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科学告诉你,双胞胎为何如此不同!

2024-07-16 14:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

双胞胎为啥那么不一样?

普及一下双胞胎的形成过程:

总结一下:同卵双胞胎形成的胎儿出生后外表几乎是一模一样的,而异卵双胞胎出生后外表基本不一样,和正常情况下出生的兄弟姐妹相同,只不过出生的间隔时间较短而已。

有研究解释:人类有两份常染色体基因,一份遗传自母亲,一份遗传自父亲,这两套基因拷贝往往并不是完全相同的,它们的DNA序列存在小的差异。因此,对细胞中两套基因拷贝的利用如果发生变化,就会产生功能性的后果。

在遗传学中,这两个基因拷贝被称为每个基因的“等位基因”。事实上,母亲和父亲的基因组中的DNA差异,解释了为什么兄弟姐妹会在生理上有所不同,因为兄弟姐妹遗传了不同的等位基因,从而有着不相同的遗传组成。

然而,即使在所谓的同卵双胞胎中——携带相同的等位基因,一些遗传性状在表现上也有差异。

最近,瑞典卡罗林斯卡学院和路德维希癌症研究所的研究人员,使用单细胞RNA测序,分析了有丝分裂遗传(克隆)还是随机遗传(动态)等位基因的表达模式,细致的描述了小鼠和人类细胞中的基因拷贝表达动力学。

这一研究非常助于解释为何同卵双胞胎有着相同的遗传组成,但他们仍存在不同。

每个人的微生物组成都因人而异,而且可能是体重、情绪的在内关键因素。从前,一些微生物组研究人员认为,这种差异始于我们的基因上的差异。但如今,以色列魏兹曼科学研究所开展的一项大规模研究挑战了这一观点。

这项在以色列进行的实验利用了当地的人种优势,因为大部分的以色列人口来源于世界各地移民的迁移,而目前,大家在饮食习惯和生活方式基本一致。这就行成了天然的实验室。

研究人员通过基因组成测序对1046名以色列健康个体的基因进行了分析,联合其体内的肠道菌群,血液分析及饮食习惯等后发现结果出乎意料,因为发现任何显著性关联。

随后,研究人员又对英国2252对双胞胎进行了重新分析,再一次评估肠道菌群的整体遗传性。发现,虽然双胞胎的某些肠道菌群明显可以遗传,平均遗传能力估计值仅为1.9%,最多为8.1%。可以说肠道菌群的遗传力微乎其微。

去年年末也发表了关于双胞胎红斑痤疮的面部微生物群特征研究。该研究为了评估环境因素的影响,对双胞胎的面部皮肤菌群进行了鉴定。

发现,患有不同程度红斑痤疮的双胞胎之间,面部微生物组的总体组成基本没有变化,但相对丰度较低的戈登尼亚菌(Gordonia)和格鲁杆菌(Geobacillus)却分别与红斑痤疮的严重程度呈负相关和正相关,面部微生物组的差异主要与双胞胎的红斑痤疮的严重程度有关。

这表明,双胞胎间的微生物差异中,环境因素占据着重要地位,也可能是其主要原因。

德国科学家在《Science》发表的研究结果称:婴儿就算基因一样,后期的个性发展也可能极其不同。因为个性是由生活经验塑造而成。

德国德累斯顿工业大学(Dresden University of Technology)的研究团队,通过对40只基因完全相同的双胞胎老鼠动物模型进行三个月的研究实验发现:即便生活在同样的环境中,由于对环境探索程度的不同,它们性格、行为也会不同。有的活泼好动,不断探寻生活环境中新的领域;有的则安静羞涩,只喜欢停留在较小的领域。

通过比较分析小鼠的行为和大脑海马区域新生的神经元发现:对生活领域的探究范围越彻底的小鼠,其大脑海马区域新生的神经元越多,而这类神经元的功能是有利于个体灵活的应对复杂的生存环境。

右图黄色代表小鼠在某个区域待的可能性,可以看出这只小鼠几乎跑遍笼子的所有区域,而左图那个小鼠明显就更愿意待在一个角落里。

在一个复杂的环境中生活了三个月后,随着时间的推移,基因完全相同的个体在探索行为上的个体差异会被放大。丰富的环境不再“千篇一律”,取而代之的是个性化的“生活空间”,非常类似于人类的性格特征。

因此,当我们看见一对并不相同的双胞胎时,其实应该非常理解,因为他们的是以略微不同的个体方式形成。

参考资料:

1. Nature Genetics:Analysis of allelic expression patterns in clonal somatic cells by single-cell RNA–seq.

2. Science:Emergence of Individuality in Genetically Identical Mice.

3. Nature:Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota.

4.Experimental Dermatology:Characterization of the facial microbiome in twins discordant for rosacea.

编辑/供稿:贾茹霜

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