布偶猫哪些基因要遗传？一只三色喵引发的思考
布偶猫哪些基因要遗传？一只三色喵引发的思考虽然表观遗传学的研究历史不长，还有很多不清楚的地方，但是无可否认的是，这种新的机制进一步加深了人类对这个多姿多彩的生物界的认识，让我们在解码生命的天梯上达到了新的高度。两百多年前达尔文提出了进化论，之后分子生物学的产生和发展，很好地说明了环境对造成表现型变化的基因突变的筛选，奠定了物种进化的基础。而表观遗传学告诉我们，即便基因不发生变化，表现型也可以变化，似乎又支持了更早的拉马克主义。到底表观遗传学能否为拉马克主义赢得更多的赞成票，还需要科学家的进一步研究啦。人类基因组计划完成之时，科学家们欢欣雀跃，毕竟这就是生命的密码呀!他们在破译基因组天书的同时，对生命的认识也不断在加深。很快，越来越多的科学家发现类似于核小体化学修饰的现象，这些现象的共同特征是都可以在不改变基因组序列的前提下改变生物体的性状。核小体上的化学修饰现象称为组蛋白修饰，DNA 分子胞嘧啶上的甲基化现象称为 DNA 甲基化修
生物界总是有许多奇异的现象，比如说爱猫协会成员应该都知道，有一种三色喵，它的身体由三种不同颜色覆盖，形状大小不一、千姿百态。但是，三色喵星人都是软妹子，从未有人见过雄性三色喵。难道是天妒英“喵”？带着这个疑惑，科学家们克隆了这种有趣的喵星人，但发现克隆小喵和供体喵花纹完全不同，真是惊呆了众多小伙伴们。
这究竟是为什么呢？众所周知，DNA 携带着遗传物质，如同丝线一般。DNA通过缠绕在一种叫核小体的蛋白复合物上完成 DNA 的一级组装。核小体作为蛋白复合物，却有其臭美特质，上面会被一些化学基团修饰。而这些修饰，可以说是造成三色喵与供体喵颜色不同的罪魁祸首了。
在雌性哺乳动物细胞中，由于核小体上的化学修饰，两条X染色体中会有一条发生固缩从而失去活性。当这条染色体失活时，细胞就只显示出另一条染色体携带的遗传信息。很有意思的是，这种二选一的失活是随机发生的，因此，克隆出来的小喵身上出现了与供体喵完全不同的三色分布。这么看来，这喵的颜色决定好像是需要看风水的啊！
那么，这两只喵的DNA并未发生改变，可是毛发颜色表现出截然不同的样子，这种变化如何解释呢？其实，控制生物体性状的可不止有基因哦！表观修饰也起到了巨大的作用呢！
人类基因组计划完成之时，科学家们欢欣雀跃，毕竟这就是生命的密码呀!他们在破译基因组天书的同时，对生命的认识也不断在加深。很快，越来越多的科学家发现类似于核小体化学修饰的现象，这些现象的共同特征是都可以在不改变基因组序列的前提下改变生物体的性状。核小体上的化学修饰现象称为组蛋白修饰，DNA 分子胞嘧啶上的甲基化现象称为 DNA 甲基化修饰，此外，还有发生在 RNA 层面上的表观遗传现象，不仅是动物，植物、微生物等生命体中也有各类表观遗传现象发生。此后，表观遗传学就这样如火如荼地发展了起来。
（改编自2016年 Li C. 等人发表于 Essays Biochem. 杂志文章中的插图）
到底什么是表观遗传呢？简而言之就是在不改变基因组序列的前提下改变生物体性状的现象。打个比方来讲，基因组序列就像是一块蛋糕，它决定了它的存在注定是一个蛋糕，而各类表观现象就好比蛋糕上的裱花或是镶嵌在其中的水果。越来越多的研究表明，这种更为精细的修饰相当重要，错误的表观修饰可能会导致疾病的发生，甚至死亡。倘若用发霉的水果去装裱蛋糕，那蛋糕也就遭殃啦！蛋糕内心 OS：嘤嘤嘤~~臣妾是被冤枉的，坯是好坯，被表观给搞坏了……
两百多年前达尔文提出了进化论，之后分子生物学的产生和发展，很好地说明了环境对造成表现型变化的基因突变的筛选，奠定了物种进化的基础。而表观遗传学告诉我们，即便基因不发生变化，表现型也可以变化，似乎又支持了更早的拉马克主义。到底表观遗传学能否为拉马克主义赢得更多的赞成票，还需要科学家的进一步研究啦。
虽然表观遗传学的研究历史不长，还有很多不清楚的地方，但是无可否认的是，这种新的机制进一步加深了人类对这个多姿多彩的生物界的认识，让我们在解码生命的天梯上达到了新的高度。
作者系中国科学院北京基因组研究所精准基因组医学重点实验室研究生
