科技日報北京5月25日電 （記者張夢然）美國約翰斯·霍普金斯大學與德克薩斯農工大學聯合團隊在最新《自然·遺傳學》發表一項改寫教科書的突破性研究，首次在哺乳動物中發現了“憑空出現”的表觀遺傳模式。研究表明，約7%的表觀遺傳標記可打破孟德爾遺傳定律。小鼠實驗揭示，DNA化學修飾能以獨立於基因序列的方式跨代傳遞，其中部分模式在哺乳動物中屬首次發現。

傳統遺傳學認為，后代性狀由父母等位基因隨機組合決定，顯性基因必然壓制隱性基因。但研究團隊通過分析三代共79隻小鼠的基因組甲基化圖譜，發現522處違反該規律的表觀遺傳模式，其中最引人注目的是54例“憑空出現”的新型甲基化：當兩隻特定基因未甲基化的小鼠交配后，約10%的后代竟在該位點呈現完全甲基化狀態，這種跨代表觀突變率遠超學界預期。

研究還發現了哺乳動物中罕見的副突變案例。在調控精子發育的Capn11基因中，單個等位基因的甲基化能誘導同源染色體發生相同修飾，這種跨等位基因傳染現象此前僅在植物和果蠅中被觀測到。值得注意的是，該基因區域富含環境響應元件，暗示飲食或壓力等外部因素可能通過表觀遺傳機制直接影響后代基因表達。

項目負責人安德魯·費恩伯格指出，表觀遺傳提供了比DNA突變更快速的適應機制。團隊採用的長片段測序技術証實，這些非孟德爾式遺傳多發生在基因調控區，能同時影響多個代謝通路。

該研究為復雜疾病溯源提供新視角。彭博公共衛生學院生物統計學家卡斯珀·漢森強調，傳統基因檢測常遺漏部分家族性疾病成因，整合表觀基因組分析可顯著提升預測精度。團隊還計劃啟動人類數據驗証表觀遺傳模式。

同時，該發現也挑戰了現代遺傳學基石。盡管孟德爾定律仍適用於絕大多數臨床遺傳情況，但表觀遺傳的介入意味著遺傳病風險評估需納入跨代環境暴露因素。此外，吸煙、營養不良等經歷可能通過未被察覺的表觀通道影響表觀遺傳模式，這為精准預防醫學開辟了全新維度。