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一样的基因,不同的表现,遗传的秘密没那么简单

尹哥聊基因 尹哥聊基因 2021-03-02

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书名:《表观遗传大革命》

作者:奈莎·卡雷

出版机构:猫头鹰出版社

类别:基因组类

尹哥评分:9.5

9.5分是我给过书评的最高分(非唯一),之所以给了这么高的评分,是我一直认为表观遗传学是遗传学中最难讲深讲透的部分。作者是爱丁堡大学病毒学博士,也是帝国理工学院的资深讲师,同时在生物技术公司和药厂有超过十余年的从业经历,而这些背景都在本书中得到了充分的展示。

第一次听说表观遗传学的读者们似乎有点晕,遗传就遗传,什么叫作表观遗传呢?从字面意思上看,表观遗传学的概念是沃丁顿在1943年提出的,英文是Epigenetics,这个词是在Genetics上,加了Epi,Epi这个词根是“在……之上”的意思。我们可以用几个案例来帮助大家理解下,比如同卵双胞胎,他们在DNA层面上是完全一样的,那么为什么随着年龄的增长,相异的程度会越来越大呢?又比如,拥有变态反应的昆虫,就拿毛毛虫和蝴蝶举例子吧,它们的基因明明是一样的,但从形态到功能上来看,都很难相信它们原本是一家,蝴蝶是从毛毛虫“破茧成蝶”而来的。这种基因层面相同而外显出来的表现不同的现象,可以理解就是表观遗传学所发挥的作用。书中有一段精辟的描述“这意味着,我们终于开始揭示先天和后天之间曾经确实的联系:我们的环境如何与我们交互并改变我们,有时直到永远。”

这本书400页+,但我看了整整8个小时(大约看了4-5次),是近年来看得最慢的一本书。这固然有春节期间事情比较多的原因,但更重要的原因是这本书的“深入浅出”,即有趣的案例和专业的解释精彩地结合在一起。无论是用沃丁顿地貌来描述表观遗传学或干细胞的分化,还是用三花猫来解释伴性遗传、X染色体随机不活话和终身闭锁,又或者用荷兰饥饿之冬来验证表观遗传学的跨代遗传……忽略掉复杂的分子解释部分,一个个案例无论对于专业读者或者是门外汉来说,都忍不住拍案叫绝。

作者对于表观遗传学科发展的脉络包括产业化应用(如制药)都了如指掌,包括对于拉斯克乃至诺贝尔奖的候选发现都能娓娓道来,这本书的成书时间是2011年,中国台湾版则增补到2016年的最新进展,作者的几个预见都是正确的,足见其功力之精深。

书中还写了一句极其扎心的话,用来讲述“范式转移”,这句话是1918年的诺贝尔奖得主普朗克所写:“科学理论不会因为老科学家改变心意而有所改变,科学理论之所以改变是因为老科学家挂了”。这也是所谓的“普朗克原理”:“科学的重大革新很少通过说服反对者并使他们改变立场来实现,索耳是难以变成保耳的。事实上倒是,反对者逐渐死去,新生的一代一开始就熟悉新思想。”

2000年6月26日,当人类基因组计划的科学家们联合发布人类基因组草图之时,我们曾经短暂兴奋,以为我们彻底解开了生命密码的奥秘,而发展至今,我们才明白,如果考虑表观遗传学、转录组、蛋白质组、代谢组、菌群组、暴露组(和环境的相互作用)等,这个命题的答案基本上是不可穷尽项。是啊,DNA不过是个五线谱脚本,至于如何取舍、以什么调和什么节奏演奏,这不是脚本自己就能说了算的。如果说上个世纪,我们主要的工作是解密DNA这个生命密码的话,那么这个世纪,菌群组和表观遗传学则必将大放异彩,我也相信,随着新一代工具的普及和科研工作者的不懈努力,虽然我们无法穷尽,但终究会离答案越来越近。正如“黑夜给了我们黑色的眼睛,但我们要用它来寻找光明”。

有几处可以修正,一是P237页,提到“为生物体的复杂程度分级,应以不带蛋白质密码的比例”来看,这个我个人持保留意见,毕竟基因组被解密的物种不到存在物种的万分之一,且一定存在例外;二是P298页,神经元的正确数量最近的预估为900亿,而不是上千亿;三是P377页,“但表现型彼此互易”,这个应为“互异”。瑕不掩瑜,其他的地方必须竖起双手拇指点赞。



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