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內(nèi)莎·凱里是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的專家。雖然表觀遺傳學(xué)是一門新興學(xué)科，但凱里已經(jīng)在該領(lǐng)域研究了二十年，是較早對表觀遺傳學(xué)產(chǎn)生興趣的學(xué)者之一。此前，她還主攻過免疫學(xué)、病毒學(xué)、人類遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等等，學(xué)術(shù)背景豐富；并在制藥行業(yè)工作了十三年，了解老百姓的健康需求。
關(guān)于本書
本書是表觀遺傳學(xué)的科普佳作，雖然早在1942年就有了“表觀遺傳學(xué)”這個概念，但在整個20世紀(jì)，主流的生物學(xué)家們都對基因的研究趨之若鶩，表觀遺傳學(xué)研究被低估了。
直至2000年人類基因組測序完成，基因研究的基礎(chǔ)工作告一段落，人們才意識到，還有許多問題是基因不能解釋的。而表觀遺傳學(xué)可以解釋這些問題，并且隨著研究的深入，取得了幾項驚人的成就，如克隆、干細(xì)胞移植等。本書用通俗的案例，替我們梳理了表觀遺傳學(xué)的發(fā)展、應(yīng)用前景、以及這些技術(shù)如何改變了我們對生命的理解。
核心內(nèi)容
表觀遺傳學(xué)是一門革命性的學(xué)科，它改變了傳統(tǒng)遺傳學(xué)的研究重點，不再以基因本身為中心。它讓我們知道，就算基因沒變，表型也是有可能改變的。表觀遺傳學(xué)修飾四兩撥千斤，會因為生物本能和環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因的表達，改變我們的表型。 前言
你好，歡迎每天聽本書。本期音頻為你解讀的是《遺傳的革命》，說到遺傳，我們最容易想到的就是基因，也就是具有遺傳效應(yīng)的那部分DNA。通過基因，父母可以把他們的特征傳給子女，這就是遺傳。那么，如果我們能確定哪個基因控制哪個特征，是不是就能像樂高積木一樣拼裝生物體了呢？這一直是生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。
在2000年的時候，基因研究有了重大突破：六個國家的科學(xué)家聯(lián)合起來，完成了人類所有基因的測序。很多人覺得，這下我們就拿到一份“人體說明書”了，連有遺傳病都不用害怕，檢查到缺陷，趕緊修補就行了。但我們在生活中也能發(fā)現(xiàn)這種情況，高個子父母的孩子身高卻不太高，高個基因為什么沒遺傳下來呢？是基因出了什么問題嗎？這個現(xiàn)象讓科學(xué)家們意識到，在基因編碼之外，可能還有一只看不見的手在調(diào)控基因的表達，它能讓完全一樣的基因表現(xiàn)出不一樣的性質(zhì)，而且這個性質(zhì)還可以遺傳給下一代。這就是表觀遺傳學(xué)，這里的“表觀”指的是生物體的“表型”，說的是一個生物體的形態(tài)或者功能上的表現(xiàn)，像是身高、膚色、酒量等等都是表型。
這個結(jié)論一出，顛覆了原來人們對遺傳學(xué)、對生物結(jié)構(gòu)的看法。它讓我們知道，原來就算拿到所有的基因測序，也不能完全解釋生物的進化和發(fā)育。而同樣的基因變現(xiàn)出不同的形態(tài)，也是我們解釋地球上生物多樣性的重要理論工具。
本書作者內(nèi)莎·凱里是一個表觀遺傳學(xué)家。她的學(xué)術(shù)背景很豐富，主攻過免疫學(xué)、病毒學(xué)、人類遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等等，后來還走出了象牙塔，在制藥行業(yè)工作了十三年，知道老百姓的健康需求。在這本書里，作者就結(jié)合許多貼近生活的例子，來幫助我們理解表觀遺傳學(xué)這門前沿的學(xué)科。
