《基因组:人种自传》

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基因组:人种自传- 第4节


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,那么这样的生物就还不是一个能够存活一阵的生物体,而只是暂时存在的一组基因。也因此,存在于我们所有人身体里的基因,也许来自很多不同的“物种”,要想把它们归类溯源是徒劳的。我们不是来自于某一个祖先,而是来自于由带有遗传物质的生物体组成的整个“社区”。正如沃斯所说,生命物质从何而来有史可循,生命却没有家族史。
  你可以把这种“我们不是来自于某个个体,而是来自于一个社区”的结论看成是一种推销集体主义精神和全局观念的、意在让人感觉良好的模糊哲学。你也可以把它看成是“自私的基因”这一理论的终极证明:在过去那些日子里,基因之间的战争比今天更甚,它们把生物体作为临时的战车,只跟生物体建立短暂的联盟,而现在的战争更像是基因与生物体组成的团队与其他团队之间的战争。这两种说法信哪一种,你自己选吧。
  就算以前有过很多露卡,我们仍然可以猜想它们以前生活在哪里,以什么为生。这里,“嗜热细菌是所有生命的祖先”这一说法出现了第二个问题。由于三位新西兰人'这里指A。Poole、D。Jeffares和D。Penny三位科学家。——译者注'在1998年公布的精彩的探索工作,我们突然瞥见了一种可能性,那就是,在几乎每一本教科书上都可以看到的生物进化树,可能都是大头朝下了。那些书都肯定地说,最先出现的生物是类似于细菌的简单细胞,它们的染色体是环状的,而且每个染色体只有一份;所有其他生物的出现,都是因为多个细菌结成“团伙”,变成了复杂细胞。现在发现,也许倒过来是更有道理的。最初的现代生物一点也不像细菌,它们也不生活在温泉里或是海底深处火山通道口。它们与原生质(protozoa)很像:它们的基因组是分成片段的,有多条线性染色体而不是一条环状染色体,而且它们是“多倍体”——每一个基因都有几个备份,用来帮助改正复制中出现的拼写错误。还有,这些原生质应该是喜欢比较冷的气候。正如帕特里克·福泰尔(PatrickForterre)'当代法国微生物学家。——译者注'一直坚持的,现在看起来,细菌可能是后来才出现的,是高度简化与功能特化了的露卡的后代,是在DNA—蛋白质世界被发明之后很久才出现的。它们的把戏是把在RNA世界里形成的很多“设备”都扔掉,以便在很热的地方存活。在细胞里存留了露卡那些原始的分子特征的生物是我们;细菌比我们“进化得更高级”。



第一号染色体生命(4)



  一些“分子化石”的存在支持这个奇怪的说法,这些“分子化石”是一小点一小点的RNA:向导RNA,桥RNA,小细胞核RNA,小核小体RNA,自我剪接的内含子。'这是一些不同功能的RNA。——译者注'它们在你的细胞核里转悠,干一些完全无用的事,比如说,把它们自己从基因里切出去。细菌就没有这些玩意。“细菌把这些东西给扔掉了”是比“我们发明了它们”更简约的解释。(可能让人有点吃惊的是,从原则上说,除非有其他理由,否则科学认为简单解释是比复杂解释更有可能的,这个原理在逻辑上被称为“奥卡姆剃刀”。)细菌在“侵入”很热的地方,比如说温泉或温度可达170摄氏度的地下岩层的时候,就把这些旧的RNA扔掉了。为了尽量减小由热而导致的错误,它付出的代价就是简化自身的设备。扔掉这些RNA之后,细菌发现它们的细胞中经过简化的新设备使得它们在一些繁殖速度越快越有优势的生存夹缝里——比如寄生的环境或以腐烂的动植物为生的环境——有了竞争实力。我们人类保留了那些旧的RNA,那些功能早已被其他“机器”代替了的旧“机器”的残余,一直没有把它们整个扔掉。与竞争极为激烈的细菌世界不同,我们——所有动物、植物和真菌——从来就没有遇到过如此激烈的、要简单快速才占优势的竞争。相反,我们看重的是复杂的结构、是有尽可能多的基因,而不是一台高效使用这些基因的机器。
  遗传密码中那些三个字母的词在所有生物中都是一样的。CGA的意思是精氨酸,GCG的意思是丙氨酸——在蝙蝠里、在甲虫里、在白桦树里、在细菌里,都是如此。即使是在那些古细菌(名字有些误导'说名字有些误导,是因为这些“古细菌”现在仍然存在。——译者注')里以及那些名叫病毒的微小而又狡猾的囊状物里,它们的意思也是一样的。尽管这些古细菌有些生活在大西洋表面之下几千英尺处温度达到沸点的硫磺泉里。不管你去世界的什么地方,不管你看到的是什么动物、植物、昆虫或其他一团什么东西,只要它是有生命的,它就用的是同一个字典、理解的是同一套密码。所有的生命原是一体。除了在个别小范围内有些改动——主要是由于不明的原因而发生在有些纤毛原生动物里——之外,每一个生命体都用同样的遗传密码。我们都用的是同一种“语言”。
  这就意味着——信仰宗教的人士也许会发现这是一个有用的说法——只有一次创世纪,生命的诞生源自一个单独的事件。当然,最初的生命仍然有可能是发源于另一个星球并由太空船播撒在地球上的;也有可能最初有过千万种生命,但只有露卡在那一“锅”原始汤里那种无情的、“谁有本事谁拿”的竞争中幸存下来。但是,在60年代遗传密码被破解之前,我们不知道我们现在知道了的东西:所有生命都是一体;海带是你的远房表哥,炭疽菌是比你更发达的你的亲戚。生命的统一性是从经验中得到的事实。伊拉斯谟·达尔文当年不可思议地接近了这一事实:“所有的有机生命都源自于,且仍然产生于同一种有活性的纤维。”
  就这样,从基因组这部“书”里,我们可以读到一些简单的真理:生命的统一性,RNA的重要性,地球上最早的生命的化学特性,大的单细胞生物可能是细菌的祖先,细菌不是单细胞生物的祖先。40亿年前的生物是什么样的,我们没有化石可以研究。我们只有这部了不起的书:基因组。你的小指头上细胞里的基因,是第一个有复制功能的分子的嫡系传人。这些基因通过一条永不断裂的复制链,在复制了几十上百亿次之后到达我们这里,它们携带着的数码信息里仍然留有最早的生存竞争的痕迹。如果人类基因组可以告诉我们原始汤里发生的事情,它会告诉我们多少那之后的4000万个千年里发生的事!人类基因组是一部我们历史的纪录,它由密码写就,为运行的“机器”而写。


