Τα πανομοιότυπα δίδυμα δεν είναι γενετικά ταυτόσημα

Όταν ήμουν παιδί, ένα από τα αγαπημένα μου βιβλία ήταν περίπου ένα ζευγάρι πανομοιότυπων δίδυμα που αποφάσισε να αλλάξει ρούχα. Έμοιαζαν τόσο πολύ που οι γονείς τους έπρεπε να ντύσουν το ένα με μπλε και το άλλο με πράσινο χρώμα. Τα δίδυμα αγόρια ξεγελούσαν τους γονείς τους για πολύ καιρό. Ένας υπάκουος 3χρονος, ήμουν ενθουσιασμένος από την επινοητικότητα και το θάρρος τους.

Αν και οι γονείς μπορούν συνήθως να πουν τη διαφορά μεταξύ των ίδιων διδύμων, των παππούδων τους, των δασκάλων, των γειτόνων και των συνομηλίκων τους μερικές φορές δεν μπορούν. Και για καλοί λόγους. Τα πανομοιότυπα δίδυμα πολύ συχνά μοιάζουν σχεδόν ακριβώς. Δεν υπάρχει έκπληξη εκεί, αν τα ίδια δίδυμα μοιράζονται όλο το DNA τους.

Πρόσφατη έρευνα παρουσιάστηκε στην Αμερικανική Εταιρεία Ανθρώπων του 2012 Γενεσιολογία Η συνάντηση, ωστόσο, υποδηλώνει ότι τα πανομοιότυπα δίδυμα μπορεί να μην είναι τόσο γενετικά παρόμοια με αυτά που προτάθηκαν μέχρι τώρα. Τα ίδια ή μονοζυγωτικά δίδυμα προέρχονται από το ίδιο γονιμοποιημένο ωάριο. Έτσι, σε κάποιο σημείο κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης (πριν από 14 ημέρες μετά τη σύλληψη), τα ίδια δίδυμα έμβρυα μοιράζονται σχεδόν όλο το DNA τους. Κατά τη διάρκεια της πρώιμης εμβρυϊκής ανάπτυξης, ωστόσο, τα ίδια δίδυμα υφίστανται περισσότερες από 300 γενετικές μεταλλάξεις ή αντιγράφουν σφάλματα κατά μέσο όρο. Καθώς τα ανθρώπινα κύτταρα διαιρούν τρισεκατομμύρια φορές κατά τη διάρκεια της ζωής τους, μερικές εκατοντάδες γενετικές μεταλλάξεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε εκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια γενετικών διαφορών στο DNA πανομοιότυπων διδύμων με την πάροδο των ετών. Οι χημικοί παράγοντες μπορούν επιπλέον να ενεργοποιήσουν ή να καταστέλλουν την γονιδιακή έκφραση, πράγμα που σημαίνει ότι το ίδιο υποσύνολο γενετικού υλικού μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό διαφορετικών πρωτεϊνών.

Τα αποτελέσματα, τα οποία παρουσιάστηκαν από τον Επιδημιολόγος Πανεπιστημίου McGill Rui Li, θα μπορούσε να έχει δραστικές συνέπειες για όσα γνωρίζουμε για την κληρονομικότητα των ασθενειών, των εθισμών, προσωπικότητα και νοημοσύνη- ή αυτό που είναι ευρύτερα γνωστό ως η συζήτηση για τη φύση έναντι της καλλιέργειας.

Ένα καλό κομμάτι των πληροφοριών που έχουμε σχετικά με το εάν τα γνωρίσματα μεταβιβάζονται από γονέα σε παιδί μέσω γονιδίων ή αν είναι αποτέλεσμα το περιβάλλον προέρχεται από το Μελέτη της Μινεσότα για τα δίδυμα Reared Apart. Το Minnesota Twin Study είναι ένα έργο που διευθύνεται αρχικά από τον Καθηγητή Ψυχολογίας της Μινεσότα Thomas Joseph Bouchard, νεώτερος Το αρχικό έργο πραγματοποιήθηκε από το 1979 έως το 1999 και συνίστατο σε περιοδικά εκπαιδευτικά, ψυχολογικά, ιατρικά και οδοντιατρικά δοκιμή ατόμων σε εκτεταμένο πληθυσμό πανομοιότυπων (μονοζυγωτικών) και αδελφών (διζυγωτικών) διδύμων και των οικογένειες.