下面我就通過三個問題來詳細(xì)講述本書內(nèi)容：第一個問題是，為什么說表觀遺傳學(xué)是一場遺傳領(lǐng)域里的革命？第二個問題是，表觀遺傳是怎么實現(xiàn)遺傳的？第三個問題是，在未來這門前沿的學(xué)科，能給我們帶來什么？
第一部分
先來說說為什么表觀遺傳學(xué)是一場遺傳領(lǐng)域里的革命？表觀遺傳學(xué)提出，基因只是影響表型的一個方面。除了基因本身包含的信息，一個基因能不能表達、或者能夠表達多少，也會影響表型。于是，當(dāng)大家都把基因捧成明星的時候，表觀遺傳學(xué)家卻在邊上觀察調(diào)節(jié)基因的開關(guān)，并且開創(chuàng)出一片遺傳學(xué)的新天地。
表觀遺傳學(xué)不光是研究的重點“非主流”，研究成果里面還有許多革命性的觀點。
就拿我們剛才說的舉例子，如果生物體的基因沒變，表型怎么會變呢？答案就是，后天的刺激，讓生物體的表型改變了。它在生物學(xué)里有個專有名詞，叫“獲得性遺傳”，它是由19世紀(jì)的生物學(xué)家拉馬克提出的。最近幾十年以來，這個說法已經(jīng)被人們徹底否認(rèn)。它是說，物種后天出現(xiàn)的什么特征，也是可以遺傳給下一代的，比如如果父親被太陽曬得很黑，那孩子生下來皮膚就會很黑。這個說法聽起來就有點不靠譜，現(xiàn)在人們會更相信基因，也就是說，孩子的皮膚黑不黑，得看父母的基因是什么樣的。
但是現(xiàn)在，表觀遺傳學(xué)發(fā)現(xiàn)的許多案例都告訴我們，獲得性遺傳，確實存在，在2015年，權(quán)威科學(xué)雜志《自然》和《科學(xué)》都刊登過這類文章。這本書里也介紹了一個案例，就是發(fā)生在1944年的“荷蘭饑餓冬天事件”，我們熟悉的影星奧黛麗·赫本是這次事件的幸存者。因為荷蘭的醫(yī)療資料保存得很好，剛好可以充當(dāng)表觀遺傳學(xué)的研究數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家就研究了一群特殊的孕婦，她們在懷孕前三個月經(jīng)歷了饑餓冬天事件，三個月以后，饑荒過去了，她們趕緊調(diào)養(yǎng)，把營養(yǎng)補上，當(dāng)時生下的嬰兒體重是正常的，但是，當(dāng)這些嬰兒成年以后，卻有特別多的人都是肥胖者。
為什么會這樣呢？科學(xué)家猜想，這可能是因為，懷孕頭三個月是胎兒細(xì)胞發(fā)育的高峰期，為了適應(yīng)低營養(yǎng)狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生了一個表觀遺傳學(xué)改變，通俗地說，就是調(diào)節(jié)了細(xì)胞的代謝，把它們修改成了“節(jié)約食物”模式。這樣一來，當(dāng)孩子長大了，哪怕攝入正常的熱量，對細(xì)胞來說也太多了，所以就容易肥胖。
如果這還容易解釋，那接下來還有更奇怪的事?？茖W(xué)家繼續(xù)調(diào)查了這些嬰兒中的女性，她們生下的第一個孩子，又有很大比例一出生就超重，照道理，第二代嬰兒的基因是正常的，他們的母親也沒有經(jīng)歷過饑餓冬天，他們?yōu)槭裁磿啬?？你可能想到了，答案還是表觀遺傳學(xué)的改變。仔細(xì)想想，這個結(jié)果還挺讓人吃驚的，上一代人經(jīng)歷的饑荒會影響我們的代謝，我們不僅遺傳到了上一代人的基因，還要為他們的習(xí)慣買單。
