基因突变那点儿事：为何每个人都是唯一？

2016年的诺贝尔化学奖颁给了发现DNA损伤修复机制的几位科学家。这是一项非常重要的发现：人体的DNA每天都在遭受破坏，得益于DNA的修复能力，才让99.9%的人不会过早患上癌症。

然而，大家容易忽视的是，DNA修复功能并非完美无缺，难免出错，正是这些“错误”，让人类进化至此，让我们每个人都成为独一无二的自己。

那么，这些“错误”的秘密是什么？

大家都知道基因（Gene）这个词，或许是因为转基因食品安全问题闹得沸沸扬扬，或是因为基因测序技术正在迅猛发展，深入到我们生活方方面面。我相信不远的将来，无论愿不愿意，绝大多数人的基因都会被测序，就像每个人都有身份证一样。

基因小秘密：人大约有2万个基因，而葡萄却有3万个基因。所以，东西不在于数量多，关键是怎么用。

基因突变带来“定制化”生活方式

人类对基因的了解才刚刚开始，即使对最专业的人，绝大多数基因的功能仍然是个谜。

但经过几十年的研究，我们已经慢慢了解了很多的基因，了解到它们和身体的关系。比如，为什么人需要补充维生素C，而老鼠不用？为什么中国人头发和眼睛是黑色？为什么有人吃很多垃圾食品都不会高血脂？为什么有人长期吃水果会得肝癌？

我们常说，人无完人。从基因的角度来讲，这是确定无疑的。世界上任何人都有至少几十，上百个基因突变，没有完美的个体。由于每个人的基因突变不同，因此对“健康生活”的定义是不同的。

营养师经常告诉大家，按照标准，每天应该吃多少铁，多少维生素，多少蛋白质。但这些数值针对的是“平均人类”，也就是所有人的平均值，但事实上，没有任何一个人是“平均人类”。由于基因不同，有人每天需要比正常人多N倍的铁，而也有人几乎不能吃蛋白质。

就像中学老师上课的方法都是针对“平均水平”学生，而事实上，没有任何学生在所有科目上都是“平均水平”。如果有人是数学天才，同时是英语白痴，那按照平均水平上课，无论数学还是英语，对他都不是最好的选择。

了解每个学生在各个科目的优势和劣势，才能“个性化”教学，最优化整体成绩。相应的，了解每个人的基因优势和劣势，才能真正的“个性化健康生活”。

有SLC23A1基因缺陷？请摄入大量维生素C，因为你吸收维C能力比普通人弱。

有PEMT基因缺陷？请大量补充胆碱，比如多吃蛋黄和牛肝，因为你代谢胆碱的能力比正常人弱。

有ALDH缺陷？请不要酗酒，因为你喝的每口酒都比别人更加伤肝，长期酗酒容易得肝癌。

......

这样的例子很多很多。

基因突变≠基因缺陷

基因突变通常会造成一些生理的变化。这个可大可小，可以是唐氏综合症这样严重的疾病，但更多的时候症状很轻。比如，你是否对某种味道特别敏感，而旁人无法理解？或者大家都说很难受的味道，而你却觉得无所谓？这是因为人类有400个左右不同的嗅觉基因，但多数人都有某些嗅觉基因突变，导致对某些味道特别敏感或特别不敏感。 

基因突变不等于基因缺陷，从生物进化角度来说，只有影响了繁殖后代的突变，才能叫它缺陷。而一个基因突变，是否影响繁殖后代，也不是一成不变，而是自然环境变化和和社会发展都有密切关系的。

比如男人不长胡子是基因突变造成的，但这是不是缺陷？三国的时候应该算是，《蜀志》中记载刘备因为没有胡子，而被张裕嘲笑：“先主无须，故裕以此及之。”反之，关羽有“美须髯，万人之敌、忠义双全”。所以关羽形象霸气，而刘备就比较弱。刘皇叔繁殖后代当然没问题，但如果是平民百姓不长胡子，肯定找老婆有劣势。但到了现代，小清新美男子，伪娘盛行，女性审美开始多元化，没胡子也不太影响找mm和传播基因。

再比如说不少人是路痴，出门就走丢，这是“找路基因”出了问题，虽然我们还不知道具体哪个基因是“找路基因”。那么问题来了，路痴算是缺陷么？

古代路痴不算个事儿，因为村子就那么大一点。随着社会发展，城市越来越大，路越来越复杂，找路基因的缺陷就彻底暴露。

按理说路痴应该会被进化淘汰：你每次出门约会都走丢，对象在北三环，你去了南四环，那你还指望繁殖什么后代？

但随着GPS和智能手机的横空出世，路痴都欢天喜地迎解放，只要把手机充好电，繁殖后代就有希望。

所以对于基因缺陷，一定要用发展辩证的眼光看问题。

基因缺陷的华丽转身

有些时候，基因缺陷甚至会变成基因优势。

还是回到路痴问题，古代很多时候大问题，比如大名鼎鼎的飞将军李广，射术惊人，英明一世，但最后和匈奴一战，却因为迷路，让匈奴单于逃走，最后落得自刎而死。路痴要了他的命。

但对哥伦布来说，路痴让他在找印度的路上完全走错方向，横渡大西洋以后，误打误撞发现美洲大陆。而且人家傻得稳定，到死也认定到的是印度。路痴对他，对人类都是挺好的事儿。

这当然是个玩笑，现实中真有曾经的基因缺陷在特定情况下产生优势的例子。

比如有个叫CCR5的基因，对免疫细胞功能很重要，世界上有极少一撮人，携带特殊的CCR5基因突变叫CCR5-Δ32。这些人某些免疫能力稍微吃亏一些，导致抗某些感染，比如西尼罗病毒感染的能力比较弱，如果西尼罗病毒泛滥，那它肯定算是基因缺陷。

但现在， 无数人哭着喊着希望自己有这个基因突变。为啥呢？因为艾滋病毒HIV感染人类一定需要CCR5，因此有CCR5-Δ32突变的人不会被HIV感染，天生对艾滋病免疫！

360度华丽大变身!

如果HIV不在人类中流行，也许永远没人会去关注CCR5基因突变，也没人想要这个突变。但现在甚至有人提出应该用基因疗法，从婴儿起就把所有人的CCR5基因都人工突变了，梦想这成为预防艾滋病的法宝。

我们对基因的功能才刚刚开始了解，但已经有了很多能帮助我们生活的知识。随着基因测序的普及，很多人都会开始了解自己和家人的基因特征，这些基因特征会影响大家生活的方方面面，好好的解读基因天书，对大家的个性化健康生活有很大帮助。 

21世纪是生物的世纪，有一个学生物的朋友还是挺值的。

本文首发于公众号“健康不是闹着玩儿”。

---

参考资料

1. Homozygous defect in HIV-1 coreceptor accounts for resistance of some multiply-exposed individuals to HIV-1 infection. Cell， 1996, 86 (3): 367–77.
2. Current relaxation of selection on the human genome: tolerance of deleterious mutations on olfactory receptors. Mol Phylogenet Evol. 2013, 66(2):558-64.

封面和文内图片由作者提供。

---