Ξεκινώντας περίπου το 1990 ο καθηγητής Bouchard και η ομάδα του δημοσίευσαν πολλά αποτελέσματα από το πρόγραμμα διπλής μελέτης. Η πλειοψηφία των συμπερασμάτων των δίδυμων μελετών βασίζεται σε απαντήσεις στο ερώτημα αν τα ίδια δίδυμα (που ήταν πιστεύεται ότι μοιράζονται όλα τα γονίδια τους) είναι πιο παρόμοια με αυτά των αδελφών διδύμων (που μοιράζονται κατά μέσο όρο το 50% των γονίδια). Συνήχθη το συμπέρασμα, μεταξύ πολλών άλλων, ότι τα ίδια δίδυμα είναι περίπου 85 τοις εκατό παρόμοια για το IQ, ενώ τα αδέλφια δίδυμα είναι περίπου 60 τοις εκατό παρόμοια. Αυτό φαίνεται να δείχνει ότι η μισή διακύμανση της νοημοσύνης οφείλεται σε γονίδια.

Ποιες είναι λοιπόν οι συνέπειες της πρόσφατης ανακάλυψης ότι πανομοιότυπα δίδυμα δεν είναι εντελώς γενετικά πανομοιότυπα για τα αποτελέσματα της Μελέτης Twin Minnesota; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση εξαρτάται από το πόσο διαφορετικά είναι τα ίδια δίδυμα. Υποθέτοντας ότι οι πρώιμες γενετικές μεταλλάξεις του εμβρύου πολλαπλασιάζονται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να υπάρχει λόγος να αμφισβητηθούν ορισμένα από τα προηγούμενα αποτελέσματα της δίδυμης μελέτης. Τα κύρια συμπεράσματα που διατρέχουν κίνδυνο είναι εκείνα που αφορούν χαρακτηριστικά, ασθένειες και καταστάσεις που πιστεύαμε ότι ήταν αποτέλεσμα περιβαλλοντικών επιδράσεων.

Ας υποθέσουμε ότι ένας μεγάλος αριθμός ζευγών πανομοιότυπων διδύμων που χωρίζονται κατά τη γέννηση αποδεικνύεται ότι έχουν πολύ παρόμοια IQ. Παραμερίζοντας τον σκεπτικισμό σχετικά με τις δοκιμές IQ ως μέτρο νοημοσύνης, θα πρέπει να μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το περιβάλλον δεν επηρεάζει σημαντικά νοημοσύνη. Οι μελέτες που έγιναν από την Li και τους συναδέλφους της δεν επηρεάζουν αυτό το συμπέρασμα με κανέναν ενδιαφέρον τρόπο. Ωστόσο, ας υποθέσουμε ότι διαπιστώνουμε ότι ένας μεγάλος πληθυσμός ζευγαριών διδύμων που χωρίζονται κατά τη γέννηση έχουν πολύ διαφορετικά IQ. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η νοημοσύνη δεν κληρονομείται; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι "όχι". Ο λόγος για αυτό είναι ότι η διακύμανση της νοημοσύνης μπορεί να βασίζεται σε γενετικό υλικό που δεν μοιράζονται πανομοιότυπα δίδυμα. Έτσι το περιβάλλον θα μπορούσε να επηρεάσει την ευφυΐα πολύ λιγότερο από ό, τι φανταζόμασταν κάποτε.

Η Λι και οι συνάδελφοί της χρησιμοποίησαν αιμοσφαίρια για να υπολογίσουν τα ποσοστά μετάλλαξης. Καθώς τα κύτταρα του αίματος διαιρούνται πιο αργά από τα περισσότερα άλλα κύτταρα του σώματος, οι συνέπειες για ασθένειες (π.χ. καρκίνος) θα μπορούσαν να είναι πιο αυστηρές από ό, τι νομίζουμε. Δηλαδή, ορισμένες ασθένειες που πιστεύουμε ότι δεν είναι γενετικές θα μπορούσαν τελικά να είναι γενετικές. Τα κύτταρα του αίματος, ωστόσο, διαιρούνται γρηγορότερα από τα εγκεφαλικά κύτταρα. Έτσι, οι γενετικές διαφορές στα γνωρίσματα που βασίζονται στον εγκέφαλο, όπως η προσωπικότητα και η νοημοσύνη, μπορεί να μην είναι τόσο αυστηρές όσο οι διαφορές αλλού.