這事兒離我們一點也不遠(yuǎn)，我們身邊就有例子?，F(xiàn)在生活水平好了，很多人年紀(jì)輕輕就得了“三高”，很多人都覺得這是現(xiàn)在年輕人不知道控制飲食。但如果按表觀遺傳學(xué)的觀點，這里面可能還有另一個原因。我們的父母和爺爺奶奶，都曾生活在食物緊張的年代，后來條件改善了，“節(jié)約食物模式”的基因還是傳給了我們這代人，稍微多吃一點，“三高”問題就跟著來了。
表觀遺傳學(xué)除了讓科學(xué)家們重新審視“獲得性遺傳”之外，作者還提到了一個更顛覆發(fā)現(xiàn)。我們知道，身上的每個細(xì)胞都是有壽命的，它從一個新生的細(xì)胞逐漸衰老，那這個過程可以倒回去嗎？讓衰老的細(xì)胞重新容光煥發(fā)？
聽著有點不靠譜，我們先按照正常的發(fā)育順序來看：一顆受精卵先通過分裂來自我復(fù)制，在受精發(fā)生的頭幾個小時里，生成的細(xì)胞叫做胚胎干細(xì)胞。干細(xì)胞這個詞我們經(jīng)常聽到，它可以自我復(fù)制，還能夠分化成其他細(xì)胞。干細(xì)胞也有很多種，胚胎干細(xì)胞是最全能的一種，它會分化成身體的各個細(xì)胞，變成不同組織和器官，這是我們熟悉的過程。細(xì)胞的分化不可逆，神經(jīng)細(xì)胞永遠(yuǎn)不會變成肝臟，牙齒細(xì)胞也不會長出頭發(fā)，用表觀遺傳學(xué)的術(shù)語來說，這叫做“沃丁頓表觀遺傳學(xué)”，提出者沃丁頓，稱得上是表觀遺傳學(xué)研究的鼻祖了。他打了個生動的比方，來解釋生命初期的細(xì)胞分化。
沃丁頓說，在山頂上有個小球，山底下呢，有很多的凹槽。如果把球滾下山，它會順利落到某一個凹槽里，但如果要把它從一個凹槽移動到另一個凹槽，就很困難了。這就跟細(xì)胞分化的過程一樣，決定好了發(fā)育方向，就不能變來變?nèi)チ?，在表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域，“沃丁頓表觀遺傳學(xué)”可以說是舉足輕重，不過，后來的科學(xué)家卻硬生生把小球推回了山頂。其中最有名的，是劍橋大學(xué)的科學(xué)家約翰·格登。
他本來也是順著沃丁頓的思路在想，細(xì)胞滾下小山之后，有些基因它就終生用不上了。比如，細(xì)胞想替全身輸送氧氣，就得能制造血紅蛋白，這本來是血液里紅細(xì)胞的任務(wù)，那肝臟細(xì)胞不用管這件事，它有沒有把制造血紅蛋白的基因扔了呢？理論上，只要有辦法把肝臟細(xì)胞變成紅細(xì)胞，我們就能證明肝臟細(xì)胞還保留著制造血紅蛋白的基因，但根據(jù)沃丁頓理論，這做不到啊。可格登卻做到了。他用到的是“細(xì)胞核移植技術(shù)”。
我們知道，細(xì)胞最重要的組成部分是細(xì)胞核和包裹著它的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞核里包含遺傳物質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)主要提供細(xì)胞營養(yǎng)。細(xì)胞核移植技術(shù)，顧名思義，就是把細(xì)胞核替換掉，就像心臟病人移植他人的心臟一樣。用這個技術(shù)，格登把蟾蜍的身體細(xì)胞移植到了沒有受精的卵子里。這樣一來，卵子就有了身體細(xì)胞的基因。照道理，這些基因應(yīng)該不能發(fā)育成完整的蝌蚪，因為它如果是肝臟細(xì)胞，就只有肝臟的基因，是皮膚細(xì)胞，就只有皮膚的基因?？蓪嶒灲Y(jié)果卻是，格登培養(yǎng)出了正常的蝌蚪，這說明，細(xì)胞并沒有把用不到的基因扔掉，只是把基因的表達關(guān)閉了。如果條件合適，滾下沃丁頓小山的小球還可以爬上山，實現(xiàn)“逆生長”。
