性愛有利於剔除不良基因變異,貧困會改變人類基因

2021-01-17 基因谷


人類的行為和外部環境都會對基因產生不同的影響，除了眾所周知的遺傳和外部環境、不良生活習慣等可以改變DNA，引起基因突變，一些有趣的研究顯示性愛和貧窮也會改變人類基因。


人類的性行為，最初只是為了傳宗接代，啪啪過程中的快感，只是為了吸引人類對性行為感到有趣，從而增加延續後代的機率。


在人類科技到達一定程度的今天，無性行為繁殖早已不是新鮮事，甚至有人認為，性行為已經不是人類延續後代的必要條件，甚至只需要女性也可以繁殖後代。


但最新的研究顯示，性行為有其存在的理由，不僅僅是啪啪的快樂，還有利於剔除不良基因變異，促進人類進化。

▲研究人員分析人類DNA時，從較高的基因變異率中意識到了性行為的進化價值。


對我們這樣一個數量毫無減勢的物種而言，人類的基因變異率高得驚人。每個新生兒都有70%的機率產生異於父母的基因誤差，遠比細菌等簡單生物高得多。變異也許會減弱生物的身體機能，如果每一代都是如此，物種便可能遭受致命打擊。但人類至今仍未滅絕，說明我們可通過某種途徑、逐漸剔除對物種不利的變異。近日《科學》期刊上的一篇論文指出，答案也許與生物的另一有趣行為有關：性行為。

　　

密西根大學生物學家阿列克謝·肯德拉肖夫（Alexey Kondrashov）是該論文的高級作者之一。30年來，他一直在研究物種如何擺脫不良變異。這個問題比你所想的更為複雜。自然選擇的一種模式是，對基因變異進行挨個選擇：這個基因可以留下，那個基因必須排除。還有一種模式是，所有變異基因都休戚與共，即人口遺傳學家所說的協同效應（synergistic epistasis）。如果某個基因變異會加劇另一個變異，便會發生這種情況。例如，如果某個系統的一環出現了缺陷，系統就會運行不暢；而如果第二、第三環都存在缺陷，系統便會徹底失靈。按照這一思路，對某個生物個體而言，變異的影響並不是簡單加成、而是呈指數級增長。

　　

對肯德拉肖夫和其他研究人員而言，上述推測說明，人類和其它易出現基因變異的多細胞生物要想避免不良影響快速疊加的厄運，還是有路可逃的：隨著一個物種中的不良變異逐漸增多，自然選擇便會出手、將它們從物種基因組中整個剔除。對於雙性繁殖的生物來說，由於父母雙方的基因變異可能會重新隨機組合在子女的同一條染色體上，對不良變異的協同剔除還會進一步加速。

　　

肯德拉肖夫用理論方法研究了協同效應的影響。其他研究人員則憑藉實驗手段，分析現實世界中的基因變異是否會按上述方式影響彼此。不過，他們的測試產生了多種多樣的結果，也許是因為自然選擇不需要起到太大效果、就能挽救一個物種。


▲性行為還是延存至今，想必有其理由所在。

　　

不過，肯德拉肖夫和共同作者們又運用統計學方法，從2000名人類和300隻野生果蠅身上收集了基因，結果發現這一效應一直在人類和其它生物身上默默發揮著作用。結合物種基因變異率和其它因素，科學家試圖算出如果沒有這種剔除效應、人類和果蠅中基因變異的分布情況如何。例如，擁有100、50和30種變異基因的生物在種群中所佔的比例。接下來，研究人員再參考基因組數據，得到真實世界中的基因變異分布情況。

　　

結果發現，實際攜帶大量危險變異基因的人數遠比預期中少得多。「這說明在分布線的末端、即攜帶大量不良變異基因的一端，自然選擇發揮了更大作用。」荷蘭瓦格寧根大學進化基因學家阿蘭·德·維塞（Arjan de Visser）指出。這一觀察結果與基因變異協同運作的假設相符。

　　

該研究也向我們提出了警告。攜帶後果不嚴重的不良變異基因的人數似乎並未縮減，肯德拉肖夫和該論文的另一位共同作者、哈佛醫學院計算遺傳學家沙米爾·桑耶夫（Shamil Sunyaev）都為此深感憂慮。「雖然有絕對不良後果的基因變異的確有所減少，但這並不適用於整個基因組。」該團隊準備繼續研究基因變異對不負責合成蛋白質的基因組的影響，從中獲取更多數據。在此之後，他們便可再次進行數據測試，證明上述效應有更廣泛的適用範圍。

