Jak vznikají dvojčata? Jsou stejná?

Dvojčata mohou být buď geneticky naprosto identická – jednovaječná, nebo si vzájemně podobná jako sourozenci – dvouvaječná.

Dvouvaječná dvojčata

Dvouvaječná dvojčata vznikají oplozením dvou vajíček, každé jednou spermií. Ovulace může nastat z jednoho i obou vaječníků. Často se setkávám s informací, že mohou vzniknout oplozením dvoujaderného vajíčka. Jak mi potvrdil pan profesor Trávník, embryolog: „Dvoujaderné vajíčko neexistuje. Pokud by bylo oplozeno vajíčko diploidní (s dvěma sadami chromozómů), nevznikne normálně se vyvíjející embryo, zanikne.“

Plody vznikají nezávisle na sobě, každý z jednoho vajíčka oplozeného jednou spermií, mají každý vlastní placentu i plodové obaly.

Podobou a vlastnostmi jsou jako dva sourozenci.

Jednovaječná dvojčata

Jednovaječná dvojčata vznikají oplozením jednoho vajíčka jednu spermií. Původně se předpokládalo, že k oddělení dochází ve stadiu blastomer, viz foto níže, ale jak mně doplnil pan profesor: „Podle posledních poznatků nedochází k rozdělení na stadiu blastomer, ale vždy až na stadiu blastocysty. Vždy jsou stejného pohlaví a jejich genetická výbava je identická.“

Několik mých známých mně argumentovalo, že znají spoustu jednovaječných dvojčat s některými naprosto odlišnými vlastnostmi. Odpovídala jsem jim, že k rozdílnosti došlo až vlivem prostředí. Nenechali se odbýt a kontrovali, že dvojčata, o kterých mluví, vyrůstali úplně stejně. Byli zcela přesvědčeni o tom, že museli být takto odlišní už na počátku. Jak to tedy je, pane profesore? Vzniknou odlišnosti až po narození, nebo již v průběhu odděleného života v děloze nebo dokonce při dělení blastocysty?

„Původní genetická informace identických dvojčat, na začátku vývoje, je naprosto shodná. Už na začátku existence každého jedince se ale uplatňují faktory, které mění jak genetickou, tak i epigenetickou informaci. 

Epigenetická informace určuje, který gen bude aktivní a který ne, případně s jakou intenzitou. Na rozdíl od genetické informace, kterou dědíme v podstatě nezměněnou od rodičů, epigenetická informace se na začátku embryonálního vývoje téměř úplně vymaže a postupně během embryonálního vývoje znova vytváří.

Ani genetická informace není zcela neměnná. Podléhá mutacím a pokud v určité buňce proběhne mutace, která ji nezahubí, může změnit její vlastnosti. A protože na začátku vývoje není buněk mnoho a z každé vznikne spousta dalších buněk, může se stát, že mutace ovlivní funkci a stavbu celého orgánu. Dvojčata pak v tomto případě mohou mít třeba odlišný metabolizmus, různý talent a podobně.

Pokud jde o epigenetickou informaci, uvedu jeden příklad. Ženy mají dva chromozomy X, každý je od jednoho z rodičů, a tedy nese jinou genetickou informaci, ale jen jeden je vždy aktivní. Během časného embryonálního vývoje jedince ženského pohlaví dochází k náhodné trvalé inaktivaci jednoho z obou chromozomů X ve všech buňkách. Nemusí to proběhnout rovnoměrně, takže jedna z narozených identických dvojčat může mít aktivních více chromozomů X získaných od otce a druhá od matky. A možností, kdy dojde k rozdílné modifikaci epigenetické informace je řada. Soubor genů pak bude stejný, ale u každého z dvojčat budou aktivní rozdílné geny.

Obecně ale platí, že téměř celá genetická informace a většina epigenetické informace se u identických dvojčat shoduje.“