這個實驗，是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的重大突破，后來大家都知道的克隆技術(shù)，就是格登實驗的翻版。所以，格登榮獲2012年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，一點兒也不令人意外。而跟他一同獲獎的日本科學(xué)家山中伸彌，也在研究那些被關(guān)閉的基因，他想更具體地知道，細(xì)胞如何“返老還童”。
山中伸彌在老鼠身上找到了四種特殊的基因。雖然老鼠身上有兩萬種基因，但只要這四種基因共同作用，已經(jīng)分化的細(xì)胞就會變回干細(xì)胞，也就是細(xì)胞滾下沃丁頓小山之前的狀態(tài)?？茖W(xué)家可以按照自己的意愿，讓它們重新滾下小山，分化出需要的細(xì)胞。這事就跟時光倒流一樣。
回顧下我們剛才說的，獲得性遺傳和體細(xì)胞重新編程，都是表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域革命性的研究結(jié)果。這些研究提醒我們，基因不是遺傳的全部，是不是攜帶特定的基因當(dāng)然重要，但我們也想知道攜帶了特定基因以后，它能不能表達。這里面有什么規(guī)律嗎？這就是接下來要談的表觀遺傳具體是怎么遺傳的？
第二部分
在回答這個問題之前，我們先來梳理一下，在不考慮表觀遺傳學(xué)的情況下，基因怎么控制我們身體的性狀。我們知道， DNA 是雙螺旋結(jié)構(gòu)，身體要讀懂它，先得把它拆開，變成一條單鏈，然后，拿這個單鏈做模板，制造一條跟它配對的單鏈，新的單鏈叫做信使 RNA 。它就像是 DNA 和身體之間的信使，負(fù)責(zé)傳遞信息，細(xì)胞里有個專門的結(jié)構(gòu)，可以把信使 RNA 翻譯成蛋白質(zhì)。
整個過程聽起來有點復(fù)雜，雙鏈又是拆開、又是重新配對，為什么不能直接讀取 DNA 呢？因為直接讀取可能會損壞 DNA ，我們可以拿生活中的例子來打比方：假如我們要引進泰勒·斯威夫特的新唱片，她的唱片公司可不會把珍貴的原始錄音，也就是母帶，直接給我們。我們只能得到一個翻版唱片，用這個翻版再去制作唱片和其他格式的音樂，像是 MP4 等等。這里的“母帶”就相當(dāng)于 DNA ，“翻版唱片”就是信使 RNA 。雖然也可以直接用母帶來制作 MP4 ，但指不定會把母帶弄壞。丟了歌事小，但是刪了一段 DNA 那影響可就大了，所以唱片公司只肯提供翻版唱片，用它制作的“MP4”就是蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)會影響我們的表型，以及我們的生理功能。比方說，胰島素就是一種蛋白質(zhì)，少了它，血糖就會升高。
了解了這個過程，我們再考慮加了表觀遺傳的情況，它是怎么調(diào)控基因的表達，或者說影響蛋白質(zhì)生成的呢？很簡單，如果想少生產(chǎn)一點蛋白質(zhì)，就給剛才說的任意一步反應(yīng)設(shè)置個障礙，比方說，讓 DNA 單鏈不能制造成信使 RNA ，或者讓負(fù)責(zé)讀取信使 RNA 的結(jié)構(gòu)失靈；反過來，如果想多生產(chǎn)一點蛋白質(zhì)，就想辦法促進中間的反應(yīng)，讓它復(fù)制出更多的蛋白質(zhì)。
那要多大的力氣才能阻止或促進這些反應(yīng)呢？我們的身體很懂得四兩撥千斤的道理。作者在提到表觀遺傳對基因的作用時，會用“修飾”這個詞，之所以叫“修飾”，就是因為它的改變非常微小。
有多小呢？舉個例子，有一種修飾叫 DNA 甲基化，指的是在 DNA 上連一個甲基基團，跟 DNA 的大小比起來，連上去的這個基團就像粘在網(wǎng)球上的小葡萄，不太起眼，但是效果很大。甲基化以后，這個 DNA 可以吸引特定的蛋白，聯(lián)手去阻止信使 RNA 的生成。這樣，基因就沒法表達了。我們之前說的“細(xì)胞滾下沃丁頓小山”，這個過程就發(fā)生了許多 DNA 甲基化反應(yīng)，來阻止基因的表達，比如肝臟細(xì)胞的 DNA 甲基化以后，就不能制造血紅蛋白了。
