【雯靜】所謂的真實(shí)世界就是個(gè)系統,每個(gè)生物都有自己的一段程序代碼:
生物學(xué)家認為,應該把每個(gè)人的代碼的序列研究明白了,才知道它該干啥;
哲學(xué)家認為,應該把這些代碼的功能研究明白了,才知道它能干啥;
神學(xué)家認為,應該把誰(shuí)設計了這套系統研究明白了,才知道它想干啥;
老狼認為,破譯了這套系統編寫(xiě)者的源代碼,想干啥就能干啥!
著(zhù)名遺傳學(xué)家C. David Allis精彩演講↓↓↓
DNA,并不決定你的一切!
DNA是遺傳的本質(zhì)!這一觀(guān)點(diǎn)幾乎成為遺傳真理。眾所周知,DNA攜帶遺傳信息并世代相傳以保持物種的穩定,而DNA序列的變化則是新性狀乃至新物種的產(chǎn)生物質(zhì)基礎,這就是經(jīng)典的達爾文進(jìn)化理論。按照這一理論,后天獲得的性狀不能遺傳給下一代,在很長(cháng)一段時(shí)間里,拉馬克主義所倡導的“獲得性遺傳”被作為反例來(lái)批判。
表觀(guān)遺傳學(xué)的興起在一定程度上改變了這一現象,人們驚訝地發(fā)現:新性狀的出現并不一定是DNA序列改變的結果,環(huán)境可能會(huì )催生生物性狀的改變,而這一改變也能遺傳給下一代。21世紀以來(lái),隨著(zhù)生物學(xué)、醫學(xué)的研究進(jìn)展,大量表觀(guān)遺傳修飾的案例證明:生物可以從后天環(huán)境中“獲得”性狀,并且這種性狀可以“遺傳”給后代。這種現象是如何產(chǎn)生的?
點(diǎn)擊觀(guān)看著(zhù)名遺傳學(xué)家C. David Allis精彩演講(二)↓↓↓
21世紀以來(lái),隨著(zhù)生物學(xué)、醫學(xué)的研究進(jìn)展,大量表觀(guān)遺傳修飾的案例證明:生物可以從后天環(huán)境中“獲得”性狀,并且這種性狀可以“遺傳”給后代。表觀(guān)遺傳是否存在“標志物”?它對于我們研究疾病和發(fā)育過(guò)程具有怎樣的意義?
談到能量代謝就不得不提David M. Sabatini,這就好比表觀(guān)遺傳學(xué)領(lǐng)域言必稱(chēng)C. David Allis。C. David Allis是一位世界著(zhù)名的遺傳學(xué)家。自2003年以來(lái),C. David Allis在洛克菲勒大學(xué)表觀(guān)遺傳學(xué)和染色質(zhì)生物學(xué)任職,并擔任實(shí)驗室主任。他的研究涉及染色質(zhì)、脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)的復合體。2007年, Allis獲蓋爾德納國際獎;2014年,他獲得了日本國際生命科學(xué)獎。
(來(lái)源: 生物醫學(xué)大講堂 2016-09-19)
表觀(guān)遺傳學(xué)(Epigenetics)又稱(chēng)為表征遺傳學(xué),在生物學(xué)和特定的遺傳學(xué)領(lǐng)域,其研究的是在不改變DNA序列的前提下,通過(guò)某些機制引起可遺傳的基因表達或細胞表現型的變化。通俗的說(shuō)就是,在細胞內除去遺傳信息外,其他的一些遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異,并且遺傳給了后代細胞。
表觀(guān)遺傳現象包括DNA、RNA干擾、組蛋白修飾等。與經(jīng)典遺傳學(xué)以研究基因序列影響生物學(xué)功能為核心相比,表觀(guān)遺傳學(xué)主要研究這些“表觀(guān)遺傳現象”建立和維持的機制。其研究?jì)热葜饕▋深?lèi),一類(lèi)為基因選擇性轉錄表達的調控,有DNA甲基化、基因印記、組蛋白共價(jià)修飾和染色質(zhì)重塑;另一類(lèi)為基因轉錄后的調控,包括基因組中非編碼RNA、微小RNA、反義RNA、內含子及核糖開(kāi)關(guān)等。其中最開(kāi)始被發(fā)現的調控機制就是DNA甲基化作用。它的作用就像是一個(gè)帽子,脫掉它,基因表達;帶上它,基因關(guān)閉。
然而這種由表觀(guān)基因組所調控的基因表達又受多種環(huán)境因素的影響。也就是說(shuō),我們日常所吃的食物、飲用的水、呼吸的空氣、所處的環(huán)境當中所帶來(lái)的精神因素的影響均可對基因表達的激活或關(guān)閉產(chǎn)生影響。因此表觀(guān)遺傳學(xué)特別強調生活的環(huán)境對人體表觀(guān)遺傳因素的影響。

