因為單卵雙生(同卵雙生;monozygotic twin)的遺傳物質(zhì)組成是相同的,,使得學者們在研究環(huán)境對遺傳物質(zhì)的效應研究時,,樂于將他們作為考察對象。但是,,最近的一項研究卻是將單卵雙生他們內(nèi)在的差別作為引人入勝的考察對象:發(fā)現(xiàn)在單卵雙生中存在大量的表觀遺傳差異(epigenetic difference),,表明了歲月和環(huán)境在不斷影響著人類健康的一個重要途徑。
Manel Esteller和同事們檢測了40對單卵雙生雙生子基因組中兩種主要的表觀遺傳修飾--DNA甲基化和組蛋白乙?;?。其中有65%的單卵雙生雙生子的表觀遺傳學特性基本保持一致,但仍然有著35%的單卵雙生雙生子存在顯著的區(qū)別,。同時,,他們的年紀和差異程度之間有著明顯的聯(lián)系。而且,,表觀遺傳差別大小與雙生子間的分開時間長短及不同的醫(yī)療經(jīng)歷之間也有著聯(lián)系,。所以,隨著時間的推移,,環(huán)境的因素似乎對表觀基因組(epigenome)有著重要的影響,。
為檢測這些表觀遺傳差別的生物學意義,作者使用了甲基化指紋技術(methylation fingerprinting technique),,可以很方便的利用DNA條帶的差異來辨別個體之間的甲基化區(qū)別,。對這些雙生子有差異的條帶測序之后,發(fā)現(xiàn)盡管有52%的差別發(fā)生在重復區(qū)域,,但剩下的差別是在預測的或是已經(jīng)證實的基因上面,。
一個重要的特征是,,雙生子的差異性甲基化在啟動子的CpG島上也有發(fā)生,表明可能會對基因的表達有影響,。這個結(jié)果用芯片分析得到了證實:但是在3歲年紀的雙生子中,,基因表達的特征基本保持一致,但在50歲的雙生子中差別就很大了,。
因為表觀遺傳的改變引起的基因表達的改變,,是導致很多疾病易感的重要因素。接下來該領域的重要挑戰(zhàn)將是:表觀遺傳的維持或轉(zhuǎn)型的效應累積是否導致表觀遺傳的特征改變,;環(huán)境的因素,,如飲食、暴露在污染環(huán)境中帶來的影響在表觀遺傳特征的改變中是否有一席之地,?
參看英文文獻:
ORIGINAL RESEARCH PAPER
Fraga, M. F. et al. Epigenetic differences arise during the lifetime of monozygotic twins. Proc. Natl Acad. Sci. 102, 10604−10609 (2005)
FURTHER READING
Fazzari, M. J. & Greally, J. M. Epigenomics: beyond CpG islands. Nature Rev. Genet. 5, 446−455 (2004)
Robertson, K. D. DNA methylation and human disease. Nature Rev. Genet. 6, 597−610 (2005)