還有一種更精細(xì)的調(diào)控方式，叫組蛋白乙酰（音同“先”）化。組蛋白是一些包裹著 DNA 的蛋白質(zhì)，乙酰化就是連上一個乙?；鶊F，這個基團比剛才說的甲基基團略微大點，但跟組蛋白比起來，也是非常小的一個修飾，組蛋白乙?；梢钥刂菩攀?RNA 的生成，不過，這種修飾是非常不穩(wěn)定的，可能這邊粘上去五個基團，那邊又掉下來三個。聽起來不好用，換個角度看，也正因為它不穩(wěn)定，所以多了許多變化，不像開關(guān)只能全開或者全閉，組蛋白乙?；帽仁找魴C的音量旋鈕，可以控制基因表達的程度。而且這種不穩(wěn)定的修飾，裝上、拆下很方便，很適合作為臨時調(diào)節(jié)的開關(guān)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)部或者外部環(huán)境變化的時候，組蛋白乙?；?jīng)常發(fā)生。
生活中比較常見的，就是女性乳腺細(xì)胞的組蛋白乙?；?，它的修飾程度會根據(jù)體內(nèi)雌激素的情況波動，有的人月經(jīng)來潮前會感覺胸脹，其實就是組蛋白乙?；恼{(diào)節(jié)，導(dǎo)致了乳腺細(xì)胞的增殖。
我們身體的各個部位，會發(fā)生不同的表觀遺傳修飾，有時候還會兩種方式雙管齊下，來調(diào)節(jié)基因的表達。既然是開關(guān)和旋鈕，我們可以想象得出，表觀遺傳修飾不是一錘定音的，它會陪伴我們一生。那么，表觀遺傳修飾會在什么情況下發(fā)生的呢？大致有兩種情況。一種是生物的本能，像是生物繁衍的壓力；一種跟環(huán)境的因素有關(guān)。
先來說說生物的本能。我們經(jīng)常會猜測：趙薇的女兒有大眼睛基因，姚明的女兒有長腿基因等等，但這是隨機的遺傳，孩子也可能遺傳不到。而表觀遺傳學(xué)修飾要更有識別度，它們會更直接地聲明，“我是來自爸爸”，或者“我是來自媽媽”。為什么要宣示主權(quán)呢？這跟生物繁衍的壓力有關(guān)系，雄性和雌性面臨的繁衍壓力是不一樣的，在基因?qū)用嫔暇蜁龀霾煌x擇。
具體來說，雙方都想把自己的基因傳下去，很顯然，發(fā)育健壯的胎兒存活的可能性就高一點，怎么衡量發(fā)育健不健壯呢？新生兒的體重就是一個指標(biāo)，于是，為了傳下自己的基因，父親就希望孩子盡可能重一點。但是對雌性來講，生孩子是個鬼門關(guān)，真要生出個巨嬰，母親自己可是會有生命危險的，她要面對的繁衍壓力應(yīng)該是：孩子要存活，但別長太大。
表觀遺傳修飾很懂得父母雙方的心思，我們前面說過，表觀遺傳修飾是個開關(guān)，孩子是大是小，它可以參與調(diào)節(jié)。比方說，父親和母親都有一些基因片段跟“強壯”有關(guān)，但是，只有來自父親的“強壯”基因會表達，母親的這個基因片段上有一個小修飾，不能表達。這樣，孩子就不會因為兩個“強壯”基因都表達了而長得太大，比如，老鼠身上有個促進生長的基因。科學(xué)家破壞掉雌性老鼠的這個基因，它們還是能生下正常的后代；但如果破壞掉雄老鼠的這個基因，后代就會比正常的老鼠小很多。這類表觀遺傳修飾只發(fā)生在父母一方的基因上，我們把它形象地稱為“印跡”，就像父母拿印章在基因上蓋了個戳一樣。印跡通常是因為生物的本能而產(chǎn)生，對生物健康非常重要，并不是多此一舉。
除了繁衍的壓力，環(huán)境的刺激也會改變表觀遺傳修飾，我們吃的食物、去過的地方，都在影響表觀遺傳。關(guān)于這一點，科學(xué)家最喜歡研究同卵雙胞胎，同卵雙胞胎的基因是相同的，經(jīng)歷的事情卻不太一樣，表觀遺傳修飾就有了差異?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長，同卵雙胞胎的表觀遺傳修飾差別會越來越大，這在分開生活的雙胞胎身上更明顯，因為他們經(jīng)歷的環(huán)境差別更大。他們身邊的人越來越容易分清倆人的差別，健康狀況也大不相同，可能雙胞胎里的一個得了遺傳病，另一個卻很健康。