　　

他們給出的證據很吸引人，論點也站得住腳。「從生物學的角度來看，我被它深深吸引。」愛丁堡大學的進化遺傳學家布萊恩·查爾斯沃斯（Brian Charlesworth）表示，「假設有人的頭部被錘子砸中，最初的幾下不會造成太大傷害，但再砸一會兒就會讓他送命。」關於此次最新研究，他評論道：「該研究給出的證據來自真實世界，在同類研究中尚屬首次。」

　　

不過，此次發現最有趣的結果在於，它或許能解釋性的存在意義。在人口遺傳學界，很少有人將有性繁殖看作一種進化策略。作為有性繁殖生物，就算你能找到如意的伴侶、繁殖後代，你也只能傳給後代一半的基因。而對於無性繁殖生物而言，子女便是自己的完美複製品，既得到了雙倍的好處，又免去了麻煩。儘管如此，性行為還是延存至今，想必有其理由所在。


另一項科學研究顯示貧困會改變人類基因 不良影響或殃及後代



據英國《獨立報》報導，一項突破性的最新研究發現，生活貧困能夠導致人們的DNA發生變化，使他們更可能患上抑鬱和焦慮症，而且這種變化會傳遞給後代。


美國研究人員發現，來自貧困環境的青少年趨向於遭受一種基因變化，這種基因能夠增強負責應對恐慌的大腦區域活動。杏仁核活動的增加會導致患上抑鬱症的風險增加。他們也發現，較低的社會經濟狀況與低水平的血清素之間存在關聯。


近幾年的研究也發現，除了環境社會活動也會導致基因變化，而且這些後天出現的基因變化能夠傳遞給下一代。美國研究人員進行的這項研究，或許可以幫助我們解答為何抑鬱症傾向於出現在一些最貧困的家庭當中。同時對於基因和大腦更早的進行監測，能夠提前預測他們的健康風險。


