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DNA 之上的第二層資訊

你每個細胞裡的 DNA 都相同,但神經元和皮膚細胞的行為天差地別。表觀遺傳就是決定哪些基因被讀取的那層標記——而不改寫程式碼本身。

相同的程式碼,不同的讀法

你體內幾乎每個細胞都攜帶著相同DNA 和相同的 基因型。肝細胞和腦細胞讀的是同一本說明書。然而它們外形不同、合成不同的蛋白質、承擔完全不同的工作。原因在於每種細胞都開啟和關閉著不同的一組基因——並在分裂時記住這個選擇。

表觀遺傳學研究的就是這第二層:在改變 DNA 序列本身的前提下,可遺傳的 基因表現變化。如果說基因組是正文,那麼表觀基因組就是那些螢光筆標記、便利貼和摺角,告訴細胞此刻該讀哪幾頁、該跳過哪幾頁。

什麼才算表觀遺傳標記

表觀遺傳標記是加在 DNA 或其纏繞蛋白上的化學標籤,它改變基因被讀取的難易程度——而不觸碰 A、T、G、C 序列。兩大類佔主導:DNA 甲基化(在 DNA 本身上添加一個小化學基團)和 組蛋白修飾(在 DNA 纏繞的 組蛋白上添加標籤)。這些標記在整個基因組範圍內共同構成 表觀基因組

決定性的判別標準是可逆性加可遺傳性。真正的表觀遺傳變化足夠穩定,能在細胞分裂時被複製(所以肝細胞生出肝細胞),卻原則上可逆——這與 突變不同,後者會永久改寫序列。這正是為什麼同一固定的 基因型能產生許多不同的細胞層面 表型

GENOME (the text)        epi-MARKS (the annotations)
  ...A T G C G C A T...      methyl group on a C  -> page "closed"
  ...A T G C G C A T...      histone tag (active)  -> page "open"

Same sequence in liver and neuron.
Different marks  ->  different genes read  ->  different cell.
DNA 字母在每個細胞中都相同;只有上面的標記不同。