关于基因的13个事实

2022-02-19 17:24来源:品阁网

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2003年,经过13年的研究,从事开创性人类基因组计划(Human Genome Project)的国际研究人员公布了他们的发现。据该项目的网站称,这是人类第一次绘制出了构成人类的基因模块,这使得研究人员“开始理解构建人类的蓝图”。目前已知人类有2万到2.5万个基因,但研究人员仍需对这些小片段DNA进行更多的了解。下面,我们列出了一些关于基因表达、基因疾病以及基因如何造就我们的事实。

1. 这个词直到20世纪才被创造出来。

尽管“遗传学之父”格雷格·孟德尔在19世纪中期进行了豌豆种植实验,但直到1909年,丹麦植物学家威廉·约翰森才第一个描述了孟德尔的遗传单位。他这样称呼它们——这个词源于查尔斯·达尔文(Charles Darwin)用来形容他现已被推翻的遗传理论(达尔文提出,后天特征可以遗传)的一个词。

2. 在基因层面上,所有人类99%以上都是相同的。

人类之间的共同点比我们想象的要多得多。事实上,我们99%以上的基因在每个人身上都是完全相同的。换句话说,我们在人类群体中看到的多样性——包括眼睛颜色、身高和血型等特征——是由不到1%的基因差异造成的。更具体地说,是同一基因的变异造成了这些差异。

3.随着物种的进化,基因可能会消失或破裂。

可以说,由于基因的结合,大多数哺乳动物都能够通过生物方式在体内生产自己的维生素C。但在人类历史的某个时刻,当其中一个基因很久以前在人类体内停止运作时,我们就失去了制造维生素C的能力。“你可以在我们的基因组中看到它。我们失去了一半的基因,”遗传学研究员、匹兹堡迪肯大学生物科学副教授迈克尔·詹森-希曼博士告诉《心理牙线》杂志。“一般来说,当一个物种在进化过程中失去一个基因时,通常是因为它们不需要它——如果你不使用它,你就会失去它。Jensen-Seaman说,人类还失去了数百种气味受体(由检测特定气味的基因产生的蛋白质),因为我们主要依赖于视觉。这就解释了为什么我们的嗅觉比其他物种差。

4. 伊丽莎白·泰勒浓密的睫毛可能是由基因突变引起的。

这种名为FOXC2的基因发生突变后,好莱坞明星伊丽莎白·泰勒长出了两排睫毛。这种罕见疾病的技术术语是,虽然它看起来是一个令人满意的问题,但可能会有并发症。根据美国眼科学会的说法,这种额外的睫毛有时是“可以接受的”,但在其他情况下,它们应该被摘除,以防止眼睛受损。

5. 精子中的基因是动物王国中进化最快的基因之一。

在自然界中,有一类基因在使卵子受精方面变得越来越好。这对各种物种都是正确的,包括一些灵长类动物和海洋无脊椎动物。想想那些滥交的灵长类动物,比如黑猩猩,它们的雌性会在短时间内与多个雄性交配。结果,雄性在基因层面——通过精子——竞争成为后代的父亲。Jensen-Seaman说:“我们认为,正在发生的是,参与精子生产或男性生殖的任何方面的基因之间存在某种军备竞赛。”从本质上说,这些基因中的蛋白质正在发生变化,以帮助雄性应对这种情况。

6. 大象体内的一种“僵尸基因”可能有助于保护它们不患癌症。

在2018年发表在《科学》杂志上的一项研究中,芝加哥大学的研究人员发现,大象体内之前“死亡”(或无功能)的抗癌基因副本在某个时间点重新启动。他们不知道为什么或如何发生这种情况,但这种复活的“僵尸基因”可能解释了为什么大象的癌症发病率如此低——只有5%的人死于这种疾病,而人类的这一比例为11%至25%。一些人建议,理论上可以制造出一种药物来模仿这种基因的功能,以治疗人类的癌症。

7. 章鱼可以编辑自己的基因。

乌贼、墨鱼和章鱼等头足类动物都是非常聪明和狡猾的生物,以至于它们可以在神经元中重写基因信息。通常情况下,一种基因编码一种蛋白质,而现在,一种被称为编码的过程让一个章鱼基因产生多种蛋白质。科学家们发现,这一过程有助于一些南极物种“在寒冷的水中保持神经兴奋”。

