不只是基因:同卵双胞胎表现出“超相似”

同卵双胞胎之间有时有着超乎寻常的相似性，这一点比以前想象的要深刻得多。根据表观遗传学领域的一项新研究，被科学称为“单卵双胞胎”的同卵双胞胎可能拥有不止相同的外貌和基因。

同卵双胞胎是由一个受精卵(即受精卵)产生的单个胚胎在子宫内分裂，形成两个基因组相同的独立个体。因此，它们长期以来一直是遗传学家着迷的一个来源，因为它们提供了对自然和养育的相对贡献的见解。

现在，表观遗传学家也同样着迷。表观遗传学是研究各种分子机制影响基因表达方式的一门学科。其中最常见的是DNA甲基化，“甲基”——甲烷分子，包含一个碳原子和三个氢原子——来自环境并附着在DNA上，影响基因的功能。这些标记可以导致深远的差异。例如，2017年的研究表明人的语言能力是表观遗传的，而不是遗传的。

鉴于表观遗传标记来源于环境，因此过去在该领域的研究已经揭示了单卵双胞胎之间的巨大表观遗传差异也就不足为奇了。例如2011年的一篇论文英国伦敦国王学院的乔丹娜·贝尔和蒂姆·斯佩克特发现，同卵双胞胎的表观遗传相关疾病存在显著差异。

然而，现在，由美国农业部儿童营养研究中心和美国德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的遗传学家罗伯特·沃特兰领导的一个国际研究小组发表了一项研究结果，描绘了一幅截然不同的画面。

该团队将注意力集中在一类稳定且存在于所有细胞类型的表观遗传标记上，称为“亚稳态表观等位基因”(MEs)。MEs的表观遗传变异是随机确定的，并受到许多环境因素的影响，从母亲饮食的营养分解到季节。因此，可以预期，同卵双胞胎和异卵双胞胎或异卵双胞胎的表观遗传相似性和差异水平将是相似的。

他们的发现令人震惊。

他们的研究，发表在基因组生物学，显示同卵双胞胎在MEs具有相同的表观遗传学。沃特兰说:“我们发现，同卵双胞胎的甲基化模式几乎完全匹配，这种相似程度无法用拥有相同DNA的双胞胎来解释。”“我们把这种现象称为‘表观遗传超相似性’。”

沃特兰说，这一惊人的发现有一个简单的解释:“如果在这组基因中，表观遗传标记在胚胎分裂为两个之前就建立起来了，那么在两个双胞胎中，这些标记将是相同的。”

从本质上说，这对双胞胎都继承了一种亲密的分子记忆，即他们作为一个个体共同的发展遗产。另一方面，在胚胎分裂后形成表观遗传标记的基因可能会在这对双胞胎之间产生更大的表观遗传差异。”

对表观遗传超相似性的进一步研究可能会带来更多惊喜：通过与澳大利亚墨尔本癌症委员会维多利亚墨尔本合作队列研究的癌症流行病学家合作，科学家们还发现甲基化MEs与某些类型癌症风险之间存在联系。

这些结果与Waterland的结论一致早期的研究，并提出表观遗传学领域可能对医学的未来至关重要。