北京
表观遗传信息如同DNA的“荧光笔标记”，可记录环境变化并可能跨代传递。研究发现其变化速率远超基因突变，或解释糖尿病、精神分裂等疾病的“遗传缺失部分”，甚至影响进化方向。关注详情。
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同卵双胞胎拥有完全相同的DNA，为何一个患精神分裂症，而另一个却健康？为何携带相同家族癌症风险基因的兄弟姐妹，有人患癌、有人却平安无事？答案或许不在DNA序列本身，而在另一层“隐形”遗传信息：表观遗传学。
洛克菲勒大学研究人员解释：如果DNA是一本书的文本，表观遗传就是书中的荧光笔标记、便条和旁注。它们不改变文字内容，却指示细胞如何读取这些文字。化学修饰可附着在DNA或组蛋白上，像开关一样调高或调低基因活性，决定细胞或演变成为肾细胞、而非肝细胞。
表观遗传的关键还在于“可遗传性”。当细胞分裂时，这些标记会传递给子代细胞。但具有争议的问题是：环境因素引发的表观改变，能否跨越代际传递给孙辈？精子和卵细胞是否会将“开关状态”一并继承？
研究人员在实验室利用秀丽隐杆线虫寻找答案。与多数研究不同，她们使用采自世界各地的野生品系，以捕捉自然界中真实的表观遗传多样性。结果发现，参与抗寄生虫和抗感染的基因，其表观状态差异巨大。同一基因，有些线虫正在积极读取，另一些则完全沉默，直接影响它们的防御能力。
在一项实验中，研究人员给线虫使用抗寄生虫药伊维菌素，仅数代之内，线虫就发展出表观遗传层面的耐药性，而DNA序列没有改变。这提示，耐药性第一波可能源于表观遗传学改变，而非经典基因突变。这一发现对癌症和自身免疫病治疗耐药性具有重要启示。
表观遗传变化速率比基因突变高出几个数量级。当环境剧烈变化时，生物可以快速“调整标记”适应环境，如果压力消除，这些改变还可能逆转——这是基因突变做不到的。
更重要的是，表观遗传或许能解释“缺失的遗传度”。对于糖尿病、精神分裂症等疾病，已知基因只能解释20%-30%遗传风险。剩余部分可能是由父母通过精子和卵细胞传递的表观标记所贡献。未来，同时读取DNA序列和表观标记，有望大幅提升疾病风险评估的准确性。
这项研究还触及一个更大争论：两百年前拉马克提出的“获得性性状可遗传”理论，是否在分子层面找到了依据？科学家认为，某些环境触发的表观改变，可能因为足够“有用”而绕过了代际间通常会被清除的机制，从而帮助塑造了物种演化。这无疑将颠覆对经典遗传与进化理论的认知。
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