小中大义务教育以及高级生物化学书上对核酸进入人消化道后的描述都是以分解成核苷酸、核苷、磷酸基团、碱基等小分子被吸收进身体进行重组为结束。但是,真的仅此而已吗?当然不会。正在进行当中的研究进展是没有写进教科书的。对于食物中核酸能否直接进入人体,已经有科学家进行了证明。
2011年8月发表在国际期刊杂志《Cell Research》(IF=8.2)上的一篇研究文章就对上述问题做出了详尽的试验证明。该文作者为南京大学生命科学学院院长张辰宇教授。文章证实了“稻米的microRNA参与了人类基因调控”。
DNA被称为人类的“生命天书”,其中存储了足量的遗传信息;
而RNA作为遗传讯息的载体,负责将“生命天书”的内容翻译出来,合成蛋白质后行使各项生理功能。
在RNA家族里,微小RNA不仅“个子小”,而且发现得晚。1993年,科学家才在线虫体内首次发现了微小RNA。2002年,植物的微小RNA被找到。它是长度介于19~24个核苷酸的非编码RNA,主要作用是通过调控身体里的蛋白质表达来调节身体机能。
长久以来,科学家们一直认为微小RNA都是“自产自用”。张辰宇课题组发现,稻米中有一种含量丰富的编号为168a的植物微小RNA(MIR168a),在中国人的血清里竟然也大量存在。“植物的微小RNA和动物(包括人)的基因组序列没有100%一样的,因此可以确定MIR168a来源于稻米,通过吃的方式进入人体。”
同时,他们还发现MIR168a除了可稳定地存在于动物和人的血清中外,还能和肝脏中一个基因的mRNA结合,抑制该基因在肝脏的表达,使血液中的胆固醇――低密度脂蛋白难以被清除。
张辰宇教授表示,这篇文章投Science“已经通过了两次review,但是在editor还是拒了,其原因还是因为成果太新”。由于研究结论敏感,作为学术界风向标的Science,Natrue杂志出于谨慎,经过反复讨论最终放弃了该文章。
尽管张教授表示“从未在任何公开场合表达过对转基因的看法”,但是该文章不可避免的成为反转基因人士的理论武器之一,并迅速在全球引起广泛而激烈的争论。全球最大转基因技术公司孟山都随后组织学者进行了相似的研究试验,对上述研究结果表示出了部分质疑,认为“由于膳食原因导致体内植物微小RNA的聚集现象在动物中并不普遍。”孟山都该研究成果发表在2012年8月的《BMC Genomics》(IF=4.07)。
鉴于孟山都公司的背景,且孟山都对于张辰宇教授的研究成果仅表示了谨慎的部分质疑并未进行根本性否定,科学永远是接受质疑的,因此对于后续的研究各方仍在继续。
动植物间的跨界基因交流 食物能改变我们的遗传信息吗? 一直以来,人们普遍认为,食物中的任何核糖核酸,都会在人体的消化系统中被完全降解掉,所以任何外源性的核糖核酸都不可能完整存在于动物和人的血液及组织器官中,更不可能发挥调控作用。然而,张辰宇等人的发现证实,植物里的微小RNA,有一部分可以不被人的肠胃降解掉,并起到调控人体生理机能的作用。
从生物学意义上讲,他们的这个发现对于理解动植物间的跨“界”调控及共进化的意义更大一些。举一个例子:某种动物在一个特定地区,几代、几十代吃着同一种草,草内的微小RNA有可能就会变成动物体内的内源性微小RNA。一旦动物离开这片草地,几代后,体内的这种微小RNA就会被降解或排泄掉,动物就会因为这种微小RNA的缺失而产生疾病,或因为这种缺失使某种基因变好。“这说明植物不只是面临着被吃掉的命运,同样也可以影响、调控动物和人类。”
反过来,植物能不能利用动物的微小核糖核酸?
张辰宇还有另外一个实验:把牛奶浇到一盆植物的根部,四五个小时后,叶尖部发现了动物的微小RNA。