《病者生存》⑥｜人类基因库，你以为全部是人类的吗？

回顾：昨天我们分享了微生物和我们人类的关系，大自然的一些微生物奇迹如同电影般。
今天我们从深层次探索细菌病毒和人类的关系，探索人类基因库，DNA。

时至今日，我们对疫苗接种技术有了更多的了解。

疫苗其实是低风险，相对无害的病毒。无害是因为经过人工减毒，灭活或碎片化处理。

世界上的第一种疫苗是天花疫苗，在英国的牛奶厂，发现挤奶女工似乎对天花具有明显的抵抗力。

牛痘是发生在牛身上的传染病，牛痘导致人体产生非常轻微的感染，进而身体产生特异性的抗体来对抗病毒（特异性就是有具体的针对性）。

牛痘的结构和天花病毒轻微相似，身体自然对天花病毒也产生特异性免疫。

从天花的例子可以看出来，我们身边微生物的时机多如牛毛，而身体随时能产生特异性抗体来对抗。其实这个就是人类的基因突变，或者说改变。

细菌病毒和人类的共生关系

现在的研究证明，DNA中有1/3的信息来自病毒，这就意味着人类的进化不单单是机体，可能是人类机体和病毒有机结合的产物。

细胞中的细胞器→线粒体，大多数科学家认为线粒体曾经是一种独立的寄生细菌，漫长的进化过程中和我们形成了一种互利共生的关系！

线粒体拥有它自己可遗传的DNA，即“线粒体DNA”。

人类的受精卵是另外两个细胞结合的产物。它包含着合成人类生长发育所需蛋白质的每一个遗传指令，这些基因被组织到23对染色体中。

在人类每一个细胞都含有相同的DNA---两套完整的染色体包含着所有的基因。简单来说就是，你的指甲有构建大脑细胞的编码信息，同样大脑细胞中也有指甲的编码信息。

细胞开始形成时，DNA会从“父母”的细胞复制到“子女”的细胞中，那个复制过程是通常是精确无误的！

在在复制过程DNA的长串信息过程中，难免会出现错误，为了对保护机体免受这些错误的影响，校正系统会对这一转入过程进行补充，修整。

试想一下。在DNA的30亿对核苷酸复制过程中，哪怕每10亿个中只有一个出错的核苷酸，不管多么微小，这个新组合都将是一个突变。

这个复制的过程中，如果机体暴露于辐射或强化学物质，或者由于太阳的直射，都可能会发生突变，DNA也会重新排列！

这种突变是一种意外，但在生物体的生殖过程中，这种突变要么产生有害的影响，要么根本没影响或者带来优势。

根据自然选择，如果突变带来优势，有利于种群更好的生存，成长，繁殖。进化便开始了。

如果突变有害，那这个突变就会消亡，因为无法生存下去。

前面讲的金色葡萄球菌的进化就是如此，当细菌感受到外界生存环境艰难时，就出现突变以应对生存。

当产生的这种耐药性突变有益于它的生存和繁殖时，它的的进化就发生了！这种突变就在它的基因固化，永久的保存下来！

在人类过去的300万年进化史中，我们基因组中持续存在的病毒和我们的生存，繁殖，息息相关。

我们给予病毒免费搭乘的机会，同样我们从他们的庞大基因库，借用了一些遗传密码。

从本质上讲，与病毒的合作关系，或许曾经帮助我们进化成为如此的复杂的生命体。合作进化的速度比我们孤军奋战时快得多。

结核病与人类脑容量：

人类是由古猿进化而来，猿类的头比人脑小很多，人脑经经过极其漫长的进化。

人类在采集，狩猎时代，食物的来源并不能稳定的获得。其中维生素B3的含量非常低。

而大脑需要额外的营养来源才能保证日常生活。

营养来源的外部援助来自于结核病菌，虽然肺结核被看作很可怕的疾病，其实只有5%的会有显性的病症。

结核病菌对于人体而言，更像是共存体，而非病原体，因为结核病菌会分泌烟碱酸，也就是维生素B3。

就是说人类脑容量的提升，离不开结核病！

魏斯曼屏障

魏斯曼屏障的理论是说把人体细胞分成生殖细胞和体细胞两大类。

生殖细胞是可以将包含的信息传给下一代的细胞。体细胞包括红细胞，白细胞，皮肤细胞，毛细血管细胞等等。

魏斯曼屏障位于生殖细胞和体细胞之间，该理论认为，体细胞的信息永远都不会传递给生殖细胞。

这也就是说体细胞的突变，比如红细胞突变，永远也不会传递给你的下一代。同样，生殖细胞的突变不会影响后代的体细胞。

根据自然选择法则，生殖细胞系突变，导致出现一个新的不同的基因。如果这个新的现状有利于后代的生存和繁殖能力，这一现状将更有可能传播下去！

而体细胞，比如你的身体产生了针对特异特定入侵者的抗体，你就会一直拥有。

比如患麻疹，水痘之后的自动免疫，虽然我们拥有了发生突变的B细胞，但我们不能将他遗传给我们的孩子。

因为这些突变都属于位于屏障一侧的体细胞突变。