那么,表觀(guān)遺傳學(xué)與我們的健康有什么關(guān)系呢?
很多致畸劑通過(guò)表觀(guān)遺傳機制對胎兒發(fā)揮特定作用。除了形成受精卵的卵子和精子的基因發(fā)生表征遺傳變化會(huì )傳遞給下一代外, 正在發(fā)育的胎兒在宮內也會(huì )因為母親暴露于某些因素而發(fā)生表征遺傳變化。很多流行病學(xué)調查顯示,胎兒在宮內的生長(cháng)發(fā)育狀況與某些成人疾病的發(fā)生存在一定的關(guān)系。如Barker著(zhù)名的“成人疾病胎兒起源”假說(shuō)。該假說(shuō)認為,胎兒在孕中晚期營(yíng)養不良,會(huì )引起生長(cháng)發(fā)育失調,且成年后易患冠心病。與出生低體重相關(guān)的疾病還包括動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、2型糖尿病等。
有研究表明,如果父母是高脂食物的愛(ài)好者,那么生出來(lái)的小孩更有可能患糖尿病和肥胖。實(shí)驗人員將小鼠父母分為高脂組、中脂組和低脂組,在高脂組出現肥胖和葡萄糖耐受能力下降后,提取精子與卵子,體外受精成功后把受精卵轉移進(jìn)健康的代孕母鼠體內,在三組的小鼠寶寶出生后,再喂食高脂食物時(shí),高脂組的鼠寶寶相對于其他兩組的體重增長(cháng)和葡萄糖耐受紊亂癥狀都明顯嚴重。這算是表觀(guān)遺傳的一項直接證據,解釋了環(huán)境的改變多少能夠改變我們的遺傳信息。

2014年的一項研究表明,患2型糖尿病的風(fēng)險不僅是遺傳學(xué)問(wèn)題,而且涉及到表觀(guān)遺傳學(xué)。研究人員對健康人群和2型糖尿病患者的胰島素生產(chǎn)細胞,進(jìn)行了全基因組DNA甲基化圖譜分析。分析結果表明,在2型糖尿病患者中,大約800個(gè)基因中具有表觀(guān)遺傳學(xué)變化。超過(guò)100個(gè)基因的表達也發(fā)生了改變,這些基因中一大部分可導致胰島素的分泌減少。這項研究結果除了能幫助我們理解2型糖尿病的發(fā)病機制之外,也為將來(lái)治療藥物的開(kāi)發(fā)提供了新的思路。
表觀(guān)遺傳學(xué)在研究癌癥的發(fā)生機制、環(huán)境影響及治療方法等方面提供重要的線(xiàn)索,也是科學(xué)家們研究表觀(guān)遺傳學(xué)臨床應用方面的重要領(lǐng)域之一。最近的研究已顯示,表征遺傳藥物可輔助當前公認的治療方法,如放射治療和化學(xué)治療等,提高當前療法的效果。

表觀(guān)遺傳學(xué)與干細胞的分化與組織再生、衰老、DNA的損傷與修復、腫瘤發(fā)生的關(guān)系,注定它可觀(guān)的研究及應用前景??傊?,對于表觀(guān)遺傳的認識和研究已經(jīng)使人類(lèi)在基因的道路上邁上了新的臺階,表觀(guān)遺傳作為新的有力的武器,將對一些重大和難以攻克的醫學(xué)、遺傳學(xué)難題做出解答。

(來(lái)源: 百邁客 2016-05-26)
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