上海恒遠(yuǎn)報(bào)道：最近在《默克生命科學(xué)》看到了一篇有意思的新聞，所以來(lái)給大家分享了！
中國(guó)的小孩那么辛苦，最后都怎樣了？
從幼兒園開(kāi)始，中國(guó)的小孩就要上各種補(bǔ)習(xí)班：感統(tǒng)、數(shù)理、繪畫(huà)、樂(lè)高……以不至于“輸在起跑線上”， 中國(guó)的基礎(chǔ)教育水平在全世界來(lái)看都是首屈一指的。然而為什么十幾年來(lái)如此高強(qiáng)度的學(xué)習(xí)拼搏，卻還是在諾貝爾獎(jiǎng)上相差其他幾個(gè)科技強(qiáng)國(guó)一大截呢（雖然不能諾貝爾獎(jiǎng)決定論）？
人類(lèi)智力究竟是遺傳的影響還是后天努力和勤奮的結(jié)果？德國(guó)科學(xué)家給出了一個(gè)有意思的研究結(jié)論：人的智商與后天環(huán)境尤為密切，而身處高壓環(huán)境下對(duì)兒童的智商發(fā)展可能存在嚴(yán)重影響。
智商有可能改變嗎？
智商（Intelligence Quotient）是個(gè)人智力測(cè)試成績(jī)和相同年齡被試成績(jī)相比的數(shù)值，通常用來(lái)衡量個(gè)人智力水平的高低。長(zhǎng)久以來(lái)，人們公認(rèn)智商受遺傳基因控制且無(wú)法人為改變。不過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)特定基因的表觀遺傳修飾與智商之間存在密切關(guān)系，表明生活環(huán)境不僅影響大腦發(fā)展，而且影響基因的基本運(yùn)作方式。
表觀遺傳學(xué)
到這里，我們不得不提到一項(xiàng)遺傳學(xué)研究——表觀遺傳學(xué)，它是研究在沒(méi)有細(xì)胞核DNA序列改變的情況下，基因功能的可逆遺傳改變。
DNA攜帶遺傳信息并世代相傳以保持物種的穩(wěn)定，而DNA序列的變化則是新性狀乃至新物種的產(chǎn)生物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA是遺傳的本質(zhì)！這一觀點(diǎn)幾乎成為遺傳真理。然而盡管同卵雙胞胎有完全相同的DNA序列，在成長(zhǎng)的過(guò)程中總會(huì)伴隨著各種不同。世界上沒(méi)有完全相同的兩片葉子，即使在同一棵樹(shù)上。這些現(xiàn)象用遺傳學(xué)理論也很難解釋清楚，表觀遺傳學(xué)的興起給出了答案，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)：新性狀的出現(xiàn)并不一定是DNA序列改變的結(jié)果，環(huán)境可能會(huì)催生生物性狀的改變，而這一改變也能遺傳給下一代。
類(lèi)似的案例我們還可以看到，例如，面對(duì)持續(xù)的暴力威脅或營(yíng)養(yǎng)不良，生物體可以通過(guò)添加或去除、有效鎖定或打開(kāi)某些化學(xué)基團(tuán)來(lái)調(diào)整基因以適應(yīng)環(huán)境變化；頻繁的擁抱同樣會(huì)改變嬰兒的基因表達(dá)，使嬰兒具有豐富的情感。反之，這些變化又產(chǎn)生連鎖效應(yīng)，微妙地影響到一系列特征。
諾貝爾獎(jiǎng)的熱門(mén)領(lǐng)域
近年來(lái)，表觀遺傳學(xué)概念引起科學(xué)家們的研究熱潮，被認(rèn)為是最具潛力獲得諾貝爾獎(jiǎng)的領(lǐng)域之一。表觀遺傳學(xué)不僅對(duì)基因的表達(dá)、遺傳有著重要作用，而且在發(fā)育、腫瘤、炎癥、衰老及再生醫(yī)學(xué)、血管新生、變性性疾病的發(fā)生與防治中起著及其重要的作用。
表觀遺傳學(xué)研究穩(wěn)定但可能對(duì)基因表達(dá)造成可逆改變，不會(huì)造成DNA序列永久改變，但仍可造成傳代的變化。表觀遺傳學(xué)控制的基因激活或抑制不涉及DNA改變。研究人員廣泛研究了在基因調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮不可或缺作用的 三種核心表觀遺傳學(xué)機(jī)制：
