3 表观遗传学 epigenetics
Waddingtong首次提出表观遗传学 epigenetics , Hol2
liday指出它是与遗传学 genetie 相并行的分枝学科,已
逐渐得以发展。其研究旨在探讨有丝分裂和减数分裂中
不表现在 DNA序列上的基因功能的可遗传改变,即所谓
的表观遗传,是与我们所熟知的经典孟德尔遗传决然不同
的一种遗传方式,前者不涉及遗传物质的改变,而主要通
过 DNA甲基化、翻译后组蛋白修饰、染色质重塑、RNA编
辑、小 RNA调控等机制来实现 。
近年来表观遗传学被越来越多学者所重视并且逐渐
走入公众的视线,除了因为它与各种人类的遗传性疾病的
病因学和预防、治疗密切相关外,更重要的是新研究成果
显示表观遗传与上述的“适应性突变 ”类似,多少具有一
点“拉马克”的灵魂,也使我们对新达尔文主义产生了更
多的反思。
然而,适应性突变的研究集中于诸如大肠杆菌等微生
物,其繁殖方式使亲本中遗传物质的改变易于在后代中持
续。相反,表观遗传学研究则多取材于以有性繁殖为主的
真核后生生物,若能为“获得性遗传 ”提供支持的话,那么
除了像适应性突变式的性状改变受到环境的后天影响外,
还必须保证这种“获得的”性状能够在后代中稳定遗传。
与表观遗传相关的性状改变是否能受到环境的后天
影响呢? 关于这方面的论述不乏实例,Weaver等的试
验 尤为瞩目。他们把大鼠母亲分为有高舔 /拭行为
licking/grooming, LG 和弓身 - 哺育行为 arched2back
nursing, ABN 的“尽责妈妈 ”以及相对的低 LG2ABN的
“糊涂妈妈”,然后让两组大鼠母亲同时抚养刚出生的幼
鼠 其中分别包括亲生的和非亲生的 。结果发现,无论
是否亲生,受照顾程度较高的一组小鼠成年后也具有高的
LG2ABN,相反,受照顾程度较低的则长大后则表现出较
低的 LG2ABN特征,这有力的验证了之前 Meaney等的结
论,即母鼠的行为模式可以通过后天因素强烈地影响幼
鼠,而且这种对性状的影响可以是长远的。试验还进一步
证实幼鼠在刚出生不久这段时间是具有可塑性的。母鼠
的舔 /拭行为和弓身 -哺育行为不但可以上调 NGFI2A 一
种转录因子 的表达,更重要的是还能促进糖 肾上腺 皮
质激素受体 glucocorticoid receptors, GR 基因第一个外显
子的去甲基化,从而促进 GR的表达。因为 GR的表达程
度对幼鼠最终也表现出高 LG2ABN行为具有关键作用,
所以这就解决了母鼠的照料是如何影响幼鼠的机制问题。
可见,上述幼鼠后天“获得性 ”性状并不涉及遗传物质的
改变,而主要是通过“DNA甲基化 /去甲基化 ”这一典型的表观遗传修饰而实现的。