不管是否研究生物，孟德爾這個(gè)名字對(duì)于讀者朋友們一定不會(huì)陌生，估計(jì)他應(yīng)該是很多朋友們中學(xué)時(shí)代在生物學(xué)科上的一個(gè)噩夢(mèng)吧。
孟德爾是偉大的生物學(xué)家，他用豌豆奠定了自己“遺傳學(xué)之父”的地位。和他相比，另一位搞遺傳學(xué)的科學(xué)家拉馬克則可以說是光景慘淡。在19世紀(jì)初，拉馬克大膽地提出了“用進(jìn)廢退，獲得性遺傳”的概念，但在孟德爾的“中心法則”被確定了經(jīng)典遺傳學(xué)界的指導(dǎo)性地位后，與它相悖的“拉馬克學(xué)說”就被世人所摒棄了。
拉馬克
近年來，在表觀遺傳學(xué)的概念被炒熱之后，不少人開始思考，表觀遺傳將來是否可以為拉馬克正名呢？雖然這個(gè)答案還不得而知，但是在這之前，先提一個(gè)問題，大家真的明白“表觀遺傳”四個(gè)字背后代表著什么嗎？
表觀遺傳學(xué)，顧名思義，DNA序列不發(fā)生改變，但是在基因表達(dá)上產(chǎn)生了可遺傳的變異。也就是說，在細(xì)胞內(nèi)，除去遺傳信息外，其他的一些遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異，并且穩(wěn)定地遺傳給了后代。
所以，你有沒有想過，你的一些生活習(xí)慣，不僅會(huì)影響你自己的健康，還有可能改變你的遺傳物質(zhì)，而且影響你的后代呢？
表觀遺傳與肥胖
前面說的很"玄"的話并不是危言聳聽喲，如果父母是高脂食物的愛好者，那么生出來的小朋友更有可能患糖尿病和肥胖。這在過去是人們所不敢想的一件事（當(dāng)然，除了不敢想，也可能是有人為了自己不健康的生活方式找借口不愿意承認(rèn)呢）。
實(shí)驗(yàn)人員將小鼠父母分為高脂組、中脂組和低脂組，在高脂組出現(xiàn)肥胖和葡萄糖耐受能力下降后，提取精子與卵子，體外受精成功后把受精卵轉(zhuǎn)移進(jìn)健康的代孕母鼠體內(nèi)，在三組的小鼠寶寶出生后，再喂食高脂食物時(shí)，高脂組的鼠寶寶相對(duì)于其他兩組的體重增長(zhǎng)和葡萄糖耐受紊亂癥狀都明顯嚴(yán)重。這算是表觀遺傳的一項(xiàng)直接證據(jù)，解釋了環(huán)境的改變多少能夠改變我們的遺傳信息。[1]
你的肥胖可能會(huì)遺傳給你的小朋友喲
表觀遺傳與糖尿病
我們知道，糖尿病分為先天與后天發(fā)病的，后天發(fā)病的為2型糖尿病，2型糖尿病一直被認(rèn)為是多基因遺傳病，但是2014年的一項(xiàng)研究表明，罹患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)不僅是遺傳學(xué)問題，而且涉及到表觀遺傳學(xué)。
研究人員對(duì)健康人群和2型糖尿病患者的胰島素生產(chǎn)細(xì)胞，進(jìn)行了全基因組DNA甲基化圖譜分析。分析結(jié)果表明，在2型糖尿病患者中，大約800個(gè)基因中具有表觀遺傳學(xué)變化。超過100個(gè)基因的表達(dá)也發(fā)生了改變，這些基因中一大部分可導(dǎo)致胰島素的分泌減少。這是2型糖尿病發(fā)病的一個(gè)內(nèi)在原因。這項(xiàng)研究結(jié)果除了能幫助我們理解2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制之外，也為將來治療藥物的開發(fā)提供了新的思路。[2]
表觀遺傳與癌癥
一直以來，人們都沒有把癌癥和表觀遺傳聯(lián)系在一起，但是在去年的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了表觀遺傳和乳腺癌干細(xì)胞之間的聯(lián)系。
哺乳動(dòng)物在懷孕和泌乳期，乳腺干細(xì)胞能夠維持乳腺上皮組織的自我更新。在自我更新過程中，DNA甲基化為維持細(xì)胞記憶提供了潛在的表觀遺傳機(jī)制。而DNA甲基化所需的甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT1在乳腺干細(xì)胞和癌癥干細(xì)胞維持方面具有重要作用，同時(shí)DNMT1靶基因的過表達(dá)也可抑制乳腺腫瘤生長(zhǎng)。[3]
除了與癌癥的潛在聯(lián)系外，表觀遺傳對(duì)癌癥的治療也有著非常可觀的前景。在去年的時(shí)候，就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在治療兩種突變型非小細(xì)胞肺癌時(shí)，化療起不到效果，而在常用化療藥物的基礎(chǔ)上加入表觀遺傳學(xué)藥物后，治療效果有了很大提高。[4]
表觀遺傳如此的神奇，它的機(jī)制自然也是科學(xué)家們一直所探尋的。最開始被發(fā)現(xiàn)的大家就是甲基化作用了，它的作用就像是一個(gè)帽子，帶上它，基因關(guān)閉；脫掉它，基因表達(dá)。除此之外，就是組蛋白途徑和微小RNA（microRNA）了。對(duì)它的機(jī)制的研究勢(shì)必也會(huì)和應(yīng)用一樣，不斷地向前發(fā)展。
DNA甲基化
在上個(gè)月，一向眼光獨(dú)到、對(duì)生命科學(xué)界非常看好的谷歌風(fēng)投也在表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域開辟了自己的“地盤”，谷歌風(fēng)投作為主投資人，聯(lián)合其他幾家投資機(jī)構(gòu)將2100萬(wàn)美元投給了Cambridge Epigenetix（CEGX）公司。
這家公司最初是在劍橋大學(xué)“孕育”出來的，他們的主要開發(fā)方向?yàn)楸碛^遺傳學(xué)測(cè)序技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)有的研究，很多癌癥、自發(fā)免疫性疾病和神經(jīng)性病變都可能由異常的表觀遺傳學(xué)變化引起，而治療方法的靈感可能來自于“關(guān)閉”相應(yīng)的異?；?。
由此可見，表觀遺傳學(xué)在癌癥等疑難雜癥的治療上會(huì)占據(jù)非常大的市場(chǎng)份額，所以，現(xiàn)在除了CEGX，也有一些公司將目光放在了這個(gè)市場(chǎng)上，例如Celgene公司就是他們中的佼佼者。然而根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的估計(jì)，未來的10年內(nèi)，CEGX的表觀遺傳學(xué)治療方法會(huì)占領(lǐng)一大部分癌癥領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。
繼基因組測(cè)序走上商業(yè)化道路后，表觀遺傳學(xué)也有希望成為資本爭(zhēng)相追逐的一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的方向。所以，我們可以預(yù)見的是，表觀遺傳有著不可限量的前途，等待科學(xué)家們?nèi)ラ_發(fā)探索。
參考文獻(xiàn)：
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