第一次在贴吧发帖，请多包涵~
谨以对小马的热爱写下这么一篇文章，以下的文字纯属一本正经胡说八道，不但没有科学性可言（研究对象不存在），而且由于专业不是太对口（非分子生物学专业），很可能有各种错误和疏漏。欢迎各位小马批评指正。
本篇首发于知乎，欢迎点赞https://zhuanlan.zhihu.com/p/40132200

我刚刚问过导演了 他说他想这个世界的设定的时候根本没想过这个

写这篇论文主要是为了自娱自乐，因而名词可能比较专业，看不懂的地方可以回帖问~当然搜索一下也是比较好的选择。
另一个原因是看到某些帖子，以及国外也有提出小马的遗传规律，但几乎都与下图相同，解释力很差，因此就自己所学，写了这么一篇文章

显然甜椒的比例与动画不符，而且无法解释由独角兽/天马变甜椒的问题

鉴于摸不懂度娘的脾气，先发图后发文字版

小马的魔法遗传及表观调控的研究
幻翼狼影
吉尔尼斯皇家研究院 以及 坎特洛特科学学会，坎特洛特，CL 274042
根据小马的家庭聚类和双胞胎检验，魔法显示出强有力的遗传性。证据表明，魔力是一种数量特征。具体的魔法特征，如可爱标记、魔法强度以及魔法种类，都具有可遗传特性。可能存在控制魔法表达的基因多位点模型，并由多个基因座控制在表观层面上的调控，且该表观修饰可以遗传给后代，并在外源魔法的影响下被消除。涉及皮毛颜色的特定基因（例如FOXP2和MCR1）的突变可能与调节魔法表达的基因相结合产生独有的可爱标记。
小马|魔法|表观修饰|多位点模型

INTRODUCTION
人类驯化马已有3500年的历史(1)，在分子生物学中，马也常被用作基因组材料的来源。有关哺乳动物基于基因控制的性状，如鬃毛颜色(2)和体重(3)等，目前已经在基因组范围内加以探究。但是，对于部分马类生物控制魔法以及易受魔法影响的基因遗传方面的研究，却未受重视。使用了孩之宝公司关于Equestria（一个生活着有魔法的马型智慧生物的世界）的动画和书籍来深入了解具有魔法的马。之前有关于人类魔法的研究表明，魔法能力是一种单基因控制的性状(4)。然而这一说法尚存在争议，另一项研究中质疑了魔法是否可以遗传(5)。基于目前八季的影像记录和14本小说形式的文字记录，我们评估了这一种小型马类智慧生物（以下简称小马）的魔法遗传性，及与魔法有关的表达调控。
根据已有作品对Equestria世界中小马的叙述，这类生物有三种外形特征，分别是与我们常见的家马相近的陆马（Earth pony）、具有一对翅膀的天马（Pegasus）、前额中央长有一支带螺旋纹路的角的独角兽（Unicorn）以及同时具有角和翅膀的天角兽（Alicon）。所有的小马都具有魔力，该性状的表现方式与其种类相匹配，陆马的魔法表现为力量和促进植物生长，天马是飞行和控制天气，独角兽则是魔法的精细控制。我们很少见到后代在魔法表现型与亲代不同的情况，通常只会有可爱标记（Cutie Mark）的区别。天角兽则通常与后天由魔法介导的发育调控相关，先天的天角兽极为稀有。
在考虑小马的魔法遗传调控时，需要能够解释以下几个观察结果。首先不同种类的小马很少组成家庭，后代通常会与父母的种类一致，种类与父母不同的情况极少。其次，小马的可爱标记是魔法的体现，会与小马的性格和特长相联系，与魔力性状的个体特异性也有很强的关联。第三，魔法的表达可由外源魔法加以调控，从种类和魔法形式方面产生变异，已知案例包括非天马与云朵交互和由其他类型的小马变为天角兽。

