Jednovaječné dvojčatá (monozygotické dvojčatá)

Jednovaječné dvojčatá sú prirodzené klony. Keďže majú rovnaké gény, môžu sa použiť na skúmanie toho, ako veľmi sa dedičnosť podieľa na jednotlivých ľuďoch. To je otázka prírody a výchovy.

Štúdie s dvojčatami boli celkom zaujímavé. Ak zostavíme zoznam charakteristických znakov, zistíme, že sa líšia v tom, do akej miery za ne vďačia dedičnosti. Napríklad:

• Farba očí: úplne dedičná.
• Hmotnosť, výška: čiastočne dedičné, čiastočne environmentálne.
• Akým jazykom hovoríte: výlučne environmentálnym.

Štúdie sa robia nasledovne. Vezmite skupinu jednovaječných dvojčiat, skupinu dvojčiat a skupinu súrodencov z populácie. Zmerajte im rôzne vlastnosti. Urobte štatistickú analýzu (napríklad analýzu rozptylu). To vám ukáže, do akej miery je daná vlastnosť dedičná. Zistíte, že všetky znaky, ktoré sú čiastočne dedičné, budú výrazne podobnejšie u jednovaječných dvojčiat.

Takéto štúdie sa môžu ďalej rozvíjať porovnávaním jednovaječných dvojčiat vychovávaných spoločne s jednovaječnými dvojčatami vychovávanými v odlišných podmienkach. To umožní zistiť, ako veľmi môžu okolnosti zmeniť výsledky geneticky identických ľudí.

Moderný výskum celkom jasne ukázal, že genetická dedičnosť má vplyv na psychologické aspekty života (na to, ako sa ľudia správajú), nielen na fyzické aspekty.

Osobou, ktorá ako prvá uskutočnila štúdie dvojčiat, bol Francis Galton, Darwinov nevlastný bratranec, ktorý bol zakladateľom štatistiky. Jeho metóda spočívala v sledovaní dvojčiat v priebehu ich života a v mnohých druhoch meraní. Žiaľ, hoci vedel o jednovaječných a dvojvaječných dvojčatách, nedocenil skutočný genetický rozdiel. Štúdie dvojčiat moderného typu sa objavili až v 20. rokoch 20. storočia.

Wilhelm Weinberg ako prvý odhadol mieru dvojčiat. Keďže si uvedomil, že jednovaječné dvojčatá musia byť rovnakého pohlavia, zatiaľ čo neidentické dvojčatá môžu byť rovnakého alebo opačného pohlavia, Weinberg odvodil vzorec na odhad frekvencie dvojčiat MZ a DZ z pomeru dvojčiat rovnakého a opačného pohlavia k celkovému počtu matiek. Weinberg tiež odhadol, že samotná dedičnosť dvojčiat je blízka nule. To znamená, že schopnosť mať dvojčatá nie je dedičná.

Jednovaječné dvojčatá sú geneticky takmer identické a sú vždy rovnakého pohlavia, pokiaľ počas vývoja nedošlo k mutácii. Monozygotné dvojčatá majú vždy odlišné fenotypy. Dvojčatá môžu mať rozdielne pohlavné fenotypy, zvyčajne pochádzajúce z nerovnomerne rozdelenej zygoty s XXY Klinefelterovým syndrómom.

Hoci sú jednovaječné dvojčatá geneticky takmer identické, štúdia z roku 2012 na 92 pároch jednovaječných dvojčiat zistila, že jednovaječné dvojčatá získavajú stovky genetických rozdielov už na začiatku vývoja plodu. Je to spôsobené mutáciami (alebo chybami v kopírovaní), ku ktorým dochádza v DNA každého dvojčaťa po rozdelení embrya. Ďalšia štúdia z roku 2018 na 450 pároch jednovaječných dvojčiat ukázala, že často (87 %) sa obe dvojčatá líšili v sexualite. štúdia tiež ukázala, že ak sa jedno z dvojčiat vydalo pred 40. rokom, druhé sa pravdepodobne tiež vydalo pred 40. rokom.

Odhaduje sa, že súbor jednovaječných dvojčiat má v priemere približne 360 genetických rozdielov, ktoré sa vyskytli na začiatku vývoja plodu.

Ďalšou príčinou rozdielov medzi jednovaječnými dvojčatami je epigenetická modifikácia. Tie sú spôsobené rozdielnymi vplyvmi prostredia počas ich života, ktoré ovplyvňujú, ktoré gény sú zapnuté alebo vypnuté. Štúdia 80 párov jednovaječných dvojčiat vo veku od troch do 74 rokov ukázala, že najmladšie dvojčatá majú relatívne málo epigenetických rozdielov. Počet epigenetických rozdielov sa zvyšuje s vekom. Päťdesiatročné dvojčatá mali viac ako trojnásobok epigenetických rozdielov trojročných dvojčiat. Najväčší rozdiel mali dvojčatá, ktoré strávili svoj život oddelene (napríklad dvojčatá, ktoré boli po narodení adoptované dvoma rôznymi skupinami rodičov). Niektoré charakteristiky sa však s vekom dvojčiat stávajú podobnejšími, napríklad IQ a osobnosť. Tento jav ilustruje vplyv genetiky na mnohé aspekty ľudských vlastností a správania.

Dvojičky sú normálne u mnohých cicavcov, ako sú potkany, mačky, psy. Jednovaječné dvojčatá sú normálne u niekoľkých druhov. Pásovec deväťpásový, Dasypus novemcinctus, rodí identické štvorčatá.

Potomkovia vyprodukovaní nepohlavnými metódami, ako je partenogenéza, sú identickí, pokiaľ nedôjde ku kríženiu pri produkcii vajíčok.