同卵雙胞胎的DNA,是一樣的嗎?司大勇2017-09-28 22:55:23

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雙胞胎是比較常見的生育現象。顧名思義,同卵雙胞胎就是一個卵子碰到了一個精子,發生了一次受精,慢慢發育,之後在某個時刻發生了分裂,形成了倆嬰兒。具體怎麼分裂的,請看回答:科學解釋現在雙胞胎形成的過程有哪些?

同卵雙胞胎的DNA,是一樣的嗎?

上圖為雙胞胎產生機理 的傳統觀點。

既然同卵雙胞胎是由一個受精卵分裂出來的,這個角度上,他們的基因組序列,也就是他們的各個染色體上的DNA序列似乎應該是一模一樣的。

同卵雙胞胎的DNA,是一樣的嗎?

但是別忘記,人體細胞普遍存在的

體細胞突變

所謂體細胞突變,就是在人體發育過程中,細胞在有絲分裂過程中,由於環境輻射、病毒侵擾、化學環境,以及更重要的染色體複製的偶然出錯,普遍不停發生的

DNA突變

。不同染色體、不同染色體片區的DNA,其突變的速度有很大差異:有的地方突變非常快,細胞分裂過程中頻繁突變;也有的地方分裂非常慢,細胞分裂很多次才發生一個突變。平均起來,細胞每個鹼基每次分裂發生體細胞突變的機率是6。0×10^−8 次(根據Li R, et al。 J Med Genet 2014;51:28–34。)。因為人體基因組有30億個鹼基,相乘,得出

每個細胞每次分裂會造成一百多個"體細胞突變"

(這個數字很不準,僅有數量級的準確度)。不同組織的DNA,其突變的速度也有很大差異。比如腦細胞腦細胞的細胞分裂很少發生,造成的突變也少。science。aao4426和science。aan860的研究都表明,在人的整個一生中,平均每個腦細胞才產生2000多個突變。

比如癌症細胞,本來是善良的幹細胞等喜歡分裂的細胞,歲月流逝,分裂次數太多,慢慢積累了太多的體細胞突變,甚至在關鍵DNA位置也發生了體細胞突變(

癌突變

);才發生了轉變,變成了癌細胞。請記住,絕大多數致

癌突變是一種體細胞突變

同卵雙胞胎的DNA,是一樣的嗎?

雙胞胎的兩個胚胎從分離到嬰兒出生

,各發生了很多次的細胞分裂,自然也就

發生了更多次的體細胞突變

!而突變位置一般都是偶然的。所以兩個雙胞胎的同一身體位置的體細胞的DNA序列差別很大。(但是

似乎

沒有文章系統的研究差異到底有多大)。

而且,血液DNA 序列是由骨髓造血幹細胞DNA序列決定的,而這些幹細胞活了幾年幾十年,會有更多的不同的體細胞突變產生。

前面講了,兩個雙胞胎的同一身體位置的體細胞的DNA序列差別很大,

但是還沒有大到 用常用的親子鑑定或者法醫監測方法就能辨認的程度。

在法醫或者其它工作中,

要想區分雙胞胎

,需要拋棄常規方法,而去

測高資料量的全基因組30億個鹼基的序列,或者抽查幾十萬個鹼基

。這需要幾千到十萬元(根據監測精度的要求不同而有差異),而且檢測時間也需要幾十天。