1.蛋白質(zhì)DNA相互作用
2.DNA甲基化
3.RNA調(diào)控
核心機(jī)制一：蛋白質(zhì)DNA相互作用
很多細(xì)胞的生命活動(dòng)涉及到特定的DNA區(qū)段與特殊蛋白質(zhì)結(jié)合因子之間的相互作用：DNA的復(fù)制和重組、mRNA的轉(zhuǎn)錄和修飾、病毒的感染與增值等。DNA粘附蛋白會(huì)影響基因表達(dá)以及DNA的包裝和可接近性。隨著重組DNA技術(shù)的發(fā)展，人們已分離到了許多重要的基因�，F(xiàn)在的關(guān)鍵問(wèn)題是需要揭示環(huán)境因子及發(fā)育信號(hào)究竟是如何控制基因的轉(zhuǎn)錄活性。要研究這些相互作用，可采用染色質(zhì)免疫沉淀 (ChIP) 將蛋白質(zhì)–DNA復(fù)合物分離，然后對(duì)相關(guān) DNA進(jìn)行分析，最終確定其特征。
核心機(jī)制二：DNA甲基化
DNA甲基化是表觀遺傳的核心研究?jī)?nèi)容，其參與一系列重要生物學(xué)過(guò)程，包括早期胚胎發(fā)育、基因組印記、X染色體失活、重復(fù)序列的沉默以及癌癥的發(fā)生發(fā)展轉(zhuǎn)移，此外DNA甲基化一個(gè)非常重要的應(yīng)用，是可以作為腫瘤的生物標(biāo)志物。
人類(lèi)大約有30億個(gè)堿基對(duì)，甲基化主要發(fā)生在CpG二核苷酸上，DNA 甲基化時(shí)，胞嘧啶從DNA 雙螺旋突出，進(jìn)入能與酶結(jié)合的裂隙中，在胞嘧啶甲基轉(zhuǎn)移酶催化下，有活性的甲基從S- 腺苷甲硫氨酸轉(zhuǎn)移至胞嘧啶5' 位上，形成5- 甲基胞嘧啶( 5mC)。DNA 甲基化不僅可影響細(xì)胞基因的表達(dá)，而且這種影響還可隨細(xì)胞分裂而遺傳并持續(xù)下去。因此，它是一類(lèi)高于基因水平的基因調(diào)控機(jī)制，是將基因型與表型聯(lián)系起來(lái)的一條紐帶。根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模姸郉NA甲基化檢測(cè)方法被開(kāi)發(fā)。
核心機(jī)制三：RNA調(diào)控
調(diào)控有多種功能性非編碼RNA可對(duì)基因表達(dá)水平進(jìn)行干擾。各種生物中雙鏈RNA( dsRNA) 可通過(guò)不同途徑被分割成小的干涉RNA( siRNA) 或RNAi。RNA 干涉( RNAi) 屬于轉(zhuǎn)錄后基因沉默，它可使轉(zhuǎn)錄后的同源mRNA 降解，使同系的DNA序列發(fā)生修飾性變化( 甲基化) ，使rRNA 甲基化，從而使目的基因表達(dá)沉默。
RNA免疫沉淀技術(shù)是著名的ChIP實(shí)驗(yàn)在RNA領(lǐng)域的應(yīng)用，是研究細(xì)胞內(nèi)RNA與蛋白結(jié)合情況的技術(shù)，是了解轉(zhuǎn)錄后調(diào)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)過(guò)程的有力工具，能幫助我們發(fā)現(xiàn)miRNA的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)。
表觀遺傳學(xué)研究未來(lái)可期
表觀遺傳學(xué)補(bǔ)充了“中心法則”忽略的兩個(gè)問(wèn)題，即哪些因素決定了基因的正常轉(zhuǎn)錄和翻譯以及核酸并不是存儲(chǔ)遺傳信息的唯一載體；在分子水平上，表觀遺傳學(xué)解釋了DNA序列所不能解釋的諸多奇怪的現(xiàn)象。隨著表觀遺傳學(xué)研究的深入，肯定會(huì)對(duì)人類(lèi)生長(zhǎng)發(fā)育、腫瘤發(fā)生、遺傳病的發(fā)病機(jī)制及其防治做出新的貢獻(xiàn)，也必將在其他領(lǐng)域中展示其不可估量的作用和廣闊的前景。