一般来说机体的构建，都遵循从DNA到RNA再到蛋白质。

DNA就像建设整个小镇的总体蓝图，RNA就是将这些建筑规划带到工地，并指导建造相应的建筑物，也就是合成蛋白质。

过去很长一段时间，科学家都认为只会朝一个方向流动，也就是DNA到RNA再到蛋白质。

但艾滋病毒的发现证明了这种想法是错误的。这类逆转录病毒由RNA组成。

这类病毒就好像信使根据信息重绘了总蓝图，而不是直接复制并执行规划。

这就意味着逆转录病毒可以改变我们的DNA信息。并可以将自己的信息写入生物体的生殖细胞系的DNA中。

这样生物体的后代天生就会带有病毒自永久编码。

和其他突变一样，一个生物体的后代出生时带有被逆转录病者改变的DNA时，这种变化如果有害，它就不会继续传播下去。

如果这种病毒不带来伤害，甚至可以增加后代生存和繁殖的机会，就可能最终成为物种基因库的一个永久部分。

人类的基因组至少有8%是由逆转录病毒，及其相关元素组成。

甲基化导致的表观遗传

表观遗传学，首创于20世纪40年代。重大突破发展是在2003年。

美国杜克大学的一项实验研究改变了我们对基因表达的认识，即对基因中的指令如何被执行？是否会执行？何时执行？

一种历史悠久肥硕的黄色小老鼠，天生会携带一种独特的基因，叫“鼠灰色基因”。这种基因使他们拥有了独特的浅色皮毛，并且具有患肥胖症的倾向！

科学团队，将这一群小老鼠分成两组：对照组和实验组。

对照组的小老鼠，饮食和平时一样，雌小鼠生下肥胖的黄色小老鼠。

而实验组的小老鼠准妈妈得到了产前护理，喂食了维生素补充剂，也就是目前妊娠期妇女所服用的产前维生素。

实验结果匪夷所思，竟然生下了骨瘦如柴的褐色的小老鼠宝宝。

科学家对小老鼠的基因进行了检测，他们的基因居然与父母完全一样！

“鼠灰色基因”还是在本应该存在的位置上，随时可以发出指令，让他们变得体型肥胖，毛色发黄。

从本质上来讲，给小老鼠准妈妈喂食的维生素补充剂中的一种或多种化合物进入了小老鼠的胚胎之中。

将“鼠灰色基因”的开关按在了“关”的位置。也就是说化学物质附着在了基因上，抑制了它的指令。

这个基因抑制的过程被称为DNA甲基化。

鼠灰色基因处于关闭状态的小老鼠，其癌症和糖尿病的发病率明显低于他的父母。

一直以来，我们都知道给妊娠期女性良好的营养，对胎儿的健康至关重要。但重要到何种程度，为什么重要？还是不大明确。

表观遗传学的出现，彻底颠覆了遗传学中遗传蓝图亘古不变的理念。

完全相同的一组基因，可以产生截然不同的结果，这取决于是否经历了DNA甲基化。

事实上有很多事实表明，相同的基因并不总是产生相同的结果。

比如：同卵双胞胎不会患上相同的疾病，或拥有相同的指纹。

田鼠这种毛茸茸的小动物。出生时有些会带有厚厚的皮毛，有些只是薄薄的皮毛。

生长厚皮毛的基因是否打开与关闭，取决于田鼠妈的在怀孕期间在环境中感知的光线程度。

大小田鼠降生之前，发育中的基因组基本上已经知道小田鼠应该长出什么样的外衣，用来应对母体外的环境。

蜥蜴出生时可能有着长长的尾巴，庞大的身躯。也有可能是短短的尾巴，娇小的身躯。

这个取决于母蜥蜴在怀孕期间是否闻到了天敌，蛇的气味。

当小蜥蜴降生在蛇的地方时，生来就会有长长的尾巴和庞大的身躯。使得他们不太可能被蛇吃掉。

肥胖小孩：在怀孕初期，如果最初几周的饮食，总是有典型的垃圾食品为主。

胚胎可能收到一种信号，他将出生在一个严酷的环境，关键种类的食物十分稀少。

通过一系列的表观遗传效应，各种基因被打开或关闭。于是刚出生的婴儿体重很小，这样可以减少对食物的需求。

这种胎儿发展出节约型的新陈代谢机制，这种机制在囤积能量方面更为高效。

这种节约型的婴儿，出生后被丰富的食物包围，很容易变成小胖墩。

糖尿病，四高（高胆固醇，高血压，高甘油三酯，或高血糖。）在这类肥胖儿童中出现的概率会高很多。

如果你正在备孕，那你就要注意了！在吃这类垃圾食品之前，要三思而后行，你需要为你将来的孩子考虑！不仅仅是你的腰围。

对于表观遗传学，我们现在正处于一种“越了解就越想不同”的阶段。

但有一件事情是可以很明确的，我们所知道的那些对我们有害的东西，最终可能对我们的后代造成伤害，比如抽烟，比如体重。

因为表观遗传标志会代代相传。

【今日话题】

今天的表观遗传看懂了没？比如父母的情绪过于焦虑，整日愁眉不展，他们的孩子更容易抑郁，且自我控制能力差！

欢迎在评论区留言。

如果你喜欢今天的内容，欢迎分享到你的朋友圈。

主动阅读，主动健康，相遇大树读书会！我们明天见！