因?yàn)閱温央p生(同卵雙生;monozygotic twin)的遺傳物質(zhì)組成是相同的,,使得學(xué)者們在研究環(huán)境對遺傳物質(zhì)的效應(yīng)研究時(shí),,樂于將他們作為考察對象。但是,,最近的一項(xiàng)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(xué)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(shí),,他們的年紀(jì)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(shí)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(shí)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(xué)意義,作者使用了甲基化指紋技術(shù)(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(fù)區(qū)域,但剩下的差別是在預(yù)測的或是已經(jīng)證實(shí)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(dá)有影響,。這個結(jié)果用芯片分析得到了證實(shí):但是在3歲年紀(jì)的雙生子中,基因表達(dá)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?yàn)楸碛^遺傳的改變引起的基因表達(dá)的改變,是導(dǎo)致很多疾病易感的重要因素,。接下來該領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)將是:表觀遺傳的維持或轉(zhuǎn)型的效應(yīng)累積是否導(dǎo)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(xiàn):
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)