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表观遗传学是一种新范式

已有 5386 次阅读 2014-3-7 10:01 |个人分类:生活点滴|系统分类:观点评述|关键词:学者

表观遗传学研究是最近生物学研究的热点。这方面的研究其实是对进化论和经典遗传学法则在范式层面上的革新,这需要引起多方面的关注和重视。

首先,颠覆了传统遗传变异的传统观念

经典的遗传学法则是遗传靠DNA,变异是环境因素导致的基因编码突变的积累,进化是自然环境因素对变异后代优势品种的筛选。个体在遗传变异中似乎没有任何主动性只是被动依靠外界因素的干扰。个体适应性只是利用天然的基础和条件对外界的有限适应。这种后天适应因为没有影响到基因序列而不会遗传。例如,你是运动员,你后代并不会因为你的后天努力而增加多少优势。

种瓜得瓜,种豆得豆;龙生龙,凤生凤,老鼠孩子会打洞。这都是遗传上经常用的一个谚语。经典的进化论认为,基因变异随机发生,自然条件作为选择压力,将优势基因经过多代筛选保留下来,变异的发生完全随机,类似分子随机运动在宏观上表现为从高浓度向低浓度的定向扩散。分子布郎没有任何方向性和主动性,经过一定时间后,导致分布的平均化,在宏观上表现为定向扩散。

其次,表观遗传学研究提示文化知识和思想也具有遗传趋势

最近表观遗传学的研究对遗传现象进行了许多补充,也成为最近10年最热门的研究领域。《自然》最近介绍了一项关于动物条件反射的表观遗传学现象。当雄性小鼠,经过3天短时间训练,掌握了味觉和疼痛条件反射后,其子代和孙代动物能遗传部分信息。这种表现的特征是具有主动性和适应性,并不是随机发生的。从原理上,完全了过去的变异随机性原则。从生物学意义上,这是一种经验和知识的高层次的代间传递。也就是说,父亲的经验和知识能够通过表观遗传途径传递给下一代,父亲学习到的知识遗传给孩子。这听上去完全无法让人理解,但科学家用实验证明了这个道理客观存在。

用达尔文进化论和传统的遗传学观点,表观遗传学不会存在。现在的大量研究发现这种表观遗传学现象普遍存在,这对生物进化来说具有巨大的价值和意义。特别是对于理解人类的文化传统等具有许多参考价值。过去我们一直认为,先天靠基因,后天靠环境。从表观遗传现象上考虑,先天中就存在祖辈的环境烙印,那么文化宗教等人文境因素也非常有可能经过表观遗传途径进行代代相传。人们早就提出,贵族必须经过三代才能培养出来,除后天因素外,经过表观遗传的因素传递也不容忽视。

最后、表观遗传学对医学健康方面的价值

关于表观遗传学研究,更多是疾病信息的表观遗传现象。例如糖尿病,即使是后天因素的二型糖尿病,如人类经历饥饿,动物糖尿病模型,出生的后代糖尿病发病率都会出现变化。这一现象也给优生学提供了研究思路,那就是能通过对父母的主动干预,来提高后代的表型。例如,在准备生孩子前,对父母进行营养、身体、心理、文化、知识等各方面的进行短时间优化调整,也许对后代质量可以产生重要影响。

总之,表观遗传学将不仅是一个热点研究,而是新的研究范式,是生物学领域的革命。



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