8. 这部1986年的电影的背景并不完全荒谬。

在一次失败的实验之后,杰夫·高布伦变成了一个苍蝇一样的生物。令人惊讶的是,这个前提可能行得通——至少在基因层面上是这样的。尽管不同的研究人员得出了不同的估计,但人类与果蝇有52%的基因相同,科学家们认为,果蝇的基因相同的比例也大致相同。

那么,理论上讲,如果杰夫·高布伦的基因和昆虫的基因在未来的瞬间移动设备中混合,他能变成人蝇的混合体吗?不完全是,但在科学上有一些相似之处。“通过基因工程,我们可以选择基因并将它们插入其他生物的基因组中,”DNA研究员Erica Zahnle告诉《科学》杂志。“我们一直在这么做。现在有一种含有鱼类基因的杂交番茄。”

9. 我们的基因可能会让我们活不到125岁。

尽管医学取得了进步,但人类能坚持多久可能存在一个生物上限。几项研究表明,人类的寿命已经达到了顶峰,人类寿命的最大值在115岁至125岁之间。根据这一理论,细胞只能复制这么多次,而且它们往往会随着年龄的增长而受损。即使我们能够通过基因治疗来修改我们的基因,我们可能也不能快速地修改它们,从而产生很大的变化,来自巴克衰老研究研究所的朱迪思·坎皮西说。

”等原因,无意义的声称,大多数人类将活200 - 500年在不久的将来,由于医学或科学进步,或“在15年内,我们将每年增加一年多我们的剩余寿命,’”2017年的一项研究的作者写的,引用先前的研究从2003年到2010年,分别。“在没有考虑到人类的寿命已经非常‘优化’的情况下,产生错误的希望似乎是不合适的。”

10. 单基因决定耳垂是附耳还是不附耳的想法是一个神话。

忘掉你在中学学到的耳垂和遗传学吧。虽然你的基因可能在决定你的耳垂是附耳还是不附耳方面发挥了一定的作用,但认为这种特征是由单个基因控制的观点是完全错误的。最重要的是,耳垂甚至不属于两个截然不同的类别。还有三分之一,特拉华大学副教授约翰·h·麦克唐纳说。“在我看来,不像是只有两类;相反,附件的高度是不断变化的。”麦克唐纳在他的网站上写道。一个由单一基因控制性状的更好例子是血型。Jensen-Seaman说,你的血型是A型、B型还是O型是由一个基因的三种变异或等位基因决定的。

11. 不,没有“旅游癖基因”或“音乐基因”。

时不时会有新的研究表明,不同的个性特征、偏好或才能都有遗传来源。2015年,有传言称,有一种“旅游癖基因”会激发某些人去旅行,其他几份报告也表明,音乐天赋也是遗传的。然而,就像科学中的许多事情一样,现实并非如此简单。“部分问题在于,当我们在学校时,我们学习了由单个基因控制的性状的例子,比如孟德尔的豌豆,然后我们开始认为所有的变异都是由一个基因决定的,”詹森-西曼说。“但除了各种罕见的遗传疾病,医学、人类行为或人类变异中大多数有趣的事情,都是我们所说的复杂特征。”这些复杂的特征通常涉及上百个——如果不是上千个的话——基因,以及你一生中所暴露的环境因素。

12. DNA检测工具无法判断你有多聪明。

就像你的天赋和个性一样,智力也是一种难以衡量的复杂特征,因为它受到许多不同基因的影响。2017年的一项研究确定了52个与智商高低相关的基因,但这些基因的预测能力——或者说判断你有多聪明的能力——不到5%。2018年的另一项研究发现了538个与智力相关的基因,它们的预测能力为7%。简而言之,没有一种DNA测试工具能够准确地预测你是天才还是傻瓜,即使该公司声称自己可以。而且,即使科学家们在这一研究领域取得了进步,DNA测试也无法解释环境因素也会影响智力。

13. 你的基因构成决定了你是否认为吃了芦笋后你的尿液闻起来有异味。

吃了芦笋后,你会因为尿液的气味而退缩吗?如果是这样的话,根据2016年圣诞特刊上发表的一项对近7000名欧美人后裔的研究,有近40%的人能够检测出尿液中代谢芦笋的气味,你就是其中之一。(每年这个时候都有发表奇怪而轻松的研究的传统,芦笋尿研究也不例外。)不过,这并不是一个特定的基因造成的。多种嗅觉受体基因——以及上述基因的871个序列变异——决定了你是否有嗅出芦笋尿的天赋。

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