基因調控與表觀遺傳

表觀遺傳學(epigenetics)

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想像一本印好的書,文字一個字都不變,但讀者貼上便利貼、夾上書籤、畫上螢光筆——這些記號沒有改寫正文,卻強烈地引導著哪些段落被讀、哪些被跳過。表觀遺傳學研究的正是 DNA 上的這類記號。它關注的是那一層化學標籤和包裝方式,它們決定一個細胞使用哪些基因,卻絲毫不改動底層的 DNA 序列。

準確地說,表觀遺傳學關注的是基因活性中那些可遺傳或穩定的變化,而這些變化並不涉及 DNA 字母本身的改變。主要機制包括加在 DNA 上的化學標籤(比如甲基化)、加在 DNA 纏繞其上的組蛋白上的標籤,以及 DNA 被包裹得多緊(染色質狀態)。這些記號可以把基因關掉、或讓它保持待命,而關鍵在於,它們能在細胞分裂時被複製下去,於是一個肝細胞的女兒們仍是肝細胞。有些記號相當穩定;另一些則隨年齡、飲食、壓力或環境而改變。

表觀遺傳學之所以重要,是因為它解釋了一套基因組如何產生幾百種細胞類型、以及細胞如何記住自己是什麼。它也確實被過度炒作了,所以誠實至關重要:「表觀遺傳」並不意味著 DNA 變了,也不意味著經歷會可靠地傳給你的孩子——後天獲得的表觀遺傳記號跨代真正遺傳,這在植物和某些動物中有充分記錄,但在人類身上仍然有限且有爭議。多數表觀遺傳記號會在兩代之間被重置。表觀遺傳學扎實而核心的作用是在一個生物體之內:主管發育、細胞身份和基因調控。

同卵雙胞胎一開始擁有相同的 DNA,但隨著年齡增長,他們的表觀遺傳記號會因不同的飲食、習慣和環境暴露而逐漸分化——這部分解釋了為什麼儘管基因相同,一個雙胞胎會患上另一個從不會得的病。

相同的 DNA,分化的記號:為什麼雙胞胎不會永遠一模一樣。

當心流行科學版本:「表觀遺傳」常被誇大成你的生活方式會重新編程後代的基因。在一個身體之內,它是非常扎實的生物學;而在人類身上跨代遺傳的說法要弱得多,且大體上未經證實。

又稱
epigenetic regulation表观遗传表觀遺傳