揭秘细胞变身：表观遗传如何决定你的身体
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我们之中的每一个人，最开始的时候仅仅只是一个受精卵，它所携带的DNA，跟你当下的皮肤细胞、心脏细胞一模一样，然而呢，仅仅是这同一个“遗传剧本”，怎么竟然就能够变出200多种且功能各有不同的细胞？在WAFI国际智能育种论坛之上，中国科学院院士高绍荣给出了答案，这个答案便是——表观遗传。
若将DNA视作固定的剧本，那一表观遗传便是贴于剧本之上的各类“小标签”，这些标签并不改变DNA序列，然而却能够决定哪一个基因“上台进行表演”，哪一个基因“安静地待着”，正是它们，指挥着细胞呈现出何种样子。
高绍荣团队主要研究两种“标签”：组蛋白修饰和RNA修饰。
先来讲讲组蛋白修饰，DNA环绕在组蛋白上面，给组蛋白附上不一样的标签，这就等同于给基因下达了指令；H3K4三甲基化是“启动键”，贴上这个基因便开始运作；H3K27三甲基化是“暂停键”，贴上这时基因就停止活动；更加有趣的是，干细胞当中有些基因同时附着着“启动键”与“暂停键”，这种特别的状态使得干细胞维持“万能”——可以转变为任何一种细胞，倘若一旦失去了这种状态，干细胞就固定下来了。
除此之外，存在着一种名为H3K9三甲基化的修饰，它宛如一位“守护者”，能够将基因组里那些会胡乱跳动的“捣乱片段”予以锁定，进而保证胚胎得以顺利地发育，并且，这些规律于小鼠以及人类早期胚胎当中均是存在的。
接下来谈谈RNA修饰，卵母细胞属于体内最大的细胞，储存了数量众多的“母源RNA”，这些“母源RNA”是早期胚胎的能量供应来源，研究团队发现了一种称作m6A的RNA修饰，在卵母细胞当中它是“稳定剂”，能使得母源RNA维持完好状态，到了胚胎二细胞阶段，它又转变为“清理工”，会促使新RNA迅速降解，从而为发育留出空间，去除这种修饰的酶后，胚胎便无法正常发育。
这些发现将一个老难题予以解决，这个难题是克隆效率低，克隆羊多莉仅仅是少数成功的案例，早期克隆胚胎能够成长为个体的概率不足1%，问题是出在了哪里呢，是体细胞的“表观标签”没有重置妥当，致使基因表达陷入了混乱状态，团队在找到症结之后，有针对性地对这些缺陷加以修正，结果小鼠克隆胚胎发育率从不到1%提升到了接近20%，这种方法还能够应用到克隆羊、克隆猪、克隆牛身上！
更让人惊喜的是，借助这些发现，团队成功培育出了“双能干细胞”，这种细胞既能变成胎儿细胞，还能变成胎盘细胞。将这些细胞置于体外培养，它们自行组装成了“类胚胎”，能发育到与正常胚胎7.5到9天的阶段相似的程度，长出神经管、体节，甚至还有会跳动的心脏！
这些成果已然着手朝着大动物育种进行拓展延伸，在未来，借助于对“表观标签”实施调控，育种便能够以更为精准的方式去把控动物的发育以及性状，进而培育出品质更为优良、抗病能力更强的品种。
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