2017新生兒遺傳病轉化醫學研討會（7.21-22 上海）

相關焦點

  • 我基因剔除技術獲重大進展
    本報訊第四軍醫大學生物化學與分子生物學教研室韓驊教授經過四年多的艱苦努力，成功地運用基因剔除技術在國際上首次建立了與中樞神經系統發育有關的三種基因的基因剔除小鼠模型，並迅速而全面地進行了基因剔除小鼠的表型分極，為人類進一步探索中樞神經系統發育調控的分子機理研究開闢了新的途徑。人體大約有10萬個基因。
  • 中國首次成功應用基因剔除技術
    因為它們是我國科學家歷經１年多時間首次成功應用基因剔除技術培育出的產物，我國科學家也因此在世界上率先建立了由於遺傳原因引起的新生兒呼吸窘迫綜合症的動物模型，為人類進一步研究遺傳性疾病提供了理想參照物。　　基因剔除是目前研究基因整體功能的唯一方法，由於人類的遺傳結構在許多方面和小鼠非常接近，基因剔除後的小鼠就成為研究人類遺傳和疾病的理想模型。
  • 中國基因剔除技術取得重要進展
    中新網北京7月12日消息：中國的醫學科研工作者新近建立了與中樞神經系統發育有關的3種基因的基因剔除小鼠模型，並迅速而全面地進行了基因剔除小鼠的表型分析。　　專家認為，這在國際上尚屬首次，為人類進一步探索中樞神經系統發育調控的分子機理研究開了新途徑。
  • 混種交配:改變人類基因 影響人類進化
    關於人類的進化史，一直謎霧重重。科學家最新研究認為，當現代人第一次離開非洲大陸後，他們曾經與尼安德特人進行混種交配，這一定程度上改變了人類基因，並提高了人類的免疫力。正是由於混種交配，人類才成功進化存活至今，而人類的文化也才得以發展進步。然而，由於目前尚無法對遠古時代人類的基因進行分析，因此很難證明當時非洲大陸上存在混種交配。
  • 基因編輯-是否會改變人類的進化之路?
    對於這項技術的研究，以及在人類身上首次進行的實際應用，它所造成的社會影響，很多專家都進行了評判，對此小編就不再贅述了。小編更關心的是：人類未來的進化之路是否會因為基因編輯而發生改變？其中內因是基因的突變及可遺傳變異的產生，而外因則是自然選擇。基因的突變為生物進化提供了原材料，基因突變是沒有方向性的。而自然選擇決定了生物進化的方向，它所遵循的規律是：適者生存，不適者淘汰。
  • 車諾比逃出的「變異狼」,若生兒育女,會把變異基因傳下去?
    萬一它們產生一些不好的變異，那結果人類能不能承受的起，也是未知的。出逃的灰狼在科研人員冒險取得的輻射區動物樣本裡可以看出，其實變異已經發生了，輻射區的動物，因為長期生活在核輻射的威脅之下，自己也具有了放射性，但是基因又很神奇，這些動物在一代一代的傳承之中，逐漸適應了輻射區的環境，他們的基因是隨著環境改變的，這是一批特殊的輻射動物，把它們放逐到正常的環境中，
  • 科學家破譯基因密碼 解密古人類性愛(圖)
    原標題：科學家破譯基因密碼 解密古人類性愛（圖） 　　遺傳的歷史就書寫在現代非洲人的DNA中，但還需要一些調查工作來對其進行注釋。　　Tishkoff說：「我們的研究強調了基因組非編碼區域的重要性，特別是調控基因的表達。它對於從事生物醫學研究的人具有重要的意義，因為如果他們只是關注編碼區域，他們就會缺失對正常人類變異和疾病易感性極其重要的信息。」　　研究人員也利用基因組研究了古人類的交配。
  • 「變種」基因:人類進化之源
    如果給他們吃塊土豆或紅薯，他們也許就會因為消化不良拉好幾天肚子，甚至還會因此一命嗚呼。    「直到一個名叫AMY1的基因發生突變，人類才終於可以在美食麵前無所顧忌。」研究者發現，這個基因可以轉譯出分解澱粉的酶，幫助古人類快速從各種食物中獲取營養。這意味著古人類第一次擁有了消化澱粉的能力以及時獲取能量。
  • 人類基因一直在變異,現已發現60多個變異基因,它們有什麼作用
    因此，在人們看來，基因改造以及基因變異從某種角度來說是一件十分恐怖的事情，一旦中間出現一些差錯，很有可能帶來滅頂之災。實際上，科學家們在研究過程中發現，人類本身就存在天然的基因變異，所以這並不是一件值得令人恐懼的事情。
  • 貧窮會寫進我們的基因?
    這種「關閉」的基因狀態也影響了下一代，通過跟蹤調查她們的孩子，這些受到創傷的母親生下的孩子的SERT基因也被大量關閉，使這些孩子更容易焦慮和憂鬱。關於社會環境和地位會影響基因的研究也不止一個。此前，有研究稱，貧困家庭的孩子更容易患精神疾病。
  • 時尚「稀罕臉」的背後可能是基因變異
    前兩天看了一部BBC關於生命孕育的記錄片，在人類受孕的前八周中，基於基因、荷爾蒙和高速分裂細胞的精細活動已經決定了一個人的外貌。所以在這個過程中任何一個微小的偏差或基因變異，就會徹底改寫人的外貌，而這種影響將會深刻伴隨一個人的終身。Melanie Gaydos 就是這樣一個發生了基因變異的女孩。
