2010年2月21日 星期日

補綴的心靈:父母親的基因如何型塑你的大腦〈一〉



補綴的心靈:父母親的基因如何型塑你的大腦〈一〉


你對於高中生物學課的記憶在今日可能有一點模糊了,但是說不定有幾件事未曾忘記,像是你是你父母親的組合物,你的母親及父親每人提供你一半的基因,而每一個親代的貢獻都是相等的,時常被稱為是現代遺傳學之父的孟德爾(Gregor Mendel)在19世紀末提出他的觀念,由那時開始這形成我們對於了解遺傳學的基礎。

但是在過去幾十年,科學家已經知道孟德爾的了解並不完整,兒童由其母親遺傳到23條染色體及由父親遺傳23條互補染色體是真的,但是卻顯示由母親及父親得來的基因對於發育中的胎兒並非總是作出相同的影響,有時你由哪一個親代遺傳到的一個基因會產生效果,在這些例子中的基因稱為「作過印記的基因」(imprinted genes),因為他們攜帶一個額外的分子像是一個標記,這對孟德爾遺傳性質增加了全新層次的複雜性,這些分子印記會將基因關閉;某些做過印記的基因被母親關閉,其他基因被父親關閉,而其結果是基因活性間的精巧平衡通常產生一個健康的寶寶。

然而當此平衡被顛覆時,則會產生大麻煩,因為大部分這些做過標記的基因影響到大腦,主要的印記錯誤會使其本身成為罕見的「發生異常症狀」(developmental disorders),例如「普-魏氏症候群」(Prader-Willi syndrome),其特性為輕微精神遲鈍及賀爾蒙不平衡,結果導致肥胖,而最近科學家已經開始懷疑更微妙之印記錯誤可能導致常見的精神疾病,如自閉症(autism)、精神分裂症(schizophrenia)及阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease),進一步了解印記作用如何出錯可提供醫生以新的方法來治療、或甚至預防某些這類異常症狀。

經由作過印記基因的研究,研究人員也發現有關父母親的基因如何影響我們大腦的結論,似乎母親的基因在形成某些大腦部位上扮演較重要的角色,例如那些對於語言及複雜思想有關的部位,而父親的基因對於包括生長、飲食及交配的部位具有更大影響力,戴維斯加州大學醫學微生物學家Janine LaSalle認為:為獲得一個正常大腦,你同時需要母親及父親,他的實驗室專注於「印記作用」(imprinting),科學家開始真正了解這些事是什麼意思。

為了解印記作用的意義,這協助知曉幾個基礎觀念,印記作用是一種「漸成性」的機制(epigenetic,表示「超出遺傳之外」『beyond genetic』),在一個細胞內會發生一種分子改變,影響哪些基因被活化的程度,而無須改變下層的基因密碼,發生於卵子及精子細胞的印記種類已知為「基因組印記作用」(genomic imprinting),這是一種對其基本可遺傳性質的參考,作為某種環境影響的結果,則會產生其他種類的印記作用,例如父母親之養育或虐待【對於更多漸成作用的議題,參見『精神疾病的新基因學』【(The New Genetics of Mental Illness),Edmund S. Higgins;Scientific Amertican Mind, June/July 2008.】。 (待續)

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