科普小課堂:父母雙方誰(shuí)的基因?qū)⒆佑绊懜螅?/h1>
2020-11-02 13:30:26 來(lái)源:知否
我們總能聽(tīng)到人們這樣說(shuō)某個(gè)孩子:“他和爸爸長(zhǎng)得一摸一樣” ,或“她簡(jiǎn)直就是媽媽的翻版”。當(dāng)我們看著孩子長(zhǎng)大時(shí),通常傾向于在他們及其父母之間尋找相似之處。那么,父母雙方誰(shuí)的基因?qū)⒆佑绊懜?
答案取決于你問(wèn)的是孩子從父母那里遺傳的基因總數(shù),還是父母的哪些基因?qū)嶋H上起到了更大的作用。但無(wú)論哪種方式,科學(xué)家們認(rèn)為答案并不完全是對(duì)半均分。
舉例來(lái)說(shuō),大多數(shù)人都知道基因攜帶在DNA鏈上,這些DNA鏈被包裝成23條X或Y形染色體。這些常染色體位于細(xì)胞核內(nèi),它們所包含的DNA同樣來(lái)自于我們的雙親。但這個(gè)細(xì)胞實(shí)際上還有另一條染色體,就隱藏在線粒體內(nèi)。2011年發(fā)表在《生理基因組》雜志上的一篇綜述中稱,線粒體(或可稱為細(xì)胞“發(fā)動(dòng)機(jī)”)可以產(chǎn)生細(xì)胞所需能量,并在運(yùn)動(dòng)和衰老中發(fā)揮重要作用。線粒體也有自己的DNA,而且我們只能從母親那里繼承。
英國(guó)倫敦國(guó)王學(xué)院的遺傳學(xué)家馬瑞卡·查拉拿保斯(Marika Charalambous)說(shuō):“這是個(gè)明顯的例子,表明孩子更像母親而非父親。”
許多研究表明,我們的線粒體DNA在我們的運(yùn)動(dòng)耐力中起著關(guān)鍵作用,因此母親的基因可能更重要。例如,西班牙和以色列的科學(xué)家研究了一種線粒體基因,它與我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中可以使用的氧細(xì)胞數(shù)量息息相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),在精英自行車(chē)騎手和跑步運(yùn)動(dòng)員中,與身體素質(zhì)較低相關(guān)的一種基因變體出現(xiàn)頻率低于普通人群。
一系列研究讓人們認(rèn)識(shí)到,母親在遺傳這個(gè)基因和其他基因方面的重要性。研究人員發(fā)現(xiàn),與將父親考慮在內(nèi)相比,單憑母親的鍛煉能力就可以更好地預(yù)測(cè)孩子的運(yùn)動(dòng)能力。
但是,與其問(wèn)父母哪方貢獻(xiàn)了更多的基因,還不如問(wèn)哪個(gè)父母的基因貢獻(xiàn)更多。查拉拿保斯稱,我們看到的人與人之間的表面差異大多不是由于基因本身決定的,而是取決于DNA上的許多化學(xué)“開(kāi)關(guān)”,它們告訴我們的身體哪些部分可以解讀并轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),哪些可以忽略。查拉拿保斯說(shuō):“人與人之間天生就存在著基因差異,而不僅僅是基因序列的差異。”
在被稱為“印記”(imprinting)的現(xiàn)象中,這些“開(kāi)關(guān)”完全關(guān)閉了某些基因,但只有當(dāng)它們來(lái)自特定的父母時(shí)才會(huì)關(guān)閉。所謂的“印記”是指,剛獲得生命不久的小動(dòng)物追逐它們最初看到的、能活動(dòng)的生物,并對(duì)其產(chǎn)生依戀之情。
這些模式代代相傳。例如,如果‘A’基因是父系印記的,那么來(lái)自母親的基因總是有效,而來(lái)自父親的基因則永遠(yuǎn)無(wú)效。2012年發(fā)表在《公共科學(xué)圖書(shū)館·遺傳學(xué)》雜志上的一篇文章稱,大多數(shù)研究表明,人體內(nèi)有100到200個(gè)印記基因,但有些研究表明,可能還有更多。這些基因在大腦和胎盤(pán)中特別重要。
關(guān)于“印記”是否會(huì)使基因表達(dá)偏向于父母中的某一方,科學(xué)家們對(duì)此存在些分歧。英國(guó)巴斯大學(xué)的遺傳學(xué)家安德魯·沃德(Andrew Ward)說(shuō),有證據(jù)表明,母系和父系的印記基因數(shù)量相似。他說(shuō):“在印記基因所負(fù)責(zé)的特征上,從某種意義上說(shuō),你可能更像父母中的一方。”
換句話說(shuō),印記可能會(huì)影響某些特征,從我們的體型到睡眠、記憶等。但由于印記發(fā)生在相對(duì)較少的基因上,而且這些基因很可能在父母之間保持平衡,為此印記不會(huì)決定你是否與父母有驚人的相似之處。
但在老鼠身上的研究確實(shí)表明,在這方面可能存在些有利于父親的不平衡。2015年發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),印記基因在母系方面保持沉默而在父系方面活躍的可能性,是在父系方面保持沉默而在母系方面表現(xiàn)活躍的可能性的1.5倍。在大腦中,大多數(shù)印記基因在來(lái)自父親時(shí)表現(xiàn)活躍,而胎盤(pán)的情況正好相反。然而,至少目前還沒(méi)有證據(jù)表明這種不平衡發(fā)生在人類身上。
但是,即使印記基因偏向父母的某一方,也不一定會(huì)讓孩子與偏向的那一方更相似。美國(guó)科羅拉多博爾德大學(xué)的基因組生物學(xué)家愛(ài)德華(Edward Chuong)說(shuō):“畢竟,活躍在孩子體內(nèi)的印記基因在父母身上可能是沉默的。你可以說(shuō)自己的某種基因表達(dá)歸功于父母,但要說(shuō)它與父母哪一方更相似則非常復(fù)雜。”
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