DISCUSSION
在Equestria世界中观察到的小马魔法传承，目前最适用的解释是魔法基因的多位点模型，其功能受到多个其他基因座的表观调控。这些基因座的基因型会影响魔法的表现形式，这些魔法基因座的等位基因频率在不同种类的小马之间之间会有显着差异。
然而，我们还不能确定这种趋势，因为那些具有魔法能力的马尚未被纳入国际HapMap项目。(9)遗传异质性依然可能存在。
可以假设在早期陆马的基因中已经具有了翅膀和独角的基因，具体来源尚未可考，可能是外源基因，也可能是突变形成。控制陆马、翅膀和独角的基因均包含有结构基因和调控基因，且在同一条染色体上连锁。陆马基因作为上游基因可以调控下游的翅膀和独角基因的表达，且当上游基因表达时，会沉默下游基因，使得最初的小马群体均为陆马，且绝大多数小马无法同时表达独角和翅膀的性状。直到陆马的组蛋白基因中发生了相关突变，改变了魔法表达调控基因的染色质结构。这创造了染色质上可以改变基因调控作用的新位点，包括新的远端调控元件以驱动紧邻的下游基因的表达（图1）。这些魔法表达的调控元件将加入越来越多的新组件，如启动子，增强子，沉默子，绝缘体和基因座控制区域10。这些表观修饰，使得修饰区域基因被敲低甚至沉默，导致了天马和独角兽的出现。
此外，组蛋白基因的显性突变还可以提供这种表观遗传效应的遗传性。11在繁殖中，表观遗传信息不仅跨世代遗传，而且对胚胎本身的发育是比较重要的12，但基本的陆马遗传结构仍能够起到相应的作用，使天马和独角兽在大多数方面表现出类似于陆马的外形。目前已知天角兽的产生过程，是由独角兽在后天再次发育而来，很可能是由于魔法作用下的代偿性表观遗传现象造成的，染色质在外源魔法的作用下再次被进行永久性的表观修饰（很可能是组蛋白的乙酰化修饰活化了相应基因），使得独角和天马的魔法形式可以同时表达，并通过外源魔法加速发育出新器官的结果。而步云术类的魔法则仅仅是暂时性的活化天马相关的魔法基因，使得其他种类的小马能够使用相应的魔法，可以与云发生直接互动，在魔法消退后则无以为继。
如果在这种背景下出现DNA序列变异或者受到环境因素的影响，那么基因的魔法表达能力可能因小马而异。例如，鉴于已有报告过的基因与讲话和语言之间的联系，FOXP2基因13的进一步突变可以解释独角兽可以使用咒语的魔法能力；而MC1R基因的表达所受到的环境影响可以解释小马所具有的个体特异性的可爱标记图案。14MC1R基因编码黑皮质素-1受体，其参与色素沉着的调节。15该基因已知具有高度多态性，其变异与毛发颜色的改变有关。
如果没有基于种群的研究来确定以上的观点，这些研究结果应该被谨慎对待，但是利用现有的信息，我们可以确定小马的魔法能力的某些方面是可以遗传的。我们期待着未来针对小马魔法的全基因组关联研究的结果。

图1 左：独角兽/天马的染色质位点内的魔法增强子，它与转录装置相互作用以驱动基因表达。右：陆马的独角兽/天马基因被沉默表现为非活跃构象

ACKNOLEDGMENTS. 感谢Equestria的友谊公主Twilight Sparkle和 水晶帝国研究院的Sunburst提供了专家建议和事实方面的校对。
Reference
1 Alan K. Outram et al. The Earliest Horse Harnessing and Milking. Science , 323(5919), 2009:1332 – 1335.
2 Suzuki, K, et al. Relationship between hair elements and severity of atrioventricular block in horses. Biological Trace Element Research 115.3(2007):255-263.
3 Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN, Zeggini E, Freathy RM, Lindgren CM, et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science 2007;316:889-94.
4 Craig JM, Dow R, Aitken M. Harry Potter and the recessive allele. Nature 2005;436:776.
5 Dodd A, Hotta C, Gardner M. Harry Potter and the prisoner of presumption. Nature 2005;437:318.
6 Risch N. The genetic epidemiology of cancer: interpreting family and twin studies and their implications for molecular genetic approaches. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2001;10:733-41.
7 Falconer DS. Introduction to quantitative genetics. 3rd ed. Harlow: Longman Scientific and Technical, 1989.
8 Peltonen L, Palotie A, Lange K. Use of population isolates for mapping complex traits. Nat Rev Genet 2000;1:182-90.
9 Consortium TIH. The international HapMap project. Nature 2003;426:789-96.
10 Felsenfeld G, Groudine M. Controlling the double helix. Nature 2003;421:448-53.
11 Kadota M, Yang HH, Hu N, Wang C, Hu Y, Taylor PR, et al. Allele-specific chromatin immunoprecipitation studies show genetic influence on chromatin state in human genome. PLoS Genet 2007;3:e81.
12 Zenk, F, et al. "Germ line-inherited H3K27me3 restricts enhancer function during maternal-to-zygotic transition. " Science 357.6347(2017):212-216.
13 Vernes SC, Nicod J, Elahi FM, Coventry JA, Kenny N, Coupe AM, et al. Functional genetic analysis of mutations implicated in a human speech and language disorder. Hum Mol Genet 2006;15:3154-67.
14 Dias, Brian G, and K. J. Ressler. Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. Nature Neuroscience 17.1(2014):89-96.
15 Beaumont KA, Shekar SL, Newton RA, James MR, Stow JL, Duffy DL, et al. Receptor function, dominant negative activity and phenotype correlations for MC1R variant alleles. Hum Mol Genet 2007;16:2249-60.

emmm……对于耐心看完的各位小马，谢谢你们的阅读~