双胞胎研究是基因与环境的关系

 

双胞胎研究是基因与环境的关系

雨果和罗斯特纳是一对勇敢的双胞胎 目前正在前往格陵兰岛。 其中之一,罗斯,正在使用欧内斯特沙克尔顿100多年前在其着名的南极洲耐力探险队使用的相同风格的设备和设施。 他正在进行早期的20世纪极地探险饮食并拉动1900s式雪橇。

另一方面,雨果正在利用当今探险家可用的最先进技术和设备。 因此,他们中的两个将以非常不同的方式体验北极环境。 它将对遗传上相同的身体产生影响,是确定不同疾病如何发展以及我们的基因和生活方式在引起它们中所起作用的研究的核心。

自然科学实验

双胞胎为科学研究提供了得天独厚的自然实验。 同卵双胞胎分享他们的基因和非双胞胎份额100%的50%。 通过比较它们之间的异同,我们可以找出一种疾病是否是由于遗传因素或环境因素。


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如果我们发现同卵双胞胎比非同卵双胞胎更容易患有疾病或特征,那么这种疾病更可能具有强烈的遗传成分。 然而,如果我们的同卵双胞胎与我们的非同卵双胞胎并不相似,那么这种疾病更可能是由环境或生活方式因素引起的。

双胞胎研究部主持TwinsUK,这是英国最大的成人双胞胎登记处,从临床访问和详细调查问卷中收集了21年以来双胞胎志愿者的大量数据。 这使我们能够看到我们双胞胎的遗传, 表观遗传学肠道微生物。 比6,000特质更多这种广泛的信息,使我们能够找出诸如型糖尿病2,心脏疾病和骨关节炎,我们的生活方式和遗传学在许多疾病中发挥的作用。

基因与环境

科学已经到了确定人类健康如何由我们的基因构成或环境因素决定的关键点。 以前社区存在分歧:一个阵营坚信这一点 遗传学是我们所有疾病的答案而另一方觉得这与我们的一切有关 环境和生活方式。 然而,最近出现了第三个表观遗传阵营,展示了我们的环境和生活方式如何真正改变我们的基因工作方式并影响我们的健康和衰老。

表观遗传变化在子宫和儿童早期发生得最为显着。 它们在正确的时间打开和关闭正确的基因方面起着关键作用,这样我们才能成长 适当发展。 一旦我们到达成年期,这些变化就会减慢,每隔几年我们的组织就会发生变化。 但我们现在知道,我们的生活方式会对这些变化产生影响。 例如,吸烟会导致这些化学标签与我们的DNA结合,并打开和关闭基因,使我们易患疾病,如 癌症.

我们能够看到基因相同的双胞胎,但只有一个人感染疾病(例如2型糖尿病), 看看存在哪些表观遗传差异 在疾病发作和发病之前。

我们也开始了解我们的肠道Microbiome(通常被称为被遗忘的器官)对我们的健康所起的作用。 我们肠道里自然有数以万亿计的细菌,它们一起可以称重 两公斤。 这些细菌与我们一起进化,对我们的生存至关重要; 帮助我们消化食物,保持健康。

研究双胞胎可以帮助我们了解某些细菌的存在或具有错误比例的细菌如何与疾病相关 肥胖和糖尿病。 我们目前正在收集我们双胞胎的5,000上的粪便样本,以及我们对其生活方式和遗传学的大量信息,这将进一步帮助我们调查微生物在我们的健康和疾病中发挥的作用。

极地项目

Hugo和Ross允许我们在格陵兰探险之前和之后收集大量的生物样本和生活方式信息。 这些包括他们的身高,体重,血压,脂肪和肌肉质量,骨密度,各种血液测试,血液DNA样本,以便我们可以查看可能发生的任何表观遗传变化和粪便样本,以了解他们的胆量。 在他们开始训练之前比较这些结果,在他们开始他们的探险之前和他们回来之前,我们可以很好地了解环境如何影响他们。

由于Hugo和Ross是同卵双胞胎并且分享他们DNA的100%,我们在研究结束时看到的任何差异我们可以假设主要是由于他们遇到的不同环境暴露。 我们是否会看到罗斯因使用不那么复杂的设备和供应而遭受的损失比雨果还要多。 但无论哪种方式,我们都很高兴能够参与基因与环境的独特和极端测试,并更好地了解环境因素与疾病和健康遗传之间的相互作用。

这篇文章最初出现在 谈话

关于作者

病房克尔斯滕Kirsten Ward是伦敦国王学院EpiTwin项目的项目经理。 该项目与北京基因组学研究所(BGI)合作,研究从双胞胎全血中获得的DNA,并将它们与双胞胎中的模式进行比较。 双胞胎研究通常集中在双胞胎之间的相似之处,但为了这个项目的目的,我们将专注于双胞胎之间的差异。 最初,该团队将专注于肥胖,糖尿病,过敏,心脏病,骨质疏松症和长寿。

 

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