表观遗传学:生命变化之“序”
2022-02-18于文强
世界科学 2022年6期
于文强
春夏秋冬,年复一年,世间一切的生命都在有序地变化着。从总角到耄耋,自诞生到消亡,人似乎也如同世间万物般有序前行。那么,究竟是什么推动着生命有序变化?
人们往往把诞生之日作为生命起点,事实上这仅仅是社会对其赋予的意义,早在精子和卵子结合的那一刻,它便成为世间独一无二的新生命,但这里的“新”,又“新”在哪里?究其根本,它一半来自父亲,一半来自母亲,这些“旧”的遗传物质共同构成了这个“新”的生命。而即使是有着同样遗传物质的兄弟姐妹之间,哪怕是同卵孪生双胞胎之间,或多或少仍有所不同。这些不同正是来自受精卵发育过程中表观遗传的巨大变化,它通常包括各自独立又相互关联的三个方面:DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控。这些变化随着受精卵一天天成熟,不断打磨这个崭新的生命,这便是表观遗传为其赋予 “新”的意义。
当新生命诞生,你可能会注意到这样一个现象:他在某些方面像父亲,而某些方面则更像母亲,或是外表,或是性格。在19世纪60年代,遗传学之父孟德尔给出了基因决定性状的经典遗传学定律,一定程度上回答了这个问题。但是当某种性状在父母中有差异时,父母的基因又会如何继承和博弈?研究发现,后代中有的只表达父源的基因,而有的只表达母源的基因,这种只表达父源或母源的基因被称为印记基因,这种现象也被称为基因组印记。
基因组印记是一个重要的表观遗传学概念,它并没有改变DNA序列,但可通过特异性沉默不同亲本来源基因改变后代表型,拓宽了基因决定性状这一基本认识。……
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