人类研究自己的基因是一件十分有趣的事情,这就好像一个程序在研究自己的代码一样。不过人类的基因远比任何一个程序的代码要复杂的多,因为人类的基因包含了三十多亿个碱基对,数量极其庞大。
不过令我们欣慰的是,人类探索自己基因奥秘的第一步已经实现了。科学杂志宣布,由于各国科学家的努力,人类基因测序已经全部完成。其实人类基因组的完成在过去已经被宣布过几次,但实际上这些都是不完整的草图。而这次科学家们真的是认真的。
这次的完成图,科学家们破解的是人类基因组中最基础的部分,为人类基因组的程序增加了约2亿个DNA碱基,占整个基因组的8%。就是这部分把人类的所有染色体,从短臂的端粒到基因,到着丝粒,到长臂的端粒,都从头到尾一个剪辑不落的被绘制出来。
1.新发现:从染色体短臂到着丝粒结构那么先让我们看看科学家们都有哪些新的发现。首先科学家们将原先没有得到很好的绘制的,有着短着丝力的13、14、15、21和22号染色体的短臂进行了完整的绘制。这些短臂基因虽然不多,但是他们有着大量的RDNA序列。
RDNA用来编码RRNA,而RRNA就是核糖体,RA在细胞中具有参与蛋白合成的重要作用。每个人的基因组中都有着数百个RDNA基因的拷贝,平均315个,但有些人更多一些,有些人则更少一些。而这些RDNA几乎都有各种突变,可能改变RRNA的结构。同时时科学家们还绘制出了3604个基因,包括140个编码蛋白质的基因。
这些基因在之前不完整的基因组中并没有被发现,其中许多基因与之前已知的基因的功能略有不同,包括一些与大脑进化和发育、自闭症、免疫反应、癌症和心血管疾病有关的基因。还有一个可能是最大的发现,那就是人类所有的着色力的结构。
虽然之前科学家们研究过八号以及X和Y染色体的着丝力,但是这是人类第一次如此完整的看到所有染色体的着的结构,如此水平的发现,或者说人类全面完整的基因组对于整个人类而言到底意味着什么?
2.基因研究的意义:追根溯源与治疗遗传病是不是说人类从此以后就能够晋升成造物主了,掌握了基因的奥秘了?当然没有这么简单。举个不太恰当的例子,人类完成了全部基因测序,就相当于一个人认识了所有的汉字,但认识了所有的汉字距离用这些汉字写一篇作文还差得远呢。
那么,人类为什么一定要研究自己的基因呢?首先,这是人类追根溯源的需求。人生而为人,我们总是会思考哲学三问,我是谁?我从哪里来?我要往哪里去?要想弄清楚这三个问题,就必须要从基因入手。
我们的身体是由约37.2万亿个细胞组成的,而构成细胞的基本有机物就是蛋白质。而不同的蛋白质呈现出不同的形态,以完成生命需要的功能。那么是什么决定了蛋白质的不同?就是DNA序列号。
毫不夸张的讲,即便是DNA序列上一个碱基的不同,也可能显示出截然不同的特征。所以从基因入手去寻求人类的起源是最靠谱的方法。诺贝尔生理医学奖获得者斯万特帕博就是研究这一领域的开拓者。
在基因研究开始之前,人类对于自己起源曾经争论不休,每个人都认为自己所在的地方才是人类的发源地,人类对于自己的起源争论不休,结果就演化出了一种令人啼笑皆非的观点,那就是不同肤色的人都是独立起源的。
这种不靠谱的观点曾经获得了很多人的支持,但这种观点明眼人一看就是错误的,因为世界上各个人种之间都不存在生殖殖隔离,这就一定程度上说明世界上所有人类都属于一个共同的物种,并不是长得像就属于同一物种。
比如亚洲象和非洲象就是在各自生活区域内独自进化形成的物种,虽然都是大象,外貌也十分相似,但它们本质上是两个物种,因为它们存在生殖隔离,无法繁育出下一代,世界上所有的人类都属于同一物种,这种观点就是被基因研究所证实的。
研究发现,世界上任何一个男人身上都有着相同的YST,并且在一个生活于25万年以前的智人身上也找到,所以这个智人又被称为Y染色体亚当。
同样的全世界的女人身上的细胞里都有着相同的线粒体DNA,并且在一个生活于15万年以前的女性之人DNA里也可以找到,所以这个女性之人又被称为线粒体夏娃。
很明显全世界的人类属于同一物种,且有着共同的祖先,不同人类之间的基因相似度达到了99.9%。也许你会有所质疑,只相差0.1%,外在差距就会如此夸张吗?别忘了,人类基因可是包含了三十多亿个碱基对,即便是0.1%,那也有几百万个。
人类与黑猩猩的外在差距大不大?基因组相似竟然也达到了98%,而人与香蕉的基因组相似度也有50%。除了追根溯源之外,基因研究还有着更为现实的意义,比如治疗遗传病。遗传性疾病本质上是由基因变异所导致的,因此只要变异的基因还在,遗传病就不可能被彻底治愈。
3.基因研究:一把双刃剑少数人的遗传病表面上被治愈了,比如一型糖尿病,但其实只是利用药物抑制了基因表达,变异基因依然存在,未来还有可能再次发生,而且会遗传给后代。所以,人类要想彻底摆脱遗传病的困扰,就必须要进行基因研究。
只有对致病基因进行编辑,去除突变,才有可能从根本上将其治愈。基因研究可以让人类对自己的诞生追根溯源,也可以在未来治愈困扰人类已久的遗传病,但同时也有着令人担心的另一面,当人类对于基因有了完全的认知,可以任意对其进行编辑,也就意味着人类可以制造出只针对某一类人的基因武器。
因为基因的差异,不同人种对于同一病毒的易感程度是不一样的,这是非常可怕的。所以说,基因研究是一把双刃剑,但我们也不能因此就停滞不前。人类文明要不断进步,不能因噎废食。相同的科学理论既可以改善人类的生活,同时也可以用来摧毁人类。但为善也好,为恶也罢,都不是科学的错,最终都是人类善恶使然。