同卵双胞胎的遗传物质并不完全相同

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　　?众所周知，双胞胎可以分为两种类型：同卵双胞胎或双卵双胞胎。同卵双胞胎是由同一个受精卵所生，遗传物质理论上是相同的，所以性别也一定是相同的；而异卵双胞胎是由不同的精子和卵子所生，与普通的兄弟姐妹没有区别。

　　对于同卵双胞胎来说，他们的遗传物质是相同的，或者说他们的遗传学差异很小，但事实上，我们在日常生活中也可以观察到，同卵双胞胎在生理或行为上也有比较明显的差异，以前都认为是由环境因素造成的。

　　然而，一些发育障碍，包括自闭症，有时会发生在同卵双胞胎中的一个，而不是另一个，这是否表明我们以前低估了同卵双胞胎的遗传差异？

　　2020年1月8日，来自冰岛deCODE公司和冰岛大学的研究人员在《自然》子刊《自然遗传学》上发表了一篇题为《单卵双胞胎种系基因组的差异》的研究。的论文。

　　这项研究发现，同卵双胞胎在胚胎发育早期就开始有基因差异，在大约15%的同卵双胞胎中，大量的这些早期发育突变只存在于双胞胎中的一个。这些结果表明，发育过程中细胞的分配决定了同卵双胞胎之间的基因组差异。

　　同卵双胞胎来自于一个同源物，这个同源物是在精子与卵子受精时形成的。长期以来，我们认为同卵双胞胎应该有相同的遗传物质。然而，在同卵双胞胎中，胚胎发育过程中的细胞分裂会导致变异，这也会使同卵双胞胎的遗传物质不同。

　　更关键的是，很少有研究描述这些双胞胎之间的基因组差异。因此，直到现在，科学家们对同卵双胞胎基因组之间的平均差异数量知之甚少，更不用说导致这些差异的突变类型及其发生时间。

　　在这项研究中，研究人员通过比较体细胞组织中的序列变异，包括1个脂肪样本、204个口腔阳性样本和563个血液样本，估计了387对同卵双胞胎（381个双胞胎；2套三胞胎）中不一致的同源后突变的数量。

　　此外，研究小组还对这些同卵双胞胎的父母、配偶和子女的基因组进行了测序，以跟踪同卵双胞胎中变异体的趋同情况。研究人员发现，这些双胞胎平均有5.2个早期发育突变的差异。在大约15%的双胞胎中，其中一个携带了大量的这些变异，而另一个则没有。

　　具有三联体突变的前PGCs的突变分类（三联体突变）

　　我们通常认为，同卵双胞胎之间的遗传差异很小，因此，他们之间存在的生理或行为差异通常归因于环境因素。然而，对于一些特定的遗传相关疾病，如自闭症同卵双胞胎，有时只有同卵双胞胎中的一个会有这种疾病，另一个则表现正常。

　　这些现象表明，同卵双胞胎在胚胎发育过程中也可能发生不同的基因突变，这些遗传因素的变化会导致两者表现出完全不同的表型。

　　在早期胚胎发育过程中，同卵双胞胎中细胞系的不平等分布导致了两者之间的遗传差异

　　对此，研究人员解释说，这可能是由于双胞胎在早期胚胎发育过程中的细胞系分布不均，即细胞系对内部细胞群的贡献不均可能产生双胞胎细胞群之间不同的等位基因频率（VAF）差异。简单地说，一个突变的细胞系可能只存在于同卵双胞胎中的一个，而相同的细胞系却不存在于他的双胞胎中。

　　传递给后代的突变数量和PGCs前突变的VAF

　　除此之外，研究小组还发现，传递率与体细胞等位基因频率（VAF）之间的比例关系表明，细胞系向生殖系的分配主要由其在胚胎发育中的频率驱动。这表明原始生殖细胞（PGCs）中前突变的VAF在所有人类组织中都是相似的，并且主要受抽样变化的影响。

　　这一发现表明，人类早期胚胎发育过程中对细胞系的随机选择是造成双胞胎基因组差异的主要原因。