基因调控与表观遗传

表观遗传学(epigenetics)

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想象一本印好的书,文字一个字都不变,但读者贴上便利贴、夹上书签、画上荧光笔——这些记号没有改写正文,却强烈地引导着哪些段落被读、哪些被跳过。表观遗传学研究的正是 DNA 上的这类记号。它关注的是那一层化学标签和包装方式,它们决定一个细胞使用哪些基因,却丝毫不改动底层的 DNA 序列。

准确地说,表观遗传学关注的是基因活性中那些可遗传或稳定的变化,而这些变化并不涉及 DNA 字母本身的改变。主要机制包括加在 DNA 上的化学标签(比如甲基化)、加在 DNA 缠绕其上的组蛋白上的标签,以及 DNA 被包裹得多紧(染色质状态)。这些记号可以把基因关掉、或让它保持待命,而关键在于,它们能在细胞分裂时被复制下去,于是一个肝细胞的女儿们仍是肝细胞。有些记号相当稳定;另一些则随年龄、饮食、压力或环境而改变。

表观遗传学之所以重要,是因为它解释了一套基因组如何产生几百种细胞类型、以及细胞如何记住自己是什么。它也确实被过度炒作了,所以诚实至关重要:“表观遗传”并不意味着 DNA 变了,也不意味着经历会可靠地传给你的孩子——后天获得的表观遗传记号跨代真正遗传,这在植物和某些动物中有充分记录,但在人类身上仍然有限且有争议。多数表观遗传记号会在两代之间被重置。表观遗传学扎实而核心的作用是在一个生物体之内:主管发育、细胞身份和基因调控。

同卵双胞胎一开始拥有相同的 DNA,但随着年龄增长,他们的表观遗传记号会因不同的饮食、习惯和环境暴露而逐渐分化——这部分解释了为什么尽管基因相同,一个双胞胎会患上另一个从不会得的病。

相同的 DNA,分化的记号:为什么双胞胎不会永远一模一样。

当心流行科学版本:“表观遗传”常被夸大成你的生活方式会重新编程后代的基因。在一个身体之内,它是非常扎实的生物学;而在人类身上跨代遗传的说法要弱得多,且大体上未经证实。

又称
epigenetic regulation表观遗传表觀遺傳