說到這里，你可能會想到很多討論先天基因?qū)θ说挠绊懘?，還是后天環(huán)境對人的影響大的書，比如每天聽本書就解讀過一本《先天后天》，現(xiàn)在科學(xué)家們也已經(jīng)基本確定，人會受兩者的共同影響。那現(xiàn)在，也許我們可以把這個結(jié)論往前推進一步，那就是：受后天環(huán)境影響的表觀遺傳，和基因一起影響了我們。
上面說的這些，就是表觀遺傳修飾是怎么發(fā)生的。簡單說來，我們的身體就像一臺精密的機器，基因替我們配好了硬件，表觀遺傳修飾則像一個技工，當(dāng)我們面對繁殖的壓力或者環(huán)境的變化時，這位技工就會調(diào)節(jié)起開關(guān)，讓我們的身體能好好運作下去。也正因為表觀遺傳修飾對我們的身體很重要，所以，當(dāng)這位技工粗心或者失手的時候，后果就會很嚴(yán)重。有沒有補救的方法呢？科學(xué)家正在努力摸清這位“技工”的脾氣，想借助它的潛力，解決醫(yī)學(xué)難題，真正實現(xiàn)革命性的突破。這就是接下來要說的，表觀遺傳學(xué)會有哪些值得我們期待的應(yīng)用前景呢？
第三部分
前面已經(jīng)說過，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域誕生過許多的奇跡，超出了我們的想象，比如小時候，很多人會羨慕孫悟空，拔根毫毛就能吹出許多小猴子。仔細(xì)想想，這不是跟約翰·格登的實驗很像嗎？用體細(xì)胞能“制造”出如假包換的蟾蜍，那我們?nèi)绻圃煲粋€細(xì)胞，或者一個器官，不是更加小菜一碟了？
這不是異想天開，表觀遺傳學(xué)的確給細(xì)胞移植和器官移植帶來了新希望。過去，需要器官移植的病人有兩大難題：一個是供體短缺，要等到合適的供體不容易；另一個難題是，做了器官移植手術(shù)后，病人的免疫系統(tǒng)可能會出現(xiàn)排異反應(yīng)，嚴(yán)重的話也會危及生命。但是，如果我們能用表觀遺傳的原理來制造器官，就能徹底解決這兩個難題?；颊呖梢杂米约旱钠つw細(xì)胞進行體外培養(yǎng)，然后讓細(xì)胞爬上沃丁頓小山，重新分化成我們需要的細(xì)胞和器官。這個操作不需要依賴器官捐獻者，加上它本來就是來自病人自己的身體，不會出現(xiàn)排異，一下子把兩個難題都解決了。
假使這項技術(shù)成熟了，許多疑難疾病也可以用細(xì)胞移植，一勞永逸地根治。比方說1型糖尿病，它的病因是制造胰島素的細(xì)胞罷工了，患者只好每天注射胰島素來維持生命，可如果能直接移植制造胰島素的健康細(xì)胞，或者移植一個產(chǎn)生這些細(xì)胞的胰腺，那么問題也就徹底解決了。
這些技術(shù)上的好處是顯而易見的，但更重要的是，作者提到，表觀遺傳學(xué)還給了我們一種新思路，去看待疾病產(chǎn)生的原因，對病因非常復(fù)雜的疾病，比方說癌癥，表觀遺傳學(xué)也會有用武之地。
過去，對癌癥的研究集中在對基因的研究上?？茖W(xué)家認(rèn)為，不同的癌癥可能跟不同的基因突變有關(guān)系。所以，他們就花了很大的精力去尋找可疑的基因突變，想要確定基因跟癌癥的對應(yīng)關(guān)系。但是人類的基因數(shù)量太多了，光是找到對應(yīng)的基因就不容易了，找到以后，還不一定有辦法能扭轉(zhuǎn)突變。比方說女星安吉麗娜·朱莉，查出了和乳腺癌相關(guān)聯(lián)基因的突變，你可能聽說了，她預(yù)防性地切除了乳腺，因為沒辦法讓這個基因回到突變前的狀態(tài)。但還有很多癌癥并不是基因突變引起的，我們了解表觀遺傳學(xué)就知道，有時候，基因是不是表達，跟它本身是不是正常并不劃等號，可能基因是正常的，只是表觀遺傳的小修飾讓它沉默了。在癌癥里也一樣，如果癌癥的抑制基因只是碰到了錯誤的表觀遺傳修飾，抑制基因失去作用了，那用藥物來逆轉(zhuǎn)這種修飾，是不是要比改變基因本身容易多了？
