前W&M校友和新教员探索快速发展的深度
拉米亚·瓦巴（资料来源：金汉）
进化通常需要时间，但偶尔，彻底的变化可以在一代人的时间内发生。与其缓慢进化——基因逐渐突变，直到有机体最适合生存——大自然可能会选择一条被称为非基因遗传的捷径。在这一过程中，父母将生化包袱以混杂的RNA分子和甲基的形式传递给他们的孩子，这些RNA分子和甲基可以开关基因，而不会改变遗传密码本身的内容。
非基因的变化可能立即产生作用，有时会被每一代遗传。其结果是瞬间而不是千年的进化。
拉米亚·瓦巴（Lamia Wahba）是洛克菲勒大学（the Rockefeller University）教员的最新成员，她发现了秀丽隐杆线虫（C. elegans）非基因遗传的关键机制，并从此对非基因遗传的奥秘展开了更深入的研究。瓦巴将于2023年1月1日加入洛克菲勒，担任终身助理教授和佳博体育主任。
她说：“该佳博体育的长期目标是建立对非基因遗传如何发挥作用以及它在整个进化中所起作用的全球理解。”“在短期内，这意味着解决该领域一些最紧迫的问题：非基因遗传是如何调控的？什么因素促进或阻止非遗传信息的传递？”
基因遗传通常是一个食谱上的生化过程。双链DNA被转录成单链RNA，单链RNA离开细胞核，随后产生蛋白质。在读博士期间，Wahba研究了当这一过程出错时会发生什么，特别是当DNA和RNA纠缠成三股聚合体时。当RNA折回时，这些RNA:DNA杂交体在细胞核中形成，结合来自何处的DNA，而不是离开细胞核。Wahba的研究阐明了这些杂交种是如何导致基因组不稳定的，并表明它们的形成取决于一种名为RAD51的基因。
Wahba认为这些发现可能具有实际意义，因为CRISPR是一种广泛使用的基因编辑工具，涉及RNA与DNA形成三链杂交体。“我们发现过表达RAD51可以提高CRISPR的效率，”她说。事实上，Wahba的工作导致了一项新技术的专利，该技术可以使CRISPR更顺利地运行。
后来，当她在斯坦福大学安德鲁·菲尔的佳博体育开始博士后研究时，Wahba打算转移重点，研究细胞用来保护自己免受转座子的不良影响的机制，转座子是一种能够改变基因组位置并引起有害和有益突变的DNA序列。Fire建议她把重点放在piRNA上，这是一类被认为可以控制转座子的小RNA分子。
支持这一理论的事实是，没有piRNA，小鼠出生时不育，果蝇的性腺发育有缺陷。研究人员认为，当piRNA不存在时，生殖细胞很容易受到不断增加的突变的影响。然而，在秀丽隐杆线虫中piRNA缺失的影响让科学家们摸不着头脑。与老鼠和苍蝇不同，缺乏pirna的蠕虫在最终不育之前可以持续繁殖十代。Wahba通过调查这个蛔虫之谜开始了她的研究。
但是她找不到任何被提出的突变来解释为什么线虫需要更长的时间才能感觉到piRNA的缺失。“这种生物的DNA没有任何问题，”她说。“相反，我们看到了另一类小RNA分子的逐渐积累。”
Wahba很快意识到，这些小RNA正在填补piRNA的空白，并在此过程中沉默负责产生核糖体RNA的基因，直到精子细胞无法完成它们的工作。她说：“每一代的核糖体RNA都会减少一点，直到你达到一个临界点，你不能再维持生殖系的正常功能。”
虽然这解决了线虫繁殖的一个长期的谜团，它也揭示了一个迄今为止未知的非基因遗传的例子。线虫正在传递一种绝育缺陷，不是通过基因突变，而是通过小rna沉默特定基因。
在洛克菲勒，Wahba希望继续研究piRNA，同时也探索非基因遗传的相关模式，如组蛋白修饰。她希望对非基因遗传的进一步研究将最终对人类健康产生重大影响。
Wahba说：“我们已经知道，不是每一种癌症都可以在遗传信息变化的背景下解释，也不是每一个细菌获得抗生素耐药性的过程都可以解释。”事实上，许多疾病可能并非源于影响基因表达的非遗传因素。“了解非基因遗传对进化的贡献可以帮助我们理解类似的进化类型，当它们突然出现在疾病和耐药性中。”
该校校长里克•利夫顿（Rick Lifton）指出，教员遴选委员会一致对瓦巴研究的创造性、原创性和执行力表现出热情。他说：“拉米亚将成为我们教职员工的杰出补充。”“她的工作揭示了一种令人惊讶的混乱生殖细胞，其中针对必需宿主rna的sirna受到另一层rna靶向降解的控制。它提供了了解非传统遗传模式的机会，也为更好地了解pirna的功能提供了途径。”
Wahba在埃及和沙特阿拉伯长大，她的父母都是医生，但直到她在威廉玛丽学院的一门新生课程中被介绍到这门学科，她才对从事研究工作感兴趣。Wahba还在大学时开始划船，她现在仍然喜欢这个爱好。她继续在约翰霍普金斯大学获得博士学位，并在斯坦福大学完成了博士后培训。
原故事发布于07-28-2022
