性格形成中的表观遗传机制

王华峰

(山西师范大学生命科学学院与现代文理学院 临汾 041000)

刘 玲

(山西省太原市新力惠中学校 030002)

孙瑞娴

(山西省吕梁市高级中学 033000)

芦荣胜

(山西师范大学生命科学学院与现代文理学院 临汾 041000)

1 表观遗传学

1.1 概念 研究表观遗传变异的遗传学分支学科称为“表观遗传学(epigenetics)”。而表观遗传变异是指DNA编码序列不改变的情况下，基因的表型效应发生可逆的、可遗传的改变[1]。“epigenetics”一词最早由英格兰生物学家沃丁顿于1942年提出，他指出表观遗传与遗传是相对应的，主要研究基因型和表型的关系。

1.2 表观遗传机制 表观变异的作用实质是“调控”，调控机制涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA等方式。其中，DNA序列好比是琴键，而表观遗传则决定哪一个键何时、何处发声[2]。这类调控所引起的表型改变有以下特点：①非编码。即不依赖核和细胞器的DNA信息。③可遗传。表观遗传的变异可通过有丝分裂和减数分裂传递给子细胞和后代。③可塑性。表观遗传所涉及的DNA甲基化和组蛋白的乙酰化过程都是可逆的。④多层次，多途径。表观变异的作用可发生在DNA和染色质水平，也可发生在复制、转录、转录后以及翻译后[1]。

2 大鼠幼崽性格形成中的表观遗传机制

一个人小时候的性格一旦形成后，很难发生改变。“江山易改，秉性难移”，说的就是这个现象。研究者通过一系列的大鼠模拟实验[3]，以研究大鼠幼崽性格是如何形成的以及其中的机理。

2.1 大鼠幼崽早期性格形成的系列模拟实验 大鼠模拟实验由亲子抚养实验、交叉抚养实验和第三方抚养实验组成。实验结果见表1。

表1 大鼠幼崽抚养方式的不同造成后天性格的差异

分析：①在大鼠亲子抚养实验中，大鼠成年后性格的“好”与“坏”似乎是天生的。因为“好”性格的大鼠孩子是由负责任的“好”妈妈(其特点是善于舔觝和清洁幼崽，使幼崽能够得到足够的关爱)生下的，“坏”性格的大鼠孩子是由不负责任的“坏”妈妈(其特点恰好与“好”妈妈相反，对幼崽缺乏关爱)生下的。②交叉抚养实验似乎暗示，孩子性格形成的“好”与“坏”跟其生母无关，而是跟其养母有关。③第三方抚养实验则进一步证实，当遗传背景相同的幼崽被不同的大鼠妈妈抚养后，性格出现了差异。

2.2 大鼠性格的差异与基因表达的表观遗传差异有关 进一步的研究发现，大鼠幼崽的性格发育与海马区皮质醇受体基因表达水平有关。在上述一系列实验中，不同组的大鼠幼崽个体，其海马区皮质醇受体基因相同，但是负责任的“好”大鼠妈妈对幼崽的关爱，如舔舐和清洁，刺激了幼崽体内DNA甲基转移酶的表达[4]，造成海马区皮质醇受体基因DNA甲基化修饰水平降低，导致皮质醇受体基因的高水平表达，抑制了应激反应的强度，使大鼠保持一个相对放松、安静的状态[3]。

在大鼠幼崽成长的早期，身体的器官组织中的细胞往往具有很强的可塑性，海马区皮质醇受体基因修饰就是在这个时期完成的。母鼠对幼崽的关爱(如舔舐和清洁)，造成该基因修饰一旦自童年(可塑期)发生，就能通过有丝分裂，可稳定地传递给下一代细胞，导致海马区皮质醇受体基因能够在以后的一生中实现稳定、持续的高水平表达。所以，在大鼠抚养实验中，幼崽在是否“关爱”的环境条件下，基因表达会发生稳定的改变，最终导致表型的差异并影响其一生。当然，这种基因表达的差异并不是因为DNA序列的差异，而是由基因DNA修饰的差异(表观遗传差异)造成的。