表觀遺傳學（epigenetics）

一對同卵雙胞胎一個字母一個字母地共享同樣的DNA，可其中一個也許會得另一個永遠不會得的病；一隻毛毛蟲和它變成的蝴蝶帶著同一份基因組，模樣卻毫不相像。有某種超越DNA序列的東西在塑造這些基因的行為方式。那個東西正是表觀遺傳學的主題：基因表達方式上可遺傳的改變，而這種改變並不涉及DNA序列本身的任何變動。

「表觀（epi-）」意為「在……之上」——表觀遺傳學是坐落在DNA之上的那一層標記和狀態，它告訴細胞該讓哪些基因開著、哪些關著，而不去改寫基因本身。主要的分子載體是DNA甲基化——把小小的甲基加到胞嘧啶鹼基上（尤其在CpG位點），往往使基因沉默——以及組蛋白密碼裡那些共價的組蛋白修飾，它們打開或壓緊染色質。這裡的「可遺傳」有兩層含義，應當分開來看。清楚、確立的那層含義是有絲分裂的可遺傳性：當一個細胞分裂時，它不僅複製DNA，也複製許多這樣的標記，於是肝細胞的女兒細胞仍然是肝細胞——細胞記住了它的身份。這些標記由書寫酶鋪下，靠維持酶在分裂中保持，由讀取蛋白讀取，而且它們是可逆的，這正是它們成為一種靈活記憶、而非永久改寫的原因。

表觀遺傳學之所以重要，是因為它解釋了一份基因組如何產生並維持多種細胞類型、細胞如何記住發育期間做出的決定、以及環境如何能在一生之內給基因活性留下持久印記。但這個領域也被許多炒作所包圍，所以誠實至關重要。大多數表觀遺傳標記在世代之間被擦除並重置；後天獲得的表觀遺傳狀態經由生殖細胞系從親代真正傳給子代，這在哺乳動物裡很罕見，必須逐案證明，而不能想當然。「表觀遺傳的」並不意味著「從你祖先的生活方式繼承而來」——它通常意味著「染色質上一個控制基因的可逆標記」，其中絕大多數是在一個生物體內被設置和重置的，並不向下傳遞。