隨著進入21世紀,大家開始意識到,每個人都有一份獨一無二的基因序列,這個序列有3Gb大小(30億鹼基,不過不是01組合而是ATCG組合,但經過算法壓縮後存儲只需約1.25Gb),假如裝在你的電腦裡可以說是綽綽有餘,但是關於其中的解析卻遠遠不止3Gb。
你的基因可以決定你的外貌、決定你的健康,甚至你的個性、行為,而這些決定的過程既複雜又有趣的,也是很多科學家正在嘗試解析的問題。
最近幾年,關於性取向的話題引起了很大的爭議:我們應不應該支持同性戀的合法化?到底什麼才是「正常」的性取向?諸如此類的問題層出不窮。
在上個世紀70年代開始出現的彩虹旗,人們開始聲張LGBT的自由,到現在每年的5月17日(國際不再恐同日,International Day Against Homophobia and Transphobia),你的朋友圈裡應該也是滿滿的彩虹色。
我們剛剛提到基因,又提到同性戀,大家估計都知道小編接下來準備講什麼了(餵你標題都寫了):基因可以決定同性戀嗎?我們就以此為引,給大家簡單介紹一下基因吧!
基因決定同性戀?
這樣的研究最早應該是什麼時候開始的呢?
在1993年,Dean H. Hamer調查了114個男同性戀家庭,發現這些人的媽媽那邊的親戚,像舅舅會有比較高的同性戀的傾向,但是爸爸那邊的親戚就沒有這樣的現象。高中大家應該學過染色體有一對特殊的性染色體,XY染色體,其中X來自母親,而Y來自父親,Hamer就猜測,同性戀是不是和X染色體相關呢?
大家簡單複習一下性染色體
Hamer將「同性戀」男性和「異性戀」男性的基因組進行比較,並且進行統計學的分析,他發現位於X染色體的一個叫做Xq28的區域中的基因,在二者中有差異:同性戀男性中有75%擁有該基因,而異性戀中僅為25%。後來進一步的研究還排除了Xq28與女同性戀相關的可能。
現在看來結果似乎已經確定了,這樣的一個區域中的基因確實可能與男同性戀相關。但是這其中還是存在一個問題:同性戀這樣的形狀,顯然是不能遺傳到後代的(一般來講無法繁衍後代嘛),為什麼還能由基因來決定呢?
Xq28位於X染色體的長臂末端(圖源:antisen sescience)
這樣的一個基因得以保留,很多猜測是它具有其他的功能,因為X染色體在女性中存在兩條,於是當時的科學家假設這一區域的基因,可能有助於女性的生育以及發育,那麼便可能可以得到保留。
基因這樣的生存就好比一場大型宮鬥劇,誰能在基因組中存續下來,他們總有自己的競爭方法。此外,現在的很多研究發現,Xq28這個區域的基因可能還和智力的發育相關,那麼對於這一區域基因的存留問題,也得到了一定的解釋。
Xq28 就能決定你是不是同性戀?
