表觀遺傳大革命

To see a World in a Grain of Sand

And a Heaven in a Wild Flower

Hold Infinity in the palm of your hand

And Eternity in an hour

－William Blake

一直以來在大眾文化裡我們認定要演化成現在人類的樣貌或特性，必然通過DNA不斷的累積突變，再透過自然的篩檢過程，汰換掉不適任的個體。但事實上，基因的突變是一項危險的過程，有可能對整個族群產生浩劫，所以大部分的產生突變性狀的個體會被自然凋亡。那麼透過突變來解釋人類目前的多樣性，則顯得有些不切實際。

　而表觀遺傳學¹ (epigenetics) 這門新興的學問，則是用於取代以DNA突變來解釋人是如此多樣的原因。為什麼即便是同卵雙胞胎，他們日後的成就會有所不同，甚至連性格都迥異。也許經歷千萬年的過程，早自我們的DNA裡便以容納各式各樣的表象，但是為了適應環境，通過酵素調控，我們可以選擇關閉 (DNA甲基化，DNA methylation) 這段DNA的表現，或透過乙醯化 (acetylation) 修飾來增加調控該處的性狀。不僅僅如此，日常生活中的環境壓力，也可能使得原本被壓抑的特徵進而被表現出來，有如獲得特殊的能力一般，這些都是表觀遺傳學中所探討的課題，也讓人類對自身的演化與能力有更進一步的理解。

　DNA既已然決定，後天的性徵都只是調控的問題，那麼我們便可以透過特殊的酵素，重新開啟細胞中被關閉的DNA片段，讓它重獲失去的功能。大部分的細胞，如肝細胞、肌肉細胞、神經細胞......等等，都已經處在沃丁頓表觀遺傳地貌圖 (Wadington's epigenetic landscape) 的底部，已屬於特定的分化結果，但通過加入四種載體Oct4、Sox2、Klf4與c-Myc的細胞，他們可以重回遺傳地貌的頂點，亦即有能力分化為各種細胞的幹細胞，我們稱這種通過誘導產生出來的幹細胞為“誘導型超多能分化幹細胞 (induced pluripotent stem cell, iPS幹細胞)”，這個令人振奮的結果主要來自日本京都大學的山中伸彌教授和他團隊的貢獻。也許我們不再需要胚胎幹細胞這樣具有高度道德爭議的醫學研究，我們便可以達到相似的成果。距離治療特殊疾病或用自體細胞培育器官來移植的日子，或許指日可待。另一方面，透過酵素修飾DNA的方式，我們亦能開發特定的基因工程來治療癌症或自體遺傳疾病，將必要的化學物質進入身體並剪接目標細胞的基因，使原本有問題的細胞重生或凋亡作為醫治。

　所以人一生的表現，除了先天已定外還取決於基因後天的調控，兩者各司其職，權重相仿。DNA如同劇本，甲基化以及酵素修飾有如導演與演員如何詮釋這部戲劇。不同的導演與演員可能會上演完全不同的戲碼，正如同卵雙胞胎在後天的養成會決定它們發展的道路，甚至引領至截然不同的人生。往後的研究，將解構DNA更深層的奧秘，我們都身陷這場精彩的表觀遺傳大革命中。

¹ 專有名詞epigenetics中文翻譯成表觀 (epi) 遺傳學 (genetics)，其實genetics亦帶有基因學的意思，這是一個蘊含雙重意象的單字。後天修飾而來的DNA性徵不一定能通過生殖行為傳給下一代，所以我們不因誤以為所有後天獲得的性狀都可以向下傳遞。這樣的翻譯如同數學的有理數 (rational) 與無理數 (irrational) 一樣，更正確應該翻作可比或不可比數，反正大眾已然接納便將錯就錯，無傷大雅了。