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(圖片來源/Shutterstock)

正當科學家沉浸在「分子遺傳學」的極喜時,有些科學家觀察到:相同DNA序列的生物,會因成長環境不同,其生理表現與行為也會跟著變異;例如,同卵孿生兄弟,一個放在帝王之家、另一個放在乞丐賊窩...

「神說:『我們要照著我們的形像、按著我們的樣式造人。』…神在東方的伊甸立了一個園子,把所造的人安置在那裡。」(創世記1:26、2:8) 

 

《聖經》是神的「話語」(Word、Logos「道」),第1章說到人的來源、本質、與創造神的關係,第2章說到人最初所處的「快樂」(「伊甸」的意思)環境。

 

人由是被設定:向上仰視神、向內省察自己、向周遭看到環境。若:把人放在歷史(或世代)洪流裡來省察,可以讀到「遺傳學」(Genetics)、再加上環境因素,便是「表觀遺傳學」(Epigenetics)、如果再放在《聖經》的框架內探討,就成了「表觀遺傳神學」(Epigenetics theology)了。

 

早在愛因斯坦提到「時間」是「第4度空間」之前3500年,摩西在《聖經》第一句話(「起初」)就說到「時間」,創造主也一再說到自己是「亞伯拉罕、以撒、雅各」的神--神看重「時間」;在時間框架內探討生命本質與表現在世代間的相似性,是遺傳學者所關心的。

 

人類很早就發現遺傳現象:「龍生龍、鳳生鳳;老鼠生老鼠,會打洞」。直到19世紀中葉,奧地利神父格雷戈爾·孟德爾(Gregor Mendel)導入計量關係,發現許多遺傳規則-現稱為「孟德爾定律」,視為「古典(孟德爾)遺傳學」。

 

19世紀末葉,瑞士醫生弗里德里希·米舍爾(Friedrich Miescher)發現細胞核內有核素(Nuclein),可能與遺傳有關係。

 

1919年,美國生化學家菲巴斯·雷文(Phoebus Levene)分析出核素為DNA鍊,含有四種不同鹼基、核醣與磷酸。鹼基序列決定了蛋白質種類與功能,也定性了生物及其特質。

 

1927年赫曼·穆勒(Hermann Muller)發現X-光會造成DNA改變而誘發癌症。於是,開啟了20世紀一場革命性「分子遺傳學」研究之熱潮。

 

正當科學家沉浸在「分子遺傳學」的極喜時,有些科學家觀察到:相同DNA序列的生物,會因成長環境不同,其生理表現與行為也會跟著變異;例如,同卵孿生兄弟,一個放在帝王之家、另一個放在乞丐賊窩,成長後他們的習性、心理甚至生理都有所不同,並影響及下一代。

 

於是在1947年,英國遺傳學家康拉德·沃丁頓 (Conrad Waddington)將之稱為「表觀遺傳學」(Epigenetics),以別於傳統的「古典遺傳學」;「Epi-」的意思是:「有別於、在其之外」。

 

隨後,分子生物學者漸次發現掌管遺傳的細胞染色體,也會因環境改變而生變化,其中包括:DNA鹼基的「甲基化」(DNA methylation)、染色體組蛋白的化學修飾、產生微小RNA等等現象。因為甲基化往往是第一級反應、其檢測技術也較成熟,一般就以「甲基化」做為檢驗表觀遺傳的物件。

 

2008年,科學家遂在「冷泉港會議」達成「表觀遺傳學」共識:「由染色體改變所引起穩定、可遺傳的表現型,而非基於DNA序列之改變。」

 

21世紀初期,因環境/氣候變遷影響生態系統,生物為適應新環境也就展現表觀遺傳性。「表觀遺傳學」成了當代顯學。

 

「表觀遺傳學」也就是:在環境變化下,引發生物「非DNA序列變化」,並將遺傳信息通過某些機制或途徑傳遞給子代。

 

(文章授權/潘榮隆)

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潘榮隆

國立清華大學生命科學系榮譽講座教授。

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