上面說的這些，都是可以確診的疾病。但是有些問題，輕微的時候不能算是疾病，我們很多人都會碰到，嚴(yán)重的時候又很難治愈，比方說，心理問題，不管是一般人感受到的情緒問題，還是精神病人的極端癥狀，都涉及到大腦中許多復(fù)雜的反應(yīng)?？梢驗榇竽X本身是無比重要的器官，讓人不敢輕舉妄動。而表觀遺傳學(xué)的研究，或許能幫我們發(fā)現(xiàn)一個新方法。
舉個例子，生活經(jīng)驗告訴我們，碰到壓力，有的人容易焦慮，有的人就不放在心上。在老鼠身上也一樣，有的老鼠對外界刺激很敏感，科學(xué)家把它們叫作“跳躍小鼠”，有的老鼠就沒啥反應(yīng)，也就是“冷靜小鼠”。這是基因決定的嗎？其實，這是表觀遺傳決定的。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在老鼠出生后的10天內(nèi)，母親的舔舐和清理，可以激活它們大腦中的一個酶，這個酶會參與到表觀遺傳修飾里，讓皮質(zhì)醇受體基因的表達程度更高，這個基因能讓人放松，那么它表達程度更高的小鼠自然就是冷靜小鼠。在自然狀態(tài)下，要激活大腦里的這個表觀遺傳修飾，只有一段很短的黃金時間，也就是出生后的10天內(nèi)，錯過了這段時間，修飾就加不上去了。
所以我們原來說，要改變本能的反應(yīng)是困難的。但現(xiàn)在，我們可以用藥物來改變表觀遺傳修飾，經(jīng)過處理之后，跳躍小鼠可以變成冷靜小鼠。不僅在小鼠身上是這樣，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，人類的很多性格和行為都跟大腦中的表觀遺傳修飾有關(guān)。這些過去難以對癥治療的問題，未來有望通過表觀遺傳來解決，像是阿爾茨海默癥、抑郁癥，表觀遺傳修飾還可能改善酒精上癮、記憶力衰退、學(xué)習(xí)能力障礙等等。我們過去歸結(jié)為心理的弱點或者改不掉的習(xí)慣，很可能是一種表觀遺傳修飾的異常，是有辦法解決的。
總結(jié)
說到這兒，本期音頻的內(nèi)容就聊差不多了，下面來簡單回顧一下本期音頻為你分享的內(nèi)容。
表觀遺傳學(xué)是一門革命性的學(xué)科，它改變了傳統(tǒng)遺傳學(xué)的研究重點，不再以基因本身為中心，它讓我們知道，就算基因沒變，表型也是有可能改變的。表觀遺傳學(xué)修飾四兩撥千斤，會因為生物本能和環(huán)境因素調(diào)節(jié)基因的表達，改變我們的表型，而且，表觀遺傳學(xué)的應(yīng)用前景非?？捎^。除了解決當(dāng)前醫(yī)療的困難，還能改變我們對于疾病的看法，過去無法治療的疾病、病因不明確的疾病、甚至算不上疾病的情緒問題和壞習(xí)慣，都有希望通過表觀遺傳學(xué)來解決。
雖然表觀遺傳學(xué)看起來很有吸引力，也有人擔(dān)心它會遭到濫用，所以，我們?nèi)藶榈刈龀隽艘恍┲萍s。比方說，克隆人實驗就是明令禁止的，對人類干細(xì)胞的研究也有許多限制，特別是誘導(dǎo)干細(xì)胞制造人類生殖細(xì)胞的實驗。這些限制主要是為了避免倫理問題，舉個極端的例子，如果能用一個人的胚胎干細(xì)胞同時制造精子和卵子，不就真的可以又當(dāng)?shù)之?dāng)媽了嗎？但這一聽就不正常。你看，表觀遺傳學(xué)還是一門正在發(fā)展的前沿科學(xué)，未來能走多遠(yuǎn)，需要社會方方面面的發(fā)展和協(xié)調(diào)，才能真正發(fā)揮它的潛力，造福我們。
