拉馬克被嘲笑了200年，結(jié)果他可能是對的？

過去二十幾年，自然科學(xué)最大的特點不是"發(fā)現(xiàn)新東西"，而是把舊常識一個個推翻了。比如：基因不只來自父母，還會被環(huán)境改寫；細(xì)菌不是低等生物，它有自己的免疫系統(tǒng)；而表觀遺傳，也可能是后天遺傳，今天來聊聊這事。

01，后天的內(nèi)容也可以遺傳？

如果你經(jīng)常關(guān)注生物科學(xué)的話，那么表觀遺傳、甲基化等詞一定如雷貫耳，這些內(nèi)容真的是經(jīng)常見諸于各種研究報道。這個內(nèi)容事實上是非常顛覆性的一個研究。

我們都知道人類遺傳是來自于父本和母本的DNA，這是遺傳物質(zhì)，屬于先天的。而不用擔(dān)心你的行為遺傳。但是科學(xué)家的研究卻告訴你，不一定哦！后天的內(nèi)容也可以遺傳！表觀遺傳就是發(fā)現(xiàn)了這個問題，比如，肥胖這種后天的行為，一樣可以遺傳。

我們知道人類的遺傳是DNA的遺傳，DNA的組成部分ATGC構(gòu)成了基因本身代代傳承。由于DNA雙螺旋的穩(wěn)定性和堿基互補，所以每一代DNA基本上保持一致，否則就不會是龍生龍鳳生鳳了。

然而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新的遺傳，那就是，哪怕DNA的序列不變，依然可以發(fā)生新的遺傳。換句話說，我們看到的ATGC沒有變化，然而事實上已經(jīng)變了，這就是表觀修飾。

02，舉個例子

給大家直觀的看一個表觀遺傳的范例——甲基化：

如圖，這是一個甲基化過程，如果簡單的測序，我們會發(fā)現(xiàn)，這個堿基其實沒發(fā)生改變，然而，右上角的CH3已經(jīng)暴露了，事實上，這個堿基已經(jīng)改變了。

通俗點講，假如DNA是一個人的固定特征之一，就像我們的身份證，然而，事實上，隨著歲月發(fā)展，我們變化了很多，雖然人還是那個人，但是已經(jīng)面目全非了。

而這種面目全非，是后天行為可以寫上去的，就像亞洲三大神器韓國的整形、日本的化妝和中國的美顏軟件一樣。

03，什么是表觀遺傳？

表觀遺傳（epigenetics）是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變。這句話通常被一些人歪曲解讀，有些人直接說，表觀遺傳是DNA沒發(fā)生改變，而發(fā)生了遺傳。

扯犢子，沒改變咋遺傳？隔壁老王啊。他們忽略了最關(guān)鍵的兩個字：序列

因為這是一個歷史性的概念，大概在上世紀(jì)70年代，人類終于發(fā)明了DNA測序的辦法，于是大家知道我們的基因是ATGC之類的，但是這種測序方法事實上有個關(guān)鍵的問題，就是只看內(nèi)不看外。

比如A=T,G=C，然而，這種測序其實是非常僵化的（雖然直到現(xiàn)在我們還在用。）假如你把C變得面目全非，只要保留配對的部位即可，事實上，依然可以測出來是C。

這個時候問題就來了，事實上，它已經(jīng)不是標(biāo)準(zhǔn)的C了。

所以，對于表觀遺傳的內(nèi)容，其實認(rèn)識一直比較膚淺。然而，表觀遺傳事實上是非常強大的。

04，表觀遺傳有多強大？

我給大家舉個簡單的例子。吸煙可以遺傳，無論是父親還是母親，長期吸煙均可以遺傳到后代身上；還有肥胖也是可以遺傳的。這不是那種天生胖，而是來自于后天吃胖的人發(fā)現(xiàn)的，比如那些早期移民他們本身比較瘦弱，然而獲得大量營養(yǎng)物質(zhì)后，迅速變得肥胖，而這種肥胖得到遺傳，直接傳承到下一代，導(dǎo)致下一代成了天生胖，其原因就是通過了表觀遺傳實現(xiàn)的。

再來個例子。1944年至1945年的冬季，荷蘭（不是河南，雖然河南有個1942）。被稱為“饑餓的冬天”。當(dāng)時荷蘭流亡政府估計納粹德國行將崩潰，于是發(fā)動了鐵路工人大罷工。納粹德國因此切斷了食物和燃料供應(yīng)，引發(fā)饑荒。1945年初饑荒結(jié)束。這個對荷蘭人來說是無比苦難的一個冬天，導(dǎo)致了大量的死亡，據(jù)稱，就鹿特丹，一天就有超過400人餓死。

Hongerwinter Dutch famine of 1944a€“45

對于這些經(jīng)歷，大部分人已經(jīng)離去，但是，基因卻忠實的記錄了這些內(nèi)容。 在本文中，作者選擇了一個核心的基因胰島素樣生長因子 II (IGF2). IGF2 是一個發(fā)育關(guān)鍵的因子，對于母體印跡非常關(guān)鍵。 這里的研究對象是大饑荒時期懷孕的人的后代，對照是非饑荒時期出生的兄妹。因為這樣可以最大限度地排除了出生后的影響以及遺傳背景不一致的問題。

懷孕期間，胎兒的營養(yǎng)供給都是來自母體，所以，可以直接的反應(yīng)母體受到的影響，就像本文的饑荒。 首先介紹下時間，荷蘭大饑荒的時間是1944年11月左右，持續(xù)到1945年5月盟軍解放荷蘭，說一個重要的界限是1945年6月，這在基因上完全體現(xiàn)出來。 一定要記住，這是2008年，也就是饑荒發(fā)生了60年后的實驗。 這個研究是依據(jù)女性懷孕前最后一次月經(jīng)來計算的，因為，在最后一次月經(jīng)前，他們尚未意識饑餓即將發(fā)生。所以這份記錄可以反映早期饑餓帶來的影響。

我們可以清楚地看到，在12月到5月之間，食物供給綠色部分明顯低于6月。而對應(yīng)的甲基化水平比例（饑餓vs非饑餓）一直位于0以下。 這是數(shù)據(jù)

同時，饑餓直接對胎兒的身體指標(biāo)產(chǎn)生了影響，包括體重，年齡，當(dāng)然，也包括出生率。 好了，這篇文章講完了。 總結(jié)一下：饑荒年間出生的成年人攜帶有獨特的表觀遺傳學(xué)標(biāo)志，這種表觀遺傳學(xué)改變減少了胰島素樣生長因子 IGF2 的合成，它在人體中保持了六十年。

05，關(guān)于表觀遺傳

表觀遺傳有三個層面，目前研究最多的是第一個

第一：表觀遺傳調(diào)控

研究最多的是DNA甲基化，當(dāng)然也有做乙酰化的，比如sirt等。比如做DNA 甲基化酶家族，他們的異常會導(dǎo)致基因發(fā)生改變。

第二：代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控

甲基化一般關(guān)注不同區(qū)域甲基化差異，比如癌癥和正常人基因某個區(qū)域甲基化的改變等。

第三：后天遺傳

主要是環(huán)境因素和習(xí)慣因素。比如抽煙飲酒之類的或者肥胖之類的，近視也有人在做。

附上部分文獻

1，一篇綜述，玩表觀的必備，5000多次引用：Bird A. DNA methylation patterns and epigenetic memory[J]. Genes & development, 2002, 16(1): 6-21.

2，荷蘭那嘎子 Heijmans B T, Tobi E W, Stein A D, et al. Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008, 105(44): 17046-17049.