一樣的基因,不同的表現,遺傳的秘密沒那麼簡單

2021-02-21 尹哥聊基因

書名:《表觀遺傳大革命》

作者:奈莎·卡雷

出版機構:貓頭鷹出版社

類別:基因組類

尹哥評分:9.5

9.5分是我給過書評的最高分(非唯一),之所以給了這麼高的評分,是我一直認為表觀遺傳學是遺傳學中最難講深講透的部分。作者是愛丁堡大學病毒學博士,也是帝國理工學院的資深講師,同時在生物技術公司和藥廠有超過十餘年的從業經歷,而這些背景都在本書中得到了充分的展示。

第一次聽說表觀遺傳學的讀者們似乎有點暈,遺傳就遺傳,什麼叫作表觀遺傳呢?從字面意思上看,表觀遺傳學的概念是沃丁頓在1943年提出的,英文是Epigenetics,這個詞是在Genetics上,加了Epi,Epi這個詞根是「在……之上」的意思。我們可以用幾個案例來幫助大家理解下,比如同卵雙胞胎,他們在DNA層面上是完全一樣的,那麼為什麼隨著年齡的增長,相異的程度會越來越大呢?又比如,擁有變態反應的昆蟲,就拿毛毛蟲和蝴蝶舉例子吧,它們的基因明明是一樣的,但從形態到功能上來看,都很難相信它們原本是一家,蝴蝶是從毛毛蟲「破繭成蝶」而來的。這種基因層面相同而外顯出來的表現不同的現象,可以理解就是表觀遺傳學所發揮的作用。書中有一段精闢的描述「這意味著,我們終於開始揭示先天和後天之間曾經確實的聯繫:我們的環境如何與我們交互並改變我們,有時直到永遠。」

這本書400頁+,但我看了整整8個小時(大約看了4-5次),是近年來看得最慢的一本書。這固然有春節期間事情比較多的原因,但更重要的原因是這本書的「深入淺出」,即有趣的案例和專業的解釋精彩地結合在一起。無論是用沃丁頓地貌來描述表觀遺傳學或幹細胞的分化,還是用三花貓來解釋伴性遺傳、X染色體隨機不活話和終身閉鎖,又或者用荷蘭飢餓之冬來驗證表觀遺傳學的跨代遺傳……忽略掉複雜的分子解釋部分,一個個案例無論對於專業讀者或者是門外漢來說,都忍不住拍案叫絕。

作者對於表觀遺傳學科發展的脈絡包括產業化應用(如製藥)都了如指掌,包括對於拉斯克乃至諾貝爾獎的候選發現都能娓娓道來,這本書的成書時間是2011年,中國臺灣版則增補到2016年的最新進展,作者的幾個預見都是正確的,足見其功力之精深。

書中還寫了一句極其扎心的話,用來講述「範式轉移」,這句話是1918年的諾貝爾獎得主普朗克所寫:「科學理論不會因為老科學家改變心意而有所改變,科學理論之所以改變是因為老科學家掛了」。這也是所謂的「普朗克原理」:「科學的重大革新很少通過說服反對者並使他們改變立場來實現,索耳是難以變成保耳的。事實上倒是,反對者逐漸死去,新生的一代一開始就熟悉新思想。」

2000年6月26日,當人類基因組計劃的科學家們聯合發布人類基因組草圖之時,我們曾經短暫興奮,以為我們徹底解開了生命密碼的奧秘,而發展至今,我們才明白,如果考慮表觀遺傳學、轉錄組、蛋白質組、代謝組、菌群組、暴露組(和環境的相互作用)等,這個命題的答案基本上是不可窮盡項。是啊,DNA不過是個五線譜腳本,至於如何取捨、以什麼調和什麼節奏演奏,這不是腳本自己就能說了算的。如果說上個世紀,我們主要的工作是解密DNA這個生命密碼的話,那麼這個世紀,菌群組和表觀遺傳學則必將大放異彩,我也相信,隨著新一代工具的普及和科研工作者的不懈努力,雖然我們無法窮盡,但終究會離答案越來越近。正如「黑夜給了我們黑色的眼睛,但我們要用它來尋找光明」。

有幾處可以修正,一是P237頁,提到「為生物體的複雜程度分級,應以不帶蛋白質密碼的比例」來看,這個我個人持保留意見,畢竟基因組被解密的物種不到存在物種的萬分之一,且一定存在例外;二是P298頁,神經元的正確數量最近的預估為900億,而不是上千億;三是P377頁,「但表現型彼此互易」,這個應為「互異」。瑕不掩瑜,其他的地方必須豎起雙手拇指點讚。