但是實際上在Hamer之後,很多人研究相關的同性戀家庭,並沒有得出類似的結論。而且Hamer當時的實驗樣本只有40個人,也很難給出足夠的說服力。
2014年,有研究者通過採集更大的樣本(409對兄弟)進行了比較,分析了超過300000個SNP位點(簡單講就是基因序列的差異點),發現除了Xq28區域,在8號染色體的8q12區域也可能與男同性戀相關。這樣的發現,也為之前的研究提供了一個補充。
上個世紀八十年代,同性戀支持者們的標語中出現了「感謝媽媽給我們的Xq28基因」(圖源網絡)
而去年八月份的一篇science文章再次把這個問題炸開了鍋。
這項研究最大的特點在於利用了現今的大數據,囊括了近五十萬的人的樣本(大部分是英國人,也有五分之一是美國人),來檢測基因有沒有可能影響同性性行為(same-sex sexual behavior)。這裡用的方法是現今在生物大數據上一個為大多數研究者熟悉的方法——全基因組關聯分析,簡稱GWAS。
大致來講就是,通過查找不同性狀的人群的一些不同的基因位點或者叫位點差異(SNP),來找到什麼基因導致了這個性狀。舉個例子來說,就好像是玩找茬遊戲,在兩幅圖裡找不同的地方,而這個不同的地方,就是決定了這兩張圖不是同一張圖的關鍵。當然,GWAS要複雜的多。
GWAS要做起來那肯定比這種什麼魔方牆找茬要複雜多了
同時為了避免產生主觀上的一些偏差,在問卷設計的時候,研究者不是問「你是不是同性戀?」而會問「你有沒有同性伴侶?」一類的問題。
那這麼大的數據樣本,結果如何呢?科學家們找到了五個可能和同性性行為顯著相關的基因位點。但是這五個位點即使綜合起來看,它們和同性性行為的關係也只有1%。
而如果把所有檢測到的可能的基因位點(這裡面有很多,還是以找茬舉例的話,就是有的地方你可能覺得欸有點像但又不像,前面的五個則是區別最大的五個地方)綜合起來看的話,相關性卻達到了8%-25%。
這意味著,同性性行為可能是一個由眾多基因決定的性狀,同時,基因在其中也只能發揮很小的作用。
順帶一提,這些基因都不在X染色體上。
圖中虛線上的五個點就是發現的五個顯著位點,包括兩個男性特有的(綠色倒三角),一個女性特有的(藍色正三角)和兩個兩性都有的(紅色菱形)
其實同性戀這樣的一個「性狀」非常複雜,直觀上考慮的話這和人的神經、意識以及生理都有著密切的關係。除了單純的基因之外,還有很多其他可能的因素:
有研究者發現有哥哥的人是同性戀的概率會比其他人高一些,這和胎兒在子宮發育過程中,雄激素的分泌的多少相關,弟弟得到的雄激素較少,因此就會更「女性化」一點。但是這樣的結論又有不少問題,比如沒有哥哥的男同性戀,又該如何解釋呢?
此外,也有研究表明,基因的表觀修飾(可以理解為蛋白質等物質和基因的相互作用)可能在同性戀的決定中起著作用。
同性戀可能也會受到出生順序的影響(圖源:互動百科)
此外,我們這裡一直忽略掉了女同性戀,關於她們在遺傳方面的可能性,在科學研究上似乎還沒有一個比較明顯的結論,因此這裡沒有進行討論。
我們的一切真的就是「命中注定」嗎?
相信大家已經注意到了,我們之前的文字中,用了很多「可能」。畢竟這些結果主要是根據統計學的分析得到的,而對於同性戀這樣一個複雜的情況,這樣的分析顯然還不能很穩地站住腳。但是,這一系列的研究,都在不斷表明,基因的因素在這其中起著重要的作用。
除了性取向,還可以給大家再舉個與基因相關的例子。
D4DR基因是一個決定了多巴胺受體的基因,這個基因的重複次數決定了這個受體的多寡。而多巴胺大家應該有所耳聞,是人體中一種調節情緒的激素。對於具有長D4DR基因的人來說,他們對多巴胺不敏感,因此需要更多的刺激,而這樣的人就表現得喜歡尋求冒險;相反,D4DR基因較短的人只需要很小的刺激就可以心滿意足,相應的就更循規蹈矩一些。
這樣類似的例子還有很多,人體中擁有2萬個基因,他們具有多種多樣的功能,更多的基因功能還有待科學家們的發掘。
但在這不禁要問了,我們的一切,真的是命中注定的嗎?
其實我們很多人都學過,「表現型=基因型+環境」,而這樣的一個理論至今也還是通用的。像同性戀這樣的複雜性狀,基因可能起到一定重要的作用,但後天的個人經歷,環境影響,也可能造成巨大的改變(是的我又用了可能);有的人可能非常健康,沒有遺傳病的風險,但是不健康的生活習慣也仍然會導致各種疾病的產生。
關於基因決定論我們可以提出各種各樣的反例。
生物研究未知的世界還有很多,到底是什麼決定了我們,這也還是個未知數,正如一句廣告詞說的「一切皆有可能」,我們的一切,也充滿著未知,這樣的世界不才是真正有趣而有精彩的嗎?
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