生命科學(xué)里有許多名詞聽起來很炫、很玄、很深?yuàn)W、很神秘、很高大上。其實(shí)是一層薄薄的窗戶紙，真正知道他的內(nèi)涵并不神秘。比如：轉(zhuǎn)錄、翻譯、順反子、位置花斑效應(yīng)、溶源性細(xì)菌、操縱子、轉(zhuǎn)座子、反轉(zhuǎn)座子、表觀遺傳等等，非常非常多。下面就捅一下“表觀遺傳”這層窗戶紙。

【1】表觀遺傳的概念 

     在基因的DNA序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)水平與功能發(fā)生改變，并產(chǎn)生可遺傳的表型?；蛘哐芯吭谟薪z分裂及減數(shù)分裂過程中無法用DNA序列改變來解釋的基因功能的可繼承性改變。

    通過以上概念可知，表觀遺傳可以通過有絲分裂或減數(shù)分裂而遺傳下去的基因功能的改變。這是一種不以NDA序列差別為基礎(chǔ)的細(xì)胞核遺傳。

【2】捅破表觀遺傳的神秘面紗 

     根據(jù)以上表觀遺傳的概念，我們還是不清楚表觀遺傳是什么。其實(shí)表觀遺傳就是細(xì)胞在分裂過程逐漸分化的分子機(jī)理，也就是我們常說的基因的選擇性表達(dá)，只不過表觀遺傳研究的是基因選擇性表達(dá)或選擇性沉默的具體機(jī)理而已，也就是基因表達(dá)的調(diào)控。

    遺傳編碼的信息提供了生命必須的蛋白質(zhì)模板，而表觀遺傳則是何時(shí)、何地、用何種方式去應(yīng)用遺傳學(xué)編碼的信息。表觀遺傳告訴我們：生物絕不僅僅是基因的簡(jiǎn)單累加，生物體可以從親本那里繼承DNA序列之外的一些東西。

【3】表觀遺傳調(diào)控手段 

DNA甲基化通常是抑制基因的表達(dá)，甲基化部位主要是DNA分子中富含C_PG的區(qū)域（稱為C_PG島）中的C（胞嘧啶5號(hào)碳原子）被甲基化。

組蛋白是染色質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)包裝的主要蛋白質(zhì)，DNA分子纏繞在組蛋白分子上，因此組蛋白的修飾也會(huì)影響基因的表達(dá)。常見的組蛋白修飾包括：甲基化、酰基化、泛酰化等。

基因中的內(nèi)含子部分可以發(fā)生變化，例如在某些情況下會(huì)作為外顯子參與編碼蛋白質(zhì)。最新研究發(fā)現(xiàn)，一些曾今被認(rèn)為是垃圾DNA（非基因片段）也具有轉(zhuǎn)錄活性，產(chǎn)生的某些非編碼RNA可以調(diào)控基因的表達(dá)。

雌性生物（含有兩條X染色體）中一條X染色體會(huì)發(fā)生隨機(jī)失活而成為巴氏小體。舉個(gè)例子（這個(gè)例子是我想象的），比如一個(gè)基因型為X^RX^r的貓，其中R控制黑色毛，r控制白色毛，由于貓的體細(xì)胞中有的體細(xì)胞X^R失活，有的體細(xì)胞X^r失活，這個(gè)貓的顏色就表現(xiàn)為花斑（黑白相間）。

基因印記是個(gè)十分有趣的現(xiàn)象。比如，一個(gè)人的某對(duì)染色體一條來自母方，一條來自父方，雖然這兩條染色體上攜帶的基因相同，但是，表達(dá)活性卻不同，這是因?yàn)閬碜愿阜降娜旧w和來自母方的染色體被標(biāo)上了不同記號(hào)（通常是甲基化），稱為基因印記。也就是來自父母雙方基因表達(dá)機(jī)會(huì)是不對(duì)等的，不一定是顯性基因就一定會(huì)表達(dá)。比如：同卵雙胎中男性比女性相似度高，這是因?yàn)槟行灾挥幸粭lX染色體，而女性含有兩條X染色體，一條來自母方，另一條來自父方，同卵雙胎的兩個(gè)女孩，雖然都含有相同的兩條X染色體，但是一個(gè)來自父方X上的基因活性高，而另一個(gè)來自母方X染色體上的基因活性高，這種情況下，同卵雙胎的兩個(gè)女孩表型就有一定差異。

細(xì)胞中還存在某一些非編碼RNA，稱為干擾RNA，這種RNA是由某些非編碼基因表達(dá)的。干擾RNA會(huì)與某一特定基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA部分序列通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈RNA，從而阻止了該基因的翻譯，使該基因的沉默，是一種基因敲落的手段。

我們知道效應(yīng)B細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生特異性的抗體專門針對(duì)某一種抗原，這樣就產(chǎn)生一個(gè)問題，抗原種類那么多，機(jī)體是如何產(chǎn)生那么多種抗體的呢？：其實(shí)這也是表觀遺傳方面的問題。這個(gè)問題早已被日本學(xué)者利根川進(jìn)研究清楚了?？贵w多樣性的原因是通過基因重排實(shí)現(xiàn)的。何為基因重排？這又是一個(gè)看似復(fù)雜的概念，實(shí)際卻非常簡(jiǎn)單的方式，就是編碼一個(gè)抗體的基因不在一起，分散在很多“地方”（同一染色體的不同區(qū)域，或不同染色體上），這樣通過不同“地方”基因進(jìn)行排列組合來進(jìn)行編碼抗體，這樣就可以產(chǎn)生無限多種類的抗體。

【4】拉馬克進(jìn)化論死灰復(fù)燃？

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在外界環(huán)境作用下，可以引起表觀遺傳，比如產(chǎn)生某個(gè)基因的甲基化修飾，這樣外界環(huán)境引起的變異就可以遺傳了，這不就是一種獲得性遺傳嗎？因此，關(guān)于生物的進(jìn)化可能是非常復(fù)雜的問題，目前以環(huán)境選擇理論為主，但是環(huán)境誘導(dǎo)也有可能在某些不起眼的角落起著微弱的作用，或者在某些性狀進(jìn)化上起著巨大的作用。當(dāng)然進(jìn)化理論還有中性突變理論。

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【謝謝關(guān)注】