雙胞胎的基因完全一樣嗎?發育早期會產生平均359個遺傳差異

2020-11-23 騰訊網

同卵雙胞胎或許並不是完全一致的。根據最新研究，雖然同卵雙胞胎可能共享他們全部的DNA，但他們在發育早期會出現數百種基因變化，這些變化讓他們向不同的方向發展。

這些發現是在周五舉行的美國人類遺傳學協會的會議上提出的，這或許能夠部分解答為什麼一個雙胞胎患上癌症而另外一個能夠保持健康。這項研究也表明這些基因變化出人意料的普遍存在。麥吉爾大學的流行病學專家同時也是這項研究提出者Rui Li說道：「這種情況並非同人們之前認為的那樣罕見。」

雖然過去的研究已經著眼於研究精子和卵子中的能夠傳遞給後代的基因變化或者基因突變，很少有研究著重於體細胞突變。這些突變也被稱作複製誤差，能夠發生於胎兒發育的早期，但是由於它們並不存在於胎兒的生殖細胞中，所以它們不能傳遞給後代。

其它的研究已經表明那種化學改變或者說表觀遺傳效應能夠隨著時間改變基因表達，這個因素致使雙胞胎並不完全相同。然而其它的研究也表明同卵雙胞胎擁有不同的基因突變，但是這項研究並未斷定它們發生的頻率。

為了了解這些突變在早期發育中多久發生一次，Li和她的同事們研究了92對同卵雙胞胎的基因組並且搜索了他們基因中幾十萬個位點來確定雙胞胎的鹼基對差異，組成DNA的鹼基對可以用字母代表。比如說，一個雙胞胎或許在一個點攜帶著一個A，而另一個雙胞胎則攜帶著一個C。研究人員們只能夠確定在胎兒發育很早的階段就會出現差異而且出現在身體中的大多數細胞中。

他們隨後計算了這些突變發生的頻率。平均一對雙胞胎攜帶著發生於發育早期的359個遺傳差異。這項研究的一個限制是他們只能夠根據血細胞估計突變率，但是身體中的一些細胞分裂的相當頻繁因此可能帶來更多的突變。其它的細胞，比如說血液樣本中的腦細胞再生的較少而且很可能保持穩定。Li告訴《生命科學》道：「我們的DNA樣本來自血液樣本，你需要確定不同組織中的不同突變速率。」

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    這項研究發現，同卵雙胞胎在胚胎發育早期就開始存在基因差異，在大約15%的同卵雙胞胎中，有大量的這些早期發育突變僅存在於雙胞胎的其中一個。這些結果表明，在發育過程中細胞的分配決定了同卵雙胞胎之間的基因組差異。同卵雙胞胎來自一個單合子，這個合子是一個精子讓一個卵子受精後形成的。長久以來，我們一直認為同卵雙胞胎的遺傳物質應該是相同的。
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    圖片來源：JON GUSTAFSSON/DECODE 即便是同卵雙胞胎，基因組不一定完全相同。同卵（單卵）雙胞胎從子宮中發育起，就開始出現遺傳學差異。相關研究1月8日發表於《自然—遺傳學》。 「同卵雙胞胎，所有的雙胞胎，總是彼此非常相似，這樣稱呼他們不會冒犯任何人。但在試圖理解同卵雙胞胎之間的差異時，應該遠離『同卵』這個術語一兩步。」冰島雷克雅未克deCODE基因/安進公司的CEO兼創始人Kari Stefansson說。 同卵雙胞胎來自一個單合子，這個合子是一個精子讓一個卵子受精後形成的。
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