Взгляд от однояйцевых близнецов

Поскольку однояйцевые близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки, у них одинаковый геном. Таким образом, любые различия между близнецами обусловлены их окружением, а не генетикой. Недавние исследования показали, что многие различия, вызванные окружающей средой, отражаются в эпигеноме.

Хромосомы 3 пары в каждом наборе близнецов накладываются друг на друга. Эпигенетические метки одного близнеца окрашены в красный цвет, а метки другого близнеца окрашены в зеленый цвет. Когда красный и зеленый перекрываются, эта область отображается желтым цветом. У 50-летних близнецов больше эпигенетических меток в разных местах, чем у 3-летних близнецов.

Информация, которую мы получаем, изучая близнецов, помогает нам лучше понять, как взаимодействуют природа и воспитание. Уже более века исследователи сравнивают характеристики близнецов, пытаясь определить, в какой степени определенные черты наследуются, например, цвет глаз, и какие черты усваиваются из окружающей среды, например, язык. Классические исследования близнецов, обычно проводимые в области поведенческой генетики, выявили ряд поведенческих черт и заболеваний, которые, вероятно, имеют генетический компонент, а также другие, на которые более сильно влияет окружающая среда.
В зависимости от исследования и конкретной интересующей черты данные собираются и сравниваются у однояйцевых или разнояйцевых близнецов, которые воспитывались вместе или порознь. Обнаружение сходств и различий между этими наборами близнецов — это начало определения степени, в которой природа и окружающая среда играют роль в интересующей черте.

Исследования близнецов выявили некоторые черты, имеющие сильный генетический компонент, в том числе нарушения чтения, такие как дислексия. Другие признаки, такие как артрит, скорее всего, зависят от окружающей среды.

Близнецы имеют одни и те же гены, но с возрастом их окружение становится все более разным. Этот уникальный аспект близнецов делает их отличной моделью для понимания того, как гены и окружающая среда способствуют определенным чертам, особенно сложному поведению и заболеваниям.
Например, когда только один близнец заболевает, исследователи могут искать элементы в окружающей среде близнецов, которые отличаются. Или, когда оба близнеца заболевают, исследователи могут искать генетические элементы, общие для похожих пар близнецов. Эти типы данных особенно эффективны при сборе от большого количества близнецов. Такие исследования могут помочь точно определить молекулярный механизм заболевания и определить степень влияния окружающей среды, что потенциально может привести к профилактике и лечению сложных заболеваний.
Для иллюстрации, у близнецов с шизофренией 50% однояйцевых близнецов имеют общее заболевание, в то время как только около 10-15% разнояйцевых близнецов. Это различие свидетельствует о сильном генетическом компоненте предрасположенности к шизофрении. Однако тот факт, что у обоих однояйцевых близнецов в паре заболевание не развивается в 100% случаев, указывает на то, что задействованы другие факторы.

Однояйцевые близнецы (слева) имеют общие гены и домашнюю среду. Разнояйцевые близнецы (справа) также имеют общую домашнюю среду, но только половину своих генов. Таким образом, большее сходство между однояйцевыми близнецами по определенному признаку по сравнению с разнояйцевыми близнецами свидетельствует о том, что генетические факторы играют роль.

Сравнение однояйцевых и разнояйцевых близнецов: более высокий процент заболеваемости у обоих однояйцевых близнецов является первым признаком генетического компонента. Процентное соотношение ниже 100% у однояйцевых близнецов указывает на то, что ДНК сама по себе не определяет предрасположенность к заболеванию.