欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

改变命运的神秘力量

科普小知识2022-07-09 15:52:51
...

生活中,总会有一些令人困惑的现象。有许多双胞胎,虽然他们有几乎100%相同的基因,看起来像一个人,但他们的命运是不同的

生活中,总会有一些令人困惑的现象。有许多双胞胎,虽然他们有几乎100%相同的基因,看起来像一个人,但他们的命运是不同的。有些父母个子不高,但是他们生下的孩子长得越来越高,成为“巨人”。有些人生来正常,但后来他们长满了长发。也有一些人生活在同一个地区,那些童年生活在谷物收获时期的人和那些生活在自然灾害时期的人,他们的后代在预期寿命上有很大的差异。有些村庄完全是“女儿村”,集体不能生男孩...

你不觉得困惑吗?既然基因可以决定命运,为什么命运在出生后会改变,是谁在改变我们的命运?

基因中的“小丑”

一位美国科学家的研究发现,有一种基因数量很大,占人类总DNA的17%。然而,这种基因只存在于生物体的大脑中。此外,这些基因在自然界中分布不均。一些生物有许多这样的基因,而另一些生物只有很少的基因。

科学家将这种基因定义为“转座子基因”。因为它非常淘气,所以它有很多“名字”:它们喜欢到处传播自己,所以有些人称它为“自私基因”;它们可以在生物体内移动,并产生不断变化的遗传物质,所以有些人也称它们为“跳跃基因”。更奇怪的是,它们还可以剪切和粘贴其他基因,所以也被称为“剪切和粘贴基因”。

科学家认为,正是这种“淘气”基因的存在使我们的大脑彼此不同,甚至是双胞胎。因为能够从基因组的一个位置跳到另一个位置的“猴子”会导致单个脑细胞中的遗传信息随机变化,而且这种跳跃会发生多次,所以它们可能会导致单个大脑改变原来的发展方式,因此我们有不同的人,导致世界上没有两片完全相同的叶子。

此外,由于这种基因可以从一个地方迁移到另一个地方,所以很容易引起其他编码基因的突变和重组,这加速了编码基因的突变和多样化的过程,从而驱动生物如人类的不断进化或退化。可以看出,它们对改变人们的命运有很大的影响。

试管基因

科学家还发现,尽管一些基因与蛋白质合成无关,但它们仍然发挥着重要作用。例如,编码基因的所谓“开关”也是一些基因。尽管它们不负责细胞中蛋白质的组装,但它们可以增强或阻碍编码基因。他们的工作也正在改变人类的命运。

目前,研究人员已经在人体内发现了超过400万个基因“开关”,占基因组的8.5%。据估计,DNA中所有基因“开关”的比例实际上应该是18% ~ 19%。

科学家的另一个令人惊讶的发现是,这些基因“转换”的方式比我们最初想象的要复杂得多。最初假设每个基因开关控制一个基因,但后来证明这是错误的。一些基因开关可以控制多个基因,例如5、8甚至10个。同时,编码基因大多由多个“开关”控制,基因变化的内在规律不是“一个开关管,一盏灯”。

正是这种基因变化的特征使得科学家们能够揭开许多相关的谜团。对于像身高和糖尿病这样的遗传现象,科学家们以前一直无法找出谁是最重要的决定基因。现在他们明白了不是特定的基因导致了这些现象,而是许多基因和基因“开关”参与了完成。例如,一些家庭有高个子父母,但是他们的孩子不一定高,因为一些后代的高个子基因被关闭了。

“突变”基因

不仅如此,“突变”基因还能改变人们的命运。

朱莉娅·帕斯特拉纳是意大利历史上最著名的“大胡子女士”。在19世纪,作为流动马戏团的成员,她穿着突出自己面部和四肢毛发的衣服,唱歌跳舞来吸引观众。现代科学已经解开了这个命运与普通人不同的奇怪男人的谜团——她实际上患有一种叫做“先天性系统性末端脱发”的疾病,这种疾病是由她体内l7号染色体上的一小段基因突变引起的——也就是基因突变。像“女儿村”现象一样,它也是基因突变的产物。

基因突变是碱基对的组成或序列的结构变化,相当于基因的基本变化。因为任何编码基因都有可能变异,所以它对人类的影响是多方面的。

一些研究发现,基因突变会严重影响人们的社交能力。例如,自闭症患者编码区的基因序列发生了变化,这导致了自闭症患者和正常人之间的认知差异:正常人能够理解他人的面部表情,因此能够与他人互动,而自闭症患者不具备这种能力,因此无法正常与他人交流。

当然,基因突变不会在任何人身上大规模出现,但也不会永远消失。一个国际研究小组证实,与他父母那一代人相比,每个人的基因组中有多达60个突变,这表明每一代人与父母那一代人并不完全相同。

“内外”基因

当然,基因也会受到环境和变化的严重影响。早些时候,科学家们发现,如果瑞典教区的孩子赶上了好年景,无论他们吃得正常还是吃得太多,他们的子女和孙辈的寿命都会出乎意料地短,比经历过多年饥荒的男孩的平均寿命短6年之多。为什么会这样?

科学家后来发现,由于环境影响,他们体内的基因表达模式发生了变化。由于基因表达模式受一种称为“外源基因”的细胞物质控制,“外源基因”对人体的外部刺激敏感,并会影响编码基因,因此具有“内外结合”的特点。由于它们的存在,环境和其他后天因素,如怀孕期间的饮食、压力和营养,将对后代产生影响。

当然,“外来基因”的存在和影响不会改变基因结构,而且这种影响的持续时间也不是无限的。科学家已经证实,“外来基因”的影响可以持续很多代。一旦环境压力等获得性因素被消除,“外源基因”的影响将逐渐减弱,经过几代的变化后,能够正常表达的编码基因将恢复到原来的表达模式。然而,如果外部环境保持不变,改变后的基因表达将永远保持不变,原始基因将成为一个发生质变的“新基因”。

上述改变命运的基因的存在和功能实际上是由人们后天的生活习惯和生活环境的影响造成的,而生活本身也在基因方面做了各种准备来应对这些变化。

总之,编码基因只能决定7个命运点,而后天因素可以决定3个命运点。这是一个后天的因素,占了三个影响点,为我们独立改变命运留下了空间。当然,如果人类能干扰所有编码基因,那么他们就能完全控制自己的命运。