普林斯顿大学领导的研究小组的研究表明，细小的round虫秀丽隐杆线虫如何将复杂的学习回避行为传播给其后代，从而为年轻人提供了一种在危险条件下生存的遗传机制。这项研究发表在《细胞》杂志上，该研究表明，由于摄入致病性的铜绿假单胞菌(称为P14)而致病的线虫蠕虫如何迅速学会避免这种细菌，并且还可以通过一种称为“跨代”的过程将这种厌恶行为传给其后代表观遗传(TEI)，但仅适用于四代。普林斯顿大学的研究人员Rebecca Moore博士，Rachel Kaletsky博士和Coleen Murphy博士在题为“Piwi / PRG-1 Argonaute和TGF-β介导了跨代学习的病原性规避。”

生物体的某些特征完全由其基因决定，这些基因是从父母那里遗传下来的，并通过种系传下来，例如蛋和精子。其他特征既受硬连接到生物体遗传密码中的DNA变异的影响，又受环境因素(例如营养，环境压力或温度)的影响，这些因素可能会影响基因的表达水平。线虫例如，通过改变多个基因的表达，它将适应饥饿或热应激条件。这样的表观遗传学改变可以通过基因组水平进行，这些机制包括改变DNA的包装以及可及性，或者破坏RNA转录物以将基因序列翻译成蛋白质模板。如果在种系水平上进行表观遗传改变，则可以通过TEI的过程将它们遗传给后代。

研究已经表明，秀丽隐杆线虫对热应激或饥饿的适应性可以世代相传，但这是生理反应。正如作者所写，“……未知复杂的神经行为，例如学习和记忆，是否可​​以世代相传。”为了对此进行更深入的研究，普林斯顿大学的研究团队专注于秀丽隐杆线虫学习哪种细菌性食物的能力。来源不安全。worm虫必须能够在其自然环境中区分营养细菌和有害细菌。作者指出，实际上，有机体的自然微生物环境中约有30%由假单胞菌组成，其中有些是致病性的。虽然铜绿假单胞菌P14会在暴露后数小时或数天内杀死秀丽隐杆线虫，the 虫最初被P14所吸引，但随后很快学会避开细菌。普林斯顿大学分子生物学系和路易斯-西格勒综合基因组学研究所的教授墨菲说：“在自然环境中，蠕虫会与许多不同的细菌接触。” “其中一些是有营养的食物来源，而另一些则会感染并杀死它们。蠕虫最初被铜绿假单胞菌所吸引，但是一旦感染，他们就会学会避免感染。否则他们将在几天内死亡。”

研究人员的研究表明，这种习得的回避行为可以从秀丽隐杆线虫传播给后代，但前提是成年蠕虫实际上已被P14病原体感染。暴露于病原体释放的气味还不够。研究人员写道：“……病原体学习和避免病原体的跨代遗传既需要身体接触又需要感染PA14。” 进一步的实验表明，将P14避免行为传给后代的能力可以通过卵或精子来实现。

有趣的是，回避病原体的TEI一直持续到四代后代，而且不再延续。第五代后代恢复了幼稚的行为，而不是避免了P14 铜绿假单胞菌病原体，被该细菌吸引。

研究还表明，回避行为的TEI特定于P14，而不是作为对病原体暴露的普遍反应。秀丽隐杆线虫还可以学会避免另一种但不常见的致病细菌粘质沙雷氏菌，但是不能将这种避免行为传给其后代。

通过进一步的实验，研究人员发现，暴露于P14的蠕虫中TGF-β配体daf -7的表达升高是其子代继承病原体厌恶所必需的。他们发现，daf-7在一种称为ASI神经元的感觉神经元中的表达与遗传的回避行为密切相关。墨菲说：“继承这种习得的回避的过程[还]还需要称为piRNA的小RNA的活性。”

piRNA已与秀丽隐杆线虫的其他TEI途径有关，据认为它们使基因表达沉默并间接调节DNA堆积。研究人员发现，与piRNA相关的蛋白PRG-1，对于秀丽隐杆线虫成虫学习避免铜绿假单胞菌而言并不是必需的。，是增加子代中daf-7表达及其遗传回避行为所必需的。尚不清楚piRNA和PRG-1是否主要在成年，后代或两者中起作用以促进逃避行为的遗传。重要的是，尽管daf-7的表达在后代的ASI神经元中保持了四代之高，然后在第五代中又回落至基础水平，此时遗传的回避行为也消失了。

因此，如果避免行为给后代提供了这样的生存优势，“……为什么这种行为不是硬性的，几代后失去TEI避免行为的好处是什么?”作者质疑。考虑到假单胞菌属(包括多个非致病性物种)可能构成了秀丽隐杆线虫的自然环境的三分之一，因此作者质疑它是否实际上对暴露于PA14的父母的后代在以后重新获得PA14吸引力是否有益在以后的阶段。

为了尝试回答这个问题，Moore等人研究了对在不同温度下生长的PA14的行为反应，这会影响细菌的毒力。他们发现，虽然PA14 在25° C的相对较高的温度下生长对秀丽隐杆线虫有致病性，但当该细菌在较低的温度下生长时，它更安全食用，并且可能代表有价值的食物来源。研究小组得出结论，实际上，可能需要在几代之后“忘记”学到的避免方法，以使蠕虫在环境条件发生变化时被营养丰富，无致病性的假单胞菌所吸引。“……避免所有假单胞菌的幼稚回避和无限的跨代遗传 物种可能是一种不良的长期策略，可能剥夺动物的充足营养。”