研究称环境影响基因表达

小蜜蜂随着环境改变“脾气”

几年前，美国伊利诺伊大学香槟分校昆虫学系的教授让·罗宾逊要求他在墨西哥南部的伙伴帮助他捕获1000只新生蜜蜂——500只温和的意大利蜜蜂和500只凶猛的非洲蜜蜂。这两个蜜蜂亚种在基因上几乎无法区分，但后者在领土防御方面更为强大。

罗宾逊与墨西哥国家动物生理学中心的研究人员合作，仔细分离了两只蜜蜂的幼虫和成虫，并在它们的胸部和背部仔细标记了实验蜜蜂。然后，他们将蜜蜂的幼虫放入蜜蜂的蜂巢中，并将蜜蜂的幼虫放入蜜蜂的蜂巢中进行行为观察和基因研究。

研究人员想知道这两只蜜蜂不同的“脾气”是否会随着环境的变化而变化。该结果证实了罗宾逊教授的怀疑，即非洲蜜蜂变得像意大利蜜蜂一样温顺，而意大利蜜蜂变得像非洲蜜蜂一样凶猛。

事实上，在这个实验之前，罗宾逊教授已经在许多实验中发现了类似的变化，但是他仍然没有弄清楚这些变化是如何实际发生的。他怀疑这种变化的根本原因在于基因。一般来说，基因在生命中不会改变，但是生活方式可能会改变基因的运作方式，也就是说，影响基因的表达，从而改变生物体的行为。

罗宾逊的发现得到了不同动物研究的支持。他的同事、细胞和发育生物学教授大卫·f·克莱顿发现，如果雄性斑马雀听到附近有另一只雄性斑马雀在鸣叫，负责社会敏感前脑鸣叫的特殊基因zenk会做好准备，但什么样的反应取决于哪只雄性斑马雀不熟悉、有威胁、熟悉和安全。

美国斯坦福大学的生物学家拉塞尔·德·费尔纳尔德发现，在非洲淡水鱼类百色比利学院中，第一雄鱼比第二雄鱼更大，吃得更多，拥有更多的领地，并享有最大的生殖权利。它的外观也不一样，它的条纹特别鲜艳。然而，当研究人员在学校里捞出头鱼时，第二条雄鱼会对大规模基因表达迅速做出反应——它的体积在几个小时内会增加20%，它的身体开始呈现鲜红色和蓝色条纹。

什么是调节基因表达

生物学的习惯和行为会受到基因的影响。那为什么同卵双胞胎会如此不同呢？这是因为基因表达的程度不同。简而言之，生物体并不表达它们携带的所有基因。有些表达强烈，有些表达微弱，有些甚至保持沉默。

科学家认为，除了脱氧核糖核酸和核糖核酸序列，基因组中还有许多调节基因信息。虽然它们本身不会改变基因序列，但它们可以通过基因修饰影响和调节遗传基因的功能和特征，例如蛋白质与蛋白质、DNA和其他分子的相互作用，并通过细胞分裂和增殖周期影响遗传——这就是表观遗传学，在英语中字面意思是围绕基因。

大多数时候，我们身体中的一些基本生物事件，如子宫组织的生长、进入青春期或停止生长，都是由这些开关控制的，这些开关依次被激活。在其他时候，基因表达随着人类环境的变化而变化——要么加速，要么减速。例如，一些基因开关将被激活以对抗感染和愈合伤口。基因表达的变化甚至会让人变得更瘦更胖。

那么，什么是调节基因表达？

传统理论认为环境对基因表达的影响很小。但是越来越多的研究结果推翻了这个假设——上面提到的两组蜜蜂就是例子，两组小蜜蜂的基因表达谱越来越接近它们生活的社区。

人类也可能如此。生理心理学家已经取得了一些实验结果。研究人员继续在不同压力下的人群中发现相似的基因表达模式。他们发现，与各种精神或身体压力相比，孤独是最具破坏性的力量。一项对受虐待儿童的研究表明，如果他能够获得适当的社会支持，并且知道有人关心他并支持他，那么这种密切的社会联系可以将他的健康风险降低约80%。另一项研究表明，患有哮喘的儿童，如果感到孤独和害怕周围的环境，将导致他们的免疫系统失衡，从而大大增加发病率。

加州大学洛杉矶分校大卫·格芬医学院的医学、精神病学和行为科学教授史蒂夫·科尔说:“与孤独相比，在致命性方面，其他各种压力都无法与之匹敌。”

杜克大学的进化生物学家格雷格·雷说，这种基因的快速大规模表达超出了我们的想象。这些实验研究有力地表明，社会生活确实能够深刻地改变基因表达。那么，为什么生命进化出了这种惊人的特殊能力？最有可能的答案是，对快速变化的社会环境反应最快的个体更有可能存活，而个体则不会——事实上，他们会傻到等待更好的基因在物种层面进化。

那些靠近朱者赤和墨西哥的是黑人。

如果环境能在某种程度上控制基因表达，那么一些疾病真的是由环境引起的吗？我们能通过改变环境来控制基因吗？

科学家发现，一个人的情感、情绪、想法和心态都会影响基因表达。例如，人类免疫系统。免疫系统失衡是影响健康的主要问题。在正常情况下，健康的免疫系统就像一条被链条锁住的攻击犬。当免疫系统发现病原体时，它会通过炎症或其他反应来攻击和消灭入侵者。同时，免疫系统将及时激活抗炎反应，并在病原体消除后立即终止炎症。然而，那些有压力和孤独的人的免疫系统就像一只没有被束缚的狗——尽管他们没有生病，但狗到处咬人。

科学家也开始研究我们是否可以通过改变环境来使我们的基因表达更健康。几天前，洛约拉大学石医学院的研究人员对近2000名学生进行了调查。结果显示，如果一个超重的学生交了一个瘦朋友，将来减肥的可能性达到40%。然而，如果他交了一个同样身材的朋友，他将来减肥的几率只有15%。

早在2007年，美国哈佛医学院的研究人员也得出类似的结论。该研究小组对三组12067名有密切社会关系的人进行了为期32年的跟踪调查。结果显示，如果调查对象的朋友在固定的时间内变胖，他们变胖的概率增加了57%。如果受试者的兄弟、姐妹或配偶发胖，发胖的可能性将增加40%或37%；如果你有一个非常亲密的胖朋友，发胖的可能性会增加3倍。

生活是如此神秘。在基因组计划开始时，人们认为他们可以很快理解生命的奥秘。然而，随着科学研究的深入，我们发现我们所看到的只是冰山一角。然而，这让我们知道基因并不能决定一切。你和我有可能改变。(原标题:环境影响基因的表达)