除了DNA中的遗传密码外,细胞中还存在着其他指令,负责在不改变基因序列下决定基因的表达或不表达,此即表观遗传。表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变一般是通过DNA的修饰作用完成的。
表观遗传标志会一代一代传下去,老一辈的DNA修饰会在子代中继续存在,一个基因一旦开启或关闭则意味着在后代中永远开启或关闭。例如,狼和狗有亲缘关系,但狗会摇尾巴而狼不会。狗在与人类接触的过程中,进化出了摇尾巴的功能,这是与人类交流的一种有效方式。这个功能首先是一种表观遗传,然后被固化,稳定遗传下去,形成了狗与狼一个标志性的行为区别。
人是有知识、有道德的文化群体,与动物有异。进化论表明,人是由猿进化而来,但人与猿有本质的不同,不单是外观形体和基因物质的不同,还有精神和文化气质的差异。这是有遗传学基础的社会现象,是由表观遗传支配的。
对于人而言,一个人的生活方式或受到的压力有可能影响到儿女和孙辈,有长远的效力和记忆,由此形成了一个家族的传统和家风,所谓“老子英雄儿好汉”。基因没有好坏之分,但表观遗传有好坏之分。一个好的传统,好的家风,可以代代相传。这并不是说这个家族有了一个好基因,但一定是有一个好的表观遗传在起作用。俗语说“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”,这种差异,除了基因的差异,DNA修饰的表观遗传也是一个不可或缺的重要因素。
DNA的修饰并非与生俱来,而是后天形成。随着年龄增长,为应对不同的生活方式和环境变化,DNA修饰会发生很大的变化。同卵双胞胎的DNA序列完全一样,但在行为和生活细节等方面会表现出差异,这在很大程度上就是DNA修饰起了作用。(www.xing528.com)
DNA甲基化在基因表达和调控中起重要作用,是一种重要的表观遗传修饰。一个基因发生了甲基化,通常这个基因的表达会被抑制。例如,冷藏过的番茄,其芳香物质显著减少,变得不好吃。因为低温诱导了DNA甲基化的瞬时增加,芳香物质的产生减少了,所以番茄味道变差了。细胞内部,DNA甲基化还与衰老及个体的年龄推断有关,DNA修饰作为衰老指标直接预测个体年龄和寿命,已经显示了很好的前景。
基因组DNA中的5-甲基胞嘧啶(5-mC),是一种稳定存在的表观遗传修饰,这种非基因序列的改变会使基因表达水平改变。启动子区域的甲基化与去甲基化调控着基因的沉默与表达。DNA甲基化犹如一把锁,当甲基化出现,基因表达被锁死,基因处于沉默状态;当去甲基化发生,锁被打开,启动子开始工作,基因开始表达,产生各种蛋白质的性状。
由于外界环境的作用,DNA甲基化后基因表达被关闭,这种抑制作用可以传递给子代。相比DNA,表观遗传标志更容易发生变化,然后影响基因的活性。DNA的甲基化在群体中广泛存在,而且具有个体特异性,即便是同卵双生子,DNA甲基化的水平也是不同的,因此,可以使用DNA甲基化修饰进行同卵双胞胎的个体识别。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。