發(fā)布日期：2018-04-11
在4月5日發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》的一篇綜述中，科學(xué)家Andrew Feinberg醫(yī)學(xué)博士呼吁在DNA研究的兩個(gè)領(lǐng)域——遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)——之間進(jìn)行更多的結(jié)合。Feinberg是約翰霍普金斯大學(xué)基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究所負(fù)責(zé)人，醫(yī)學(xué)、腫瘤學(xué)、分子生物學(xué)和遺傳學(xué)法赫德國(guó)王講席教授。
也許不少人還記得三月份某些媒體報(bào)道的“宇航員太空待一年，基因改變7%”的新聞。這些新聞?wù)f，美國(guó)NASA的宇航員斯科特？凱利（Scott Kelly）在國(guó)際空間站生活一年后返回地球，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)他的基因改變了7%。這是典型的錯(cuò)誤報(bào)道。事實(shí)上，被改變的不是基因，而是基因的表達(dá)方式，也就是我們今天要介紹的表觀遺傳學(xué)。
值得一提的是，NEJM這篇綜述的作者Andrew Feinberg博士，恰好參與了這個(gè)宇航員表觀遺傳學(xué)研究。
大多數(shù)人都熟悉遺傳學(xué)，這個(gè)研究領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂跇?gòu)成DNA梯狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)的精確序列。然而，表觀遺傳學(xué)則并不為公眾所熟知。Feinberg博士授指出，表觀遺傳學(xué)研究的是信息如何被添加到基因中，或如何影響基因的讀出；但在了解人類疾病方面，這一領(lǐng)域往往與遺傳學(xué)研究結(jié)合不夠。
領(lǐng)導(dǎo)約翰霍普金斯大學(xué)基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究所表觀遺傳學(xué)中心的Feinberg博士表示，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究能發(fā)現(xiàn)環(huán)境暴露后基因組發(fā)生了什么變化，這是DNA基因測(cè)序本身無(wú)法完成的。
“我們傾向于認(rèn)為我們的基因組是靜態(tài)的，但事實(shí)并非如此。大多數(shù)疾病受環(huán)境中某些因素的變化和我們對(duì)環(huán)境的不同暴露程度所影響。”Feinberg博士說(shuō)，“僅僅檢測(cè)基因序列并不能告訴我們有關(guān)這種暴露的一切。”
當(dāng)小的化學(xué)基團(tuán)附著到DNA的梯狀結(jié)構(gòu)上時(shí)，基因組就會(huì)發(fā)生一種表觀遺傳變化。這種化學(xué)標(biāo)志不會(huì)改變DNA編碼本身。它們改變的是基因的開(kāi)啟和關(guān)閉方式。同樣，其他表觀遺傳學(xué)變化發(fā)生于DNA和蛋白質(zhì)在細(xì)胞核內(nèi)的壓縮方式。如果它們被壓縮得很緊密，那么對(duì)于那些“讀取”基因編碼并生產(chǎn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，DNA的開(kāi)放程度就會(huì)降低。
Feinberg博士寫(xiě)道，在吸煙者的肺中和出生前接觸過(guò)煙霧的嬰兒臍帶血中發(fā)現(xiàn)了表觀遺傳學(xué)變化。他還指出，流行病學(xué)研究顯示，瑞典、德國(guó)和中國(guó)的饑荒與后代的壽命縮短和精神分裂癥之間存在相關(guān)性，以及小鼠和人類研究中營(yíng)養(yǎng)缺乏導(dǎo)致疾病，這些都說(shuō)明表觀遺傳學(xué)變化可能發(fā)生在生命早期，并可以遺傳。
此外，他還指出，基因測(cè)序的現(xiàn)代革命已經(jīng)在癌癥中發(fā)現(xiàn)了許多控制表觀遺傳因素的突變。
他認(rèn)為，許多疾病，包括自身免疫性疾病、糖尿病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，可以通過(guò)表觀遺傳學(xué)和遺傳學(xué)研究的結(jié)合而受益。“表觀遺傳學(xué)處于基因組、發(fā)育和環(huán)境暴露這三者的結(jié)合處。”他寫(xiě)道。
他建議，將全基因組和全表觀基因組關(guān)聯(lián)研究結(jié)合起來(lái)，可以克服這兩種單獨(dú)研究對(duì)特定改變的因果認(rèn)定方面存在的問(wèn)題。
Feinberg博士還認(rèn)為，將表觀遺傳學(xué)和遺傳學(xué)相結(jié)合，有望識(shí)別出疾病的高危人群，并監(jiān)測(cè)治療的效果。
他還表示，對(duì)現(xiàn)有藥物如何改變患者的表觀基因組，科學(xué)家知之甚少。他說(shuō)，這類新發(fā)現(xiàn)將取決于藥理學(xué)家和計(jì)算機(jī)與物理生物學(xué)家之間的合作。
來(lái)源：康健新視野（微信號(hào) HealthHorizon）