  • Nature:20萬人基因數據揭露長壽大秘密!
    一項巨大的基因研究正在試圖弄清楚人類的基因突變如何演變，以此來如何擺脫那些會縮減人類壽命的有害基因突變。為了確定人類的基因組哪些會發生變化，研究人員們調用了英國和美國的大型遺傳資料庫的數據來進行基因突變的研究，以此來確定突變在不同年齡組之間的流行度。科學家們通過測試等位基因的頻率是否隨年齡而變化，並在實實際過程中將考遺傳過程中的變異情況也納入到影響因素中來。
  • 從gnomAD 人群變異數據中研究基因功能
    編碼區變異的人群研究可以用來評估基因或區域內的自然選擇強度。自然選擇可以清除人群中的有害變異，與期望相比，利用變異的減少程度（constraint）或等位基因頻率分布的改變可以計算自然選擇的強度。在此之前，關於constraint的模型已有報導，例如Lek等通過研究ExAC數據集發現3,230個基因對於雜合pLoF 變異是高概率不耐受（pLI）[1]。然而，對於長度較短的基因，即使是在包含6萬個體的人群中，變異的期望數目依然非常低。而且之前的pLI二分法，對於選擇壓力的多樣性和pLOF變異的不耐受性沒有進行更加精細的體現。因此隨著人群樣本數目增加，對於選擇壓力的定量會更加精準。
  • 「變異動物」已跑出車諾比，科學家：外界生物基因會被汙染
    這一點讓人類大為吃驚，這說明生物在面對核輻射的時候要比我們想像的要堅強許多，因為我們知道放射性元素會釋放出例如阿爾法、貝塔、伽馬這些粒子，它們具有一定的穿透性，以伽馬射線最甚。而長期處在這樣的環境下，如果沒有在短時間內死亡，也會因為基因變異患上各種疾病，甚至是因為基因突變改變一個生物體的性狀。而人類通過對該地區生物的跟蹤觀察發現，生物體要比我們想像的頑強很多，至少不是我們認為的全部滅絕。雖然也有大量的生物短時間死亡，以及新生個體出現了各種基因變異的情況，例如新出生的幼崽畸形、體型和顏色發生了改變。
  • 「變異動物」已跑出車諾比,科學家:外界生物基因會被汙染
    而長期處在這樣的環境下，如果沒有在短時間內死亡，也會因為基因變異患上各種疾病，甚至是因為基因突變改變一個生物體的性狀。而人類通過對該地區生物的跟蹤觀察發現，生物體要比我們想像的頑強很多，至少不是我們認為的全部滅絕。
  • 迄今最大規模人類遺傳變異體目錄公布,有助發現新疾病基因
    圖片來源：《自然》網站英國《自然》《自然·通訊》《自然·醫學》雜誌近日同時發表來自多家研究機構的一系列報告，集中描述了對一個匯集了逾14萬人樣本的資料庫——基因組聚集資料庫（gnomAD）的應用，該資料庫擁有迄今最大規模的人類遺傳變異體公開目錄，是我們深入認識人類基因功能、發現新疾病相關基因的寶貴資源。
  • 人類基因變異到底有多神奇?從「蜘蛛俠」到「綠巨人」
    逆轉錄病毒在生命過程活動中，有一個從RNA到DNA的逆轉錄過程，即在逆轉錄酶的作用下病毒基因整合到人類細胞的遺傳物質中，而輻射可引起病毒逆轉錄的變異頻率和重組速率的大幅度提升。　　除此之外，人類基因變異還具有更大的可能性嗎？　　再舉個美國漫畫中的例子。核物理學家羅柏特·布魯斯·班納(Robert Bruce Banner)博士在一次意外中被γ炸彈放射線大量輻射，身體產生驚天異變，一旦他情緒憤怒心率驟增的時候就會變成綠巨人。
  • 迄今最大規模人類遺傳變異體目錄公布 有助深入認識基因功能發現...
    迄今最大規模人類遺傳變異體目錄公布有助深入認識基因功能 發現疾病相關基因141456個外顯子組和基因組序列的匯總（圖a）。圖片來源：《自然》網站英國《自然》《自然·通訊》《自然·醫學》雜誌近日同時發表來自多家研究機構的一系列報告，集中描述了對一個匯集了逾14萬人樣本的資料庫——基因組聚集資料庫（gnomAD）的應用，該資料庫擁有迄今最大規模的人類遺傳變異體公開目錄，是我們深入認識人類基因功能、發現新疾病相關基因的寶貴資源。
  • 最大人類基因變異資料庫解析突變奧秘
    【環球科技報導記者程君秋】據臺灣「中央社」8月18日報導，科學家17日公布至今匯集的最大人類基因變異資料庫，凸顯出若干被錯怪導致罕見疾病的基因突變，以及可能對疾病扮演意想不到角色的其他突變。據報導，多達100人的研究團隊2年前建立外顯子組(exome)超過1000萬變異的資料庫。外顯子組僅是人類基因組的一小部份，佔DNA的不到2%，但具關鍵重要性。外顯子組由基因編碼部位組成，即DNA的蛋白質表現區，發生錯誤會引發串聯式效應，導致疾病。
  • 國際人類基因變異組項目設立中國區
    國際人類基因變異組項目設立中國區將建立20種疾病資料庫中央政府門戶網站　www.gov.cn 2015-06-26 19:05 來源： 新華社>新華社北京６月２６日電（記者 胡浩）國際人類基因變異組項目（ＨＶＰ）２６日在京為該項目的中國區工作委員會授牌。