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  • 植物基因克隆發Nature的秘密全在這裡了 | 群體遺傳專題
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  • 鴿子隱性基因表現出來的辦法
    鴿子的基因也有顯性和隱性之分,而最明顯的顯性以及隱性基因就是鴿子的羽毛。對於鴿子的羽毛來說,也是一種我們可以關注的基因遺傳,畢竟這個遺傳的表現太明顯了。那麼可能這個羽色就是隱性的羽色。那麼如何讓鴿子的隱性基因表現出來?之前一個朋友獲得了一羽白色的鴿子,這羽鴿子的質量確實是很好的。而這個鴿友也僅僅是想要再出一些白色的鴿子出來。但是這羽白色的鴿子和瓦灰配對,雨點配對,紅雨點配對。出的鴿子都沒有白色,甚至說連白色的羽毛都沒有。可以說表現出來的性狀都是其他羽色的鴿子的羽色基因。
  • 先天遺傳決定成就,環境同樣重要,探討後天環境對先天基因的影響
    環境優美猶如牛頓的時空關係一樣,遺傳和環境是一對正交關係的概念。而實際上,這兩者之間更像是愛因斯坦的時空關係,遺傳與環境彼此交織在一起,通過複雜的相互作用,產生與感覺相反的結果。大多數的孩子從父母那裡繼承的不僅是基因,還有環境。於是就有了「在不同環境下分別養大的同卵雙胞胎」的研究,針對的是共享了大部分的基因,但不共享成長環境的情況。還有30多年來耳熟能詳的「延伸的表現型」,有機生物體受基因的驅使,改造它們的生存環境。
  • 潘長江基因女兒完美避開,外孫卻中招了,隔代遺傳真的強
    但是她的兒子就沒能逃過隔代遺傳,長得簡直就是翻版潘長江。其實這個隔代遺傳在醫學上的解釋是,每個人都有隱性基因和顯性基因。如果爺爺奶奶的基因沒有子父母身上體現出來,這就是隱性基因,而孩子長相和爺爺奶奶長得相似時,就代表這是顯性基因。所有有很多父母有雙眼皮,但孩子沒有雙眼皮,因為這都是隔代遺傳的隱性基因。
  • 《基因傳》 破譯人類的遺傳密碼
    他的堂兄與兩位叔父均被不同類型的精神病拖垮。他的父親曾經歷過至少兩次名為「心因性神遊症」的疾病發作。穆克吉懷疑,他的家族成員體內可能隱藏著疾病的遺傳組分。近年來,越來越多的研究發現,像躁鬱症與精神分裂症這樣的精神疾病,存在緊密的遺傳聯繫。如果某位家族成員患有精神分裂症,而另一位成員患有躁鬱症,那麼他們的子女也可能會患精神分裂症。
  • 遺傳基因如此強大|孩子聰明程度由誰決定?
    這方面的研究主要是通過統計學來完成的,孩子的身高有 70% 是受到父母遺傳影響的,30% 是後天綜合因素影響。那麼這 70% 的遺傳影響當中,父母各佔一半。但是我們應該會發現,每個寶寶在出生的時候就已經具備了不同的性格,這部分就屬於基因遺傳影響的範圍了。從遺傳方面來分析,胎兒在發育過程中也在接受外界信息,塑造性格,所以認為媽媽對胎兒的性格形成起到關鍵作用。
  • 考考大家,雙眼皮遺傳基因是顯性還是隱性呢?
    為什麼有的女孩子明明沒有做雙眼皮,卻是有著天生的現象,問題就來了,雙眼皮是顯性遺傳還是隱性遺傳呢,來考考大家哦。孟德爾遺傳定律從遺傳角度來說的話,其實雙眼皮是顯性遺傳的。單眼皮就是隱形遺傳的。所以雙眼皮的顯性基因就會更容易表現出來。
  • 遺傳基因是個什麼鬼
    話說遺傳基因真是一個非常有意思的梗,無論你自己再怎麼樣不願意承認,其實孩子的很多天生特質都可以在父母身上找到原型。要說心裡懷疑熊二是別人家的孩子那是開玩笑,因為他身上有太多與生俱來的特點都可以從我和熊爸身上看到。熊爸的暴脾氣,我的大大咧咧沒心沒肺,熊爸的扁平足,我的長胳膊長腿,熊爸的低情商,我的高智商。。。就連一些生活裡的瑣事和習慣動作都可以找到出處。