我们可以从自己的父母那里遗传到很多东西,头发和眼睛的颜色,还有身高。但我们最终长成什么样,具有什么样的特征并不都依赖于遗传,因为我们会受到后天环境的影响。但是,各代传递生物信息的唯一途径在DNA编码中,也就是说,我们受到的环境影响和经验并不能被传递给我们的孩子和再下一代?可事实上,遗传没有我们想象的那么简单。
我们身体里的每一个细胞都有含有一模一样遗传指令的DNA,然而当我们的皮肤细胞每天重生时,不知怎么的这些新生细胞就知道变成皮肤细胞而不是骨头或是肌肉。会不会有一些不是DNA的东西影响它们的最终形态呢?科学家发现当信息在细胞里时,DNA上的化学标记或是DNA缠绕的蛋白质发出信号通知细胞开启或关闭特定段的基因,可以调控细胞各司其职,同时,这些化学标记会随着生物体适应新的环境而不断改写。科学家们称这一现象为表观遗传。这种由外界环境引起的表观遗传改变会传递给下一代吗?科学家们观察到了一些有趣的现象,由于DNA标记的改变,被肥着养的老鼠理所当然地变肥了,但这些肥胖老鼠的雌性后代,即使它们被正常体型的寄养母鼠抚养,最后还是会成为胖鼠,比寄养家庭的后代重百分之二十以上。另外一个例子中,当雄性老鼠被训练成害怕一种古怪的臭味后,它们的下一代和下下一代即使从没有接触过这种气味也会对这种气味敏感。这种特别的遗传方式甚至可能在人类身上发生。二战末期荷兰发生饥荒,那些胚胎时营养不良的孩子即使在超过六十年后还带有表观遗传的变化。在胚胎里发生这些变化可能对个体的一生都产生重要的影响。
人类生活不是能轻易控制的实验室研究,因此,许多科学家对这样的遗传方式抱着怀疑的态度。当一个孩子在腹中成长,那些以后变成孙子辈的细胞就已经存在了,它们暴露在和奶奶一样的环境中,就不叫作遗传,那和早期的暴露是一样的。对于真正遗传下来的表观遗传来说,它们必须要每一代都被重写。此外,造就我们大部分的性状都是写在DNA里的,而完全排除基因的变化太难了,这就是研究复杂动物的难题。一个个体是上千种基因在上亿万个细胞中的产物,有太多因素需要考虑了。因为我们身上的很多疾病都与压力、饮食或者环境有关,所以,发现我们的身体正在承受很多种未知方式的影响,也就用不着那么吃惊了。表观遗传是一门新科学,它提醒我们,对于到底什么造就了我们的问题,仍有许多未知。
(王 芳)
王 芳
王芳,遗传学博士,教授,博导,主任医师,海军军医大学附属长海医院临床遗传科主任,上海市医学会医学遗传学专科分会副主任委员。主要从事分子遗传学、发育遗传学和生殖遗传学的基础和临床工作,较有成效地将遗传学理论与技术应用于疾病的诊断、预防和治疗。