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(duì)中就會(huì)有長得不一樣的情況發(fā)生?？茖W(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(huì)出現(xiàn)明顯的差異。但是許多事實(shí)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(huì)出現(xiàn)很大的差別。

　　同卵雙胞胎也長得不一樣的原因

　　其實(shí)，這與人體中的另一個(gè)現(xiàn)象有著相似之處：同一個(gè)人的體內(nèi)有200多種不同類型的細(xì)胞，如肝臟細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、皮膚細(xì)胞等，不同類型的細(xì)胞各有各的特點(diǎn)，可是不同類型細(xì)胞中的基因組都是相同的。為什么基因組相同的細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)巨大的差別呢?這同樣困擾著科學(xué)家們?，F(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(xì)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(xì)胞中，只有特定的一部分基因在起作用(表達(dá))。

　　基因的表達(dá)如同一場在人體內(nèi)上演的精彩木偶戲，一個(gè)個(gè)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(dòng)作，使木偶戲演得有聲有色，有時(shí)會(huì)使觀眾喜笑顏開，有時(shí)又會(huì)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(xì)胞中，那些多種多樣的基因就如同木偶劇團(tuán)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(duì)基因組的DNA在細(xì)胞核中的存在狀態(tài)進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果表明，承載著基因信息的DNA在細(xì)胞中不是漂浮不定、單獨(dú)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(jī)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(huì)影響到哪些基因發(fā)揮作用(表達(dá))，哪些基因不發(fā)揮作用(不表達(dá))，這猶如木偶戲中的牽線人讓哪些木偶上臺(tái)表演，讓哪些木偶下臺(tái)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(huì)處于凝聚狀態(tài)，基因就不會(huì)表達(dá)(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(huì)增大，原來不表達(dá)的基因就可以表達(dá)。

　　除了甲基化會(huì)影響到基因的表達(dá)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(dá)，如果組蛋白“戴”上了乙酰基這頂“帽子”就叫“乙?；?rdquo;，乙?；蟮慕M蛋白同樣會(huì)引起染色體重塑，通常使基因表達(dá)。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(gè)生物體中存在多種多樣的特異細(xì)胞就是因?yàn)樘囟ū磉_(dá)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?yàn)椴糠直磉_(dá)基因出現(xiàn)了差異。曾有科學(xué)家對(duì)40對(duì)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(duì)同卵雙胞胎中，65%的DNA甲基化和組蛋白乙?；潭仁且恢碌?，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(dá)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(shí)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(huì)不斷積累，到50歲時(shí)，同卵雙胞胎之間的差異已非常顯著了。