Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins?

Tvíburar eru af tveimur megingerðum, eineggja eða tvíeggja. Tvíeggja tvíburar verða til þegar tvö egg frjóvgast í sama tíðahring og bæði leiða af sér fósturvísa. Eineggja tvíburar koma úr einu frjóvguðu eggi sem myndar tvo fósturvísa. Þannig eru eineggja tvíburar alltaf af sama kyni meðan tvíeggja tvíburar geta verið af sama kyni eða sitthvoru. Samkvæmt lögmálum erfða deila tvíeggja tvíburar jafn mörgum genum og venjuleg systkin, um 50%. En eineggja tvíburar eru frábrugðnir því báðir fá sama erfðamengi frá hinu frjóvgaða eggi; þeir eru því erfðafræðilega eins (100% genanna eru þau sömu). Guðmundur Eggertsson svaraði spurningunni Eru eineggja tvíburar með nákvæmlega eins erfðaefni? árið 2000 á þessa leið:

Eineggja tvíburar eru komnir af einni og sömu okfrumunni og hafa nákvæmlega eins erfðaefni ef undan eru skildar stökkbreytingar sem kunna að hafa orðið í líkamsfrumum þeirra. Þeir eru samt aldrei alveg eins, sem sýnir og sannar að genin ein ráða ekki öllu um þroskun einstaklingsins.

Eineggja tvíburar koma úr einu frjóvguðu eggi sem myndar tvo fósturvísa á meðan tvíeggja tvíburar verða til þegar tvö egg frjóvgast í sama tíðahring og bæði leiða af sér fósturvísa.

Guðmundur vísar hér til mikilvægis umhverfis og tilviljunar. Eiginleikar lífvera eiga sér rætur í erfðum, umhverfi og tilviljunarkenndum atburðum. Hlutfallslegt mikilvægi þessara þátta er mismikið, eftir eiginleikum. Flestir átta sig á áhrifum erfða og umhverfis en mikilvægi tilviljana er oftast vanmetið. Tilviljanirnar koma hins vegar skýrt í ljós við þroskun einstaklinga. Hægri og vinstri hlið líkamans hafa sömu arfgerð, fá sömu næringu en eru samt ekki nákvæmlega eins; þannig getur erfðasamsetning hægra nýra og vinstra nýra sama einstaklings verið ólík. Staða og stærð fæðingarbletta er til dæmis háð tilviljun í þroskun og einnig er oft ósamhverfa í andlitsfalli eða lögun handa. Bókhaldsgreiningar sýna að tilviljun útskýrir ef til vill sjaldan meira en 1-5% í breytileika í eiginleikum. Slíkar greiningar sýna líka að arfgengi, það er áhrif genanna, mismunandi eiginleika er mismikið. Þær sýna að eiginleikar eineggja tvíbura eru oft mjög áþekkir en aldrei nákvæmlega eins vegna til dæmis tilviljana eða mismunandi umhverfis, það er annar tvíburanna borðaði hugsanlega hafragraut en hinn slátur. Lögun andlits er með frekar hátt arfgengi, þá eru áhrif umhverfis og tilviljana lítil. En staðsetning fæðingarbletta er með mjög lágt arfgengi vegna þess að þar ræður tilviljun mestu. Því er mjög ólíklegt að eineggjatvíburar séu með fæðingarbletti á sama stað. Vitað er að eineggja tvíburar eru ekki nákvæmlega eins í útliti og dæmi eru um að annar tvíburinn fær sjúkdóm sem hinn sleppur við. Oftast er umhverfi eða tilviljun kennt um. En eins og Guðmundur víkur að er málið ekki svo einfalt. Lífverur eru samansettar úr tvennskonar frumum, kímlínufrumum og líkamsfrumum (einnig kallaðar sómatískar frumur). Kímlínan eru frumur sem koma til með að mynda kynfrumurnar og þær fara í gegnum tiltölulega fáar skiptingar. Líkamsfrumurnar skipta sér hins vegar margfalt oftar og mynda alla aðra vefi líkamans, til dæmis húð, lungu og taugar.

Sumir eiginleikar mannfólks eru með sterkt arfgengi og verða það svipaðir milli eineggja tvíbura að þeir virka sem spegilmyndir hvor af öðrum. Aðrir eiginleikar, eins og fæðingarblettir, eru meira tilviljun háðir og munu ekki speglast á milli eineggja tvíbura frekar en milli hægri og vinstri hliðar sama einstaklings.

Árið 2008 birti hópur við háskólann í Birmingham Alabama niðurstöður í tímaritinu American Journal of Human Genetics sem sýna að eineggja tvíburar eru ekki með nákvæmlega eins erfðaefni. Þeir beittu nýlegri tækni sem finnur grófar breytingar í erfðamengjum. Niðurstöðurnar sýna að eineggja tvíburar eru fjarri því að vera með eins erfðamengi, til dæmis geta heilu genin dottið út. Einnig var sýnt fram á að mikill munur getur verið á milli vefja, til dæmis lungna og tauga, þar sem sum gen vantar í ákveðna vefi en ekki aðra. Þetta getur náttúrulega útskýrt hvers vegna annar tvíburi fær ákveðinn sjúkdóm en hinn ekki. Það er því staðfest að eineggja tvíburar eru ekki með 100% eins erfðamengi. En ekki er ljóst hver rétta talan er, það er hvort hún sé til dæmis nálægt 99.999% eða 99.998%. Og eins og þekkt er úr erfðafræðinni og þróunarfræðinni geta litlar breytingar vegið mjög þungt. Ef eineggja tvíburar eru grunaðir um glæp, má nýta sér þetta til að finna út hvor þeirra var á vettvangi. Með réttri tækni er hægt að greina erfðasamsetningu úr skinnpjötlu sem finnst á morðvopni og þar með skera úr um hvor eineggja tvíburanna er sá seki. Stuttu svörin eru því þessi.

• Eineggja tvíburar verða aldrei nákvæmlega eins vegna áhrifa tilviljunar, umhverfis og breytinga á líkamsfrumum.
• Eineggja tvíburar eru ekki með nákvæmlega eins erfðaefni í öllum frumum sínum.
• Eineggja tvíburar eru ekki spegilmyndir hvor annars. Það sama á við um tvíeggja tvíbura.

Pistillinn birtist á vísindavefnum í janúar.

Arnar Pálsson. „Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins?“. Vísindavefurinn 14.1.2014. http://visindavefur.is/?id=53647. (Skoðað 15.5.2014).

Ítarefni:

• Grein í American Journal of Human Genetics.

Upphafleg spurning hljóðaði svo:

Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins eða er möguleiki á að vera eineggja tvíburar þegar annar er með fæðingarblett á hægri öxlinni en hinn á vinstri en samt á nákvæmlega sama stað? Spurning mín er eiginlega hvort að eineggja tvíburar geti "speglað" hvorn annan eða eru þeir þá tvíeggja?