不管是否研究生物,，孟德爾這個(gè)名字對于讀者朋友們一定不會陌生,，估計(jì)他應(yīng)該是很多朋友們中學(xué)時(shí)代在生物學(xué)科上的一個(gè)噩夢吧。

孟德爾是偉大的生物學(xué)家,，他用豌豆奠定了自己“遺傳學(xué)之父”的地位,。和他相比,，另一位搞遺傳學(xué)的科學(xué)家拉馬克則可以說是光景慘淡。在19世紀(jì)初,，拉馬克大膽地提出了“用進(jìn)廢退,，獲得性遺傳”的概念，但在孟德爾的“中心法則”被確定了經(jīng)典遺傳學(xué)界的指導(dǎo)性地位后,，與它相悖的“拉馬克學(xué)說”就被世人所摒棄了,。

拉馬克

近年來，在表觀遺傳學(xué)的概念被炒熱之后,，不少人開始思考,，表觀遺傳將來是否可以為拉馬克正名呢,？雖然這個(gè)答案還不得而知，但是在這之前,，先提一個(gè)問題,，大家真的明白“表觀遺傳”四個(gè)字背后代表著什么嗎？

表觀遺傳學(xué),，顧名思義,，DNA序列不發(fā)生改變，但是在基因表達(dá)上產(chǎn)生了可遺傳的變異,。也就是說,，在細(xì)胞內(nèi)，除去遺傳信息外,，其他的一些遺傳物質(zhì)發(fā)生了變異,，并且穩(wěn)定地遺傳給了后代。

所以,，你有沒有想過,，你的一些生活習(xí)慣，不僅會影響你自己的健康,，還有可能改變你的遺傳物質(zhì),，而且影響你的后代呢？

• 表觀遺傳與肥胖

前面說的很"玄"的話并不是危言聳聽喲,，如果父母是高脂食物的愛好者,，那么生出來的小朋友更有可能患糖尿病和肥胖。這在過去是人們所不敢想的一件事（當(dāng)然,，除了不敢想,，也可能是有人為了自己不健康的生活方式找借口不愿意承認(rèn)呢）。

實(shí)驗(yàn)人員將小鼠父母分為高脂組,、中脂組和低脂組,，在高脂組出現(xiàn)肥胖和葡萄糖耐受能力下降后，提取精子與卵子,，體外受精成功后把受精卵轉(zhuǎn)移進(jìn)健康的代孕母鼠體內(nèi),，在三組的小鼠寶寶出生后，再喂食高脂食物時(shí),，高脂組的鼠寶寶相對于其他兩組的體重增長和葡萄糖耐受紊亂癥狀都明顯嚴(yán)重,。這算是表觀遺傳的一項(xiàng)直接證據(jù)，解釋了環(huán)境的改變多少能夠改變我們的遺傳信息,。[1]

你的肥胖可能會遺傳給你的小朋友喲

• 表觀遺傳與糖尿病

我們知道,，糖尿病分為先天與后天發(fā)病的，后天發(fā)病的為2型糖尿病,，2型糖尿病一直被認(rèn)為是多基因遺傳病,，但是2014年的一項(xiàng)研究表明,，罹患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)不僅是遺傳學(xué)問題，而且涉及到表觀遺傳學(xué),。

研究人員對健康人群和2型糖尿病患者的胰島素生產(chǎn)細(xì)胞,，進(jìn)行了全基因組DNA甲基化圖譜分析。分析結(jié)果表明,，在2型糖尿病患者中,，大約800個(gè)基因中具有表觀遺傳學(xué)變化。超過100個(gè)基因的表達(dá)也發(fā)生了改變,，這些基因中一大部分可導(dǎo)致胰島素的分泌減少,。這是2型糖尿病發(fā)病的一個(gè)內(nèi)在原因。這項(xiàng)研究結(jié)果除了能幫助我們理解2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制之外,，也為將來治療藥物的開發(fā)提供了新的思路。[2]

• 表觀遺傳與癌癥

一直以來,，人們都沒有把癌癥和表觀遺傳聯(lián)系在一起,，但是在去年的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了表觀遺傳和乳腺癌干細(xì)胞之間的聯(lián)系,。

哺乳動物在懷孕和泌乳期,，乳腺干細(xì)胞能夠維持乳腺上皮組織的自我更新。在自我更新過程中,，DNA甲基化為維持細(xì)胞記憶提供了潛在的表觀遺傳機(jī)制,。而DNA甲基化所需的甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT1在乳腺干細(xì)胞和癌癥干細(xì)胞維持方面具有重要作用，同時(shí)DNMT1靶基因的過表達(dá)也可抑制乳腺腫瘤生長,。[3]

除了與癌癥的潛在聯(lián)系外,，表觀遺傳對癌癥的治療也有著非常可觀的前景,。在去年的時(shí)候,，就有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在治療兩種突變型非小細(xì)胞肺癌時(shí),，化療起不到效果,，而在常用化療藥物的基礎(chǔ)上加入表觀遺傳學(xué)藥物后，治療效果有了很大提高,。[4]

表觀遺傳如此的神奇,，它的機(jī)制自然也是科學(xué)家們一直所探尋的。最開始被發(fā)現(xiàn)的大家就是甲基化作用了,，它的作用就像是一個(gè)帽子,，帶上它，基因關(guān)閉,；脫掉它,，基因表達(dá),。除此之外，就是組蛋白途徑和微小RNA（microRNA）了,。對它的機(jī)制的研究勢必也會和應(yīng)用一樣,，不斷地向前發(fā)展。

DNA甲基化

未來

在上個(gè)月,，一向眼光獨(dú)到,、對生命科學(xué)界非常看好的谷歌風(fēng)投也在表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域開辟了自己的“地盤”,，谷歌風(fēng)投作為主投資人,，聯(lián)合其他幾家投資機(jī)構(gòu)將2100萬美元投給了Cambridge Epigenetix（CEGX）公司。

這家公司最初是在劍橋大學(xué)“孕育”出來的,，他們的主要開發(fā)方向?yàn)楸碛^遺傳學(xué)測序技術(shù),。根據(jù)現(xiàn)有的研究，很多癌癥,、自發(fā)免疫性疾病和神經(jīng)性病變都可能由異常的表觀遺傳學(xué)變化引起,，而治療方法的靈感可能來自于“關(guān)閉”相應(yīng)的異常基因,。

由此可見,，表觀遺傳學(xué)在癌癥等疑難雜癥的治療上會占據(jù)非常大的市場份額，所以,，現(xiàn)在除了CEGX,，也有一些公司將目光放在了這個(gè)市場上，例如Celgene公司就是他們中的佼佼者,。然而根據(jù)業(yè)內(nèi)人士的估計(jì),，未來的10年內(nèi)，CEGX的表觀遺傳學(xué)治療方法會占領(lǐng)一大部分癌癥領(lǐng)域的市場份額,。

繼基因組測序走上商業(yè)化道路后,，表觀遺傳學(xué)也有希望成為資本爭相追逐的一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的方向。所以,，我們可以預(yù)見的是,，表觀遺傳有著不可限量的前途，等待科學(xué)家們?nèi)ラ_發(fā)探索,。

參考文獻(xiàn)：