同卵雙胞胎也長得不一樣的原因

　　據(jù)現(xiàn)有資料表明，在同卵雙胞胎中，大約每260對中就會有長得不一樣的情況發(fā)生。科學(xué)家們感到很困惑，從遺傳學(xué)的角度分析，同卵雙胞胎擁有完全相同的基因組，生活在相同的環(huán)境中，應(yīng)該不會出現(xiàn)明顯的差異。但是許多事實表明，同卵雙胞胎在長大成人后，往往在性格、健康和疾病易感性等諸多方面會出現(xiàn)很大的差別。

　　同卵雙胞胎也長得不一樣的原因

　　其實，這與人體中的另一個現(xiàn)象有著相似之處：同一個人的體內(nèi)有200多種不同類型的細胞，如肝臟細胞、神經(jīng)細胞、皮膚細胞等，不同類型的細胞各有各的特點，可是不同類型細胞中的基因組都是相同的。為什么基因組相同的細胞會出現(xiàn)巨大的差別呢?這同樣困擾著科學(xué)家們。現(xiàn)在已查明，在人類基因組中大約有22000 種基因，可每種特殊類型的細胞中，真正發(fā)揮作用的只有數(shù)千種基因，也就是說不同類型的細胞中，只有特定的一部分基因在起作用(表達)。

　　基因的表達如同一場在人體內(nèi)上演的精彩木偶戲，一個個木偶恰到好處地登場和退場，上場后各自做出精妙絕倫的動作，使木偶戲演得有聲有色，有時會使觀眾喜笑顏開，有時又會令人傷心流淚。這樣精彩的木偶戲，除了樣貌各異的木偶外，要是沒有藏在幕后控制木偶的牽線人肯定是不行的。在任何生物體的細胞中，那些多種多樣的基因就如同木偶劇團中的木偶，如果沒有調(diào)節(jié)控制木偶的牽線人，木偶戲是無法上演的。那么調(diào)節(jié)控制基因的“牽線人”又在哪里呢?

　　誰在操縱基因

　　為了尋找調(diào)節(jié)控制基因的“牽線人”，科學(xué)家們對基因組的DNA在細胞核中的存在狀態(tài)進行了深入的研究。結(jié)果表明，承載著基因信息的DNA在細胞中不是漂浮不定、單獨存在的，而是與一種名叫組蛋白的蛋白質(zhì)相互結(jié)合形成名為染色質(zhì)的復(fù)合物，長約3米的DNA纏繞在由四種組蛋白組成的“珠子”上，如此形成一條長長的“珠鏈”，纏繞DNA的每顆“珠子”稱作“核小體”，兩顆核小體之間的一段DNA稱為連接DNA。染色質(zhì)中核小體間的距離，以及DNA纏繞在核小體上的圈數(shù)等都有嚴(yán)格的定數(shù)，一旦因表遺傳機制調(diào)控而發(fā)生了改變，染色質(zhì)結(jié)構(gòu)隨之改變，這就是染色質(zhì)重塑。

　　染色質(zhì)重塑會影響到哪些基因發(fā)揮作用(表達)，哪些基因不發(fā)揮作用(不表達)，這猶如木偶戲中的牽線人讓哪些木偶上臺表演，讓哪些木偶下臺休息。而造成染色體重塑的，是DNA中的核苷酸和組蛋白中的氨基酸的“梳妝打扮”。若是DNA分子中的某一段處在密集的甲基化狀態(tài)，那么染色質(zhì)就會處于凝聚狀態(tài)，基因就不會表達(發(fā)揮作用)。相反，如果加在核苷酸上的甲基脫落了(去甲基化)，那么核小體間的距離就會增大，原來不表達的基因就可以表達。

　　除了甲基化會影響到基因的表達外，核小體中的組蛋白也可以通過“戴上帽子”來調(diào)節(jié)基因的表達，如果組蛋白“戴”上了乙酰基這頂“帽子”就叫“乙酰化”，乙酰化后的組蛋白同樣會引起染色體重塑，通常使基因表達。由此可見，DNA甲基化和組蛋白修飾也是調(diào)節(jié)控制基因的“牽線人”。

　　同一個生物體中存在多種多樣的特異細胞就是因為特定表達的一組基因不同，同卵雙胞胎之間出現(xiàn)的差異同樣，也是因為部分表達基因出現(xiàn)了差異。曾有科學(xué)家對40對同卵雙胞胎的DNA甲基化和組蛋白的乙酰化作過比較分析，結(jié)果表明，40對同卵雙胞胎中，65%的DNA甲基化和組蛋白乙酰化程度是一致的，35%有明顯的差別，正是這35%的差別造成了擁有相同基因組的同卵雙胞胎之間表達基因的不同。研究還發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化的差別在胎兒期就已經(jīng)存在，異卵雙生的差別大于同卵雙生的雙胞胎。這一結(jié)果表明，胎兒在子宮內(nèi)時已出現(xiàn)差異，出生后，不斷受到內(nèi)外環(huán)境的影響，差異會不斷積累，到50歲時，同卵雙胞胎之間的差異已非常顯著了。