所有同卵双胞胎的DNA似乎都带有隐藏的化学特征

同卵双胞胎起源于一个卵细胞分裂并产生两个胚胎，但在发育过程中，一个双胞胎有时会消失，只留下一个婴儿出生。现在，一项新的研究表明，即使你的双胞胎在你出生前很久就消失了，你的 DNA 可能会揭示你是否在子宫内是同卵双胞胎。

在周二（9 月 28 日）发表在《自然通讯》杂志上的这项新研究中， 研究人员放大了 在双胞胎 DNA 中发现的所谓 表观遗传修饰。

术语“表观遗传”是指可以在不改变其潜在DNA 序列的情况下“开启”或“关闭”基因的因素 。例如，称为甲基的小分子可以像粘滞便笺一样粘在特定基因上，阻止细胞读取这些基因，从而有效地关闭它们。

根据这项新研究，同卵双胞胎的 DNA 带有粘性甲基的特征图案。作者发现，这种模式跨越 834 个基因，可用于区分同卵双胞胎与异卵双胞胎和非双胞胎。而且，事实上，基于这些结果，该团队开发了一种计算机算法，可以仅根据 DNA 中甲基的位置可靠地识别同卵双胞胎。

理论上，这样的工具也能够发现双胞胎消失的人，尽管新研究没有测试这个想法。

贝勒医学院儿科和遗传学教授罗伯特沃特兰没有参与这项新研究，他说，本质上，这种甲基模式是同卵双胞胎早期胚胎发育留下的一种分子疤痕。

作者发现了单卵双胞胎的表观遗传特征，这意味着双胞胎起源于单个受精卵或合子，他说。

包裹在这些甲基中的基因在细胞发育、生长和粘附中发挥着各种作用，这意味着它们有助于细胞相互粘附。也就是说，根据目前的研究，尚不清楚这些甲基化基因如何影响同卵双胞胎的生长、发育或健康，沃特兰说。

在调查早期发育的这些疤痕时，作者想更好地理解为什么首先会发生相同的孪生。科学家们知道受精卵会在某个发育点分裂，但为什么有时会发生分裂一直是个谜。

第一作者、阿姆斯特丹自由大学 (VU) 生物心理学系助理教授珍妮·范东根 说：这项研究是因为我们对单卵双胞胎的产生原因知之甚少。

根据 1990 年发表在《国际生育与不育杂志》上的一份报告，估计有 12% 的人类怀孕是从多胎妊娠开始的，但只有不到 2% 能顺利怀孕，这意味着其余的会导致所谓的双胞胎消失 。

总体而言，在双胞胎都足月的情况下，异卵双胞胎通常比同卵双胞胎更常见。

有证据表明， 遗传 因素会影响母亲生育异卵双胞胎的可能性，当两个卵子同时受精时就会发生这种情况。例如，研究表明异卵双胞胎可以在家庭中进行，并且与过度排卵相关的基因似乎在起作用，van Dongen 说。

相比之下，同卵双胞胎的流行率在世界范围内相当一致，每 1,000 个新生儿中大约有 3 到 4 个发生，这表明遗传并没有推动这一现象。问题是，有什么作用？这在发育生物学中真的是一个谜，资深作者、阿姆斯特丹 VU 生物心理学系教授 Dorret Boomsma 说。

该团队想知道这个谜团的解决方案是否可能在装饰一个人 DNA 的甲基中编码，因为这些分子有助于在早期阶段控制胚胎发育。多亏了被称为甲基转移酶的特殊蛋白质，随着我们的细胞继续分裂，在发育过程中添加到我们 DNA 中的甲基会被复制下来，这意味着它们可以持续到成年。

对于这项新研究，该团队从六个大型双胞胎队列中提取了表观遗传数据，总共超过 6,000 人。队列包括同卵双胞胎和异卵双胞胎以及这些人的一些非双胞胎家庭成员。通过包括异卵双胞胎，该团队可以检查在同卵双胞胎中看到的任何表观遗传模式是否实际上是他们独有的，而不是所有类型的双胞胎都共有的。

大多数 DNA 甲基化数据 来自成人的血液样本，但一组数据由儿童的脸颊拭子样本组成。在所有样本中，该团队在同卵双胞胎 DNA 中发现了相同的不同甲基化模式。

他们在这些细胞中看到相同的东西这一事实令人放心，因为这表明该模式并非特定于一种细胞，沃特兰说。

这意味着甲基化发生在发育的早期，在特殊组织开始形成之前。当甲基在这个阶段粘附在 DNA 上时，甲基转移酶会将分子传递给所有后续的子细胞，无论它们最终变成什么细胞类型。

因为一些数据集包括在多个时间点收集的 DNA 样本，该团队可以仔细检查这些甲基化模式在几年内的稳定性。他们发现这些甲基化状态在个体中非常稳定，这进一步强化了这些甲基基团可能会从受精到成年一直存在的想法，沃特兰说。

似乎在发育的早期就发生了一些事情，这仍然记录在我们体内不同细胞类型的甲基化模式中，van Dongen 说。它仍然存档在我们的牢房里。

也就是说，目前尚不清楚这些甲基基团对基因表达的确切影响，或者甲基化模式是否代表相同孪生的原因、结果或副产品，她著名的。

要真正了解在胚胎发育早期发生的导致单卵双胞胎形成的确切步骤，我们确实需要进行功能研究，van Dongen 说，指的是研究这些变化如何影响实际细胞。

该团队计划在实验室培养皿中使用动物模型和人体细胞进行此类研究；他们也可能使用被称为胚状体的人类胚胎模型 。

Waterland 说，未来，该团队还可以调查更大范围的基因组表观遗传修饰，看看甲基化模式是否超出了已经确定的 800 多个基因。他说，这项新研究涵盖了数十万个潜在的甲基症候群，但还有更多需要探索的地方。