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Science：我们继承的不仅仅是基因

药时代 · 公众号 · 药品 · 2017-07-19 07:56

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人类拥有超过250种不同的细胞类型。它们都包含相同的DNA碱基，以完全相同的顺序排列。然而，肝脏和神经细胞则看起来不那么相同，而且有不同的功能。而造成这种不同的就是被称为表观遗传的过程。表观遗传学修饰对DNA的特定位置进行标记，以吸引或者排斥激活某些基因的蛋白质。因此，这些表观遗传学修饰会一步一步地为每种细胞生成活跃的和不活跃的DNA序列。此外，与DNA中“字母”顺序固定相反的是，表观遗传标记会在一生中与环境或生活方式相互作用的过程中发生变化。比如，吸烟会改变肺部细胞中表观遗传标记，最终导致癌症。其他的外部影响，比如压力、疾病或饮食也会存储在细胞的表观遗传记忆中。

长期以来人们一直认为，这些表观遗传修饰不会跨越代际。科学家们认为，一生中所积累的表观遗传记忆不会出现在精子或卵细胞中。但是最近的一些研究质疑了这一观点，这些研究发现表观遗传标记事实上是会被传递给下一代的，但是具体的机制，以及这些基因变化会对后代造成什么样的影响，仍然不明确。这项新研究的通讯作者Nicola Iovino说：“自从上世纪90年代初表观遗传学的研究开始兴起，我们就观察到了表观遗传信息在代际之间的遗传影响。比如，流行病学研究揭示出，食物供应情况与孙辈糖尿病和心血管疾病风险增加之间存在显著相关性。从那时起，多项研究都报道过不同生物体的表观遗传，但是准确的分子机制仍然不为人所知。”

代际之间的表观遗传学

Iovino和他的团队使用果蝇研究表观遗传修饰是如何从母体传递到胚胎的。该团队主要研究在人体中也存在的H3K27me3，。研究发现，H3K27me3会改变染色体，主要与抑制基因表达相关。