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Chapter 第四号染色体 命运
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  先生,您告诉我们的这些,只不过是科学的加尔文主义。——一位姓名不详的士兵在一场通俗讲座之后对威廉·贝特森说


第四号染色体命运(1)



  打开任何一份人类基因名录,你面对的,不是人类到底有多少潜能,而是一个疾病的名单。这些疾病,大部分是以一两个名不见经传的中欧医生的名字命名的。这个基因会导致尼曼—皮克氏病,那个基因能导致伍尔夫—赫茨霍尔综合症,如此种种。你会得到这么一个印象:基因是用来导致疾病的。“新的导致精神症状的基因”,一个关于基因的网站这样宣布来自科研前沿的最新消息:“导致早发性肌无力的基因、导致肾脏癌的基因被成功分离;幼儿自闭症与血清素传输基因有关;一个新的老年痴呆症基因;偏执行为的遗传学。”
  但是,用它们可能导致什么疾病来定义基因,跟用人体器官能得什么病来定义这些器官一样,有些荒唐。好像是在说:肝脏的功能是得肝硬化,心脏的功能是得心脏病,大脑的功能是中风。基因名录之所以如此,不是因为它反映了我们对于基因的了解,而是反映了我们对于基因的无知。对于某些基因来说,我们对于它们的了解仅限于它们出故障的时候会导致什么疾病,这是事实。但这只是关于这些基因的所有知识里细微得可怜的一个信息,而且还误导性极大。它导致这样一个简单的说法:“某人有伍尔夫—赫茨霍尔综合症的基因。”错!所有人都有伍尔夫—赫茨霍尔综合症的基因,除了那些——这听起来有点滑稽——有伍尔夫—赫茨霍尔综合症的病人。他们之所以有这种病,是因为这个基因从他们身体内丢掉了。在剩下的人里,这个基因起的是积极的而不是消极的作用。病人有病不是因为他们有什么特殊基因,而是他们有正常基因的突变种。
  伍尔夫—赫茨霍尔综合症如此少见又后果严重——也就是说,它的基因的作用非常关键——病人通常很年轻就死去了。但是坐落在四号染色体上的伍尔夫—赫茨霍尔综合症基因,事实上却是“致病基因”里最著名的一个,因为它与另一种非常不同的病也是联系在一起的:亨廷顿舞蹈病。这个基因的一个突变种导致亨廷顿舞蹈病;这个基因的整个丢失导致伍尔夫—赫茨霍尔综合症。我们不太了解正常情况下这个基因每天的功能是什么,但是我们对于这个基因可以怎样出错、为什么出错、在哪里出错,以及出错之后对于我们的身体后果是什么,却有无比清晰的了解。这个基因含有一个词:CAG、CAG、CAG、CAG,……这个词被重复了很多次。有时候这个词被重复6次,有时候30次,有时候100多次。你的命运、你的神智、你的生命,就都悬在这条重复的线上。如果这个词重复35次或以下,你就没事。大多数人体内这个词是重复10~15次。如果这个词重复39次以上,到了中年之后你就会慢慢开始失去平衡能力、生活逐渐变得不能自理,最后过早死亡。能力的下降先是表现在智力开始出现轻微的问题,这之后,四肢出现震颤,最后出现深度抑郁,间或有幻觉和妄想。得了这种病是没法“上诉”的:这种病无法医治。但是,这种病的病人死之前要受15~25年的折磨。很少有什么命运比这更悲惨了。事实上,一旦家族里有人出现了这种病的早期症状,那种恐惧感对于很多自己还没有得病的人来说,也是很严重的:等待疾病袭来的时候,那种压力和紧张,简直是摧毁性的。
  致病的原因在基因里,而不是其他任何地方。你要么带有亨廷顿突变,会得病;要么没有亨廷顿突变,不会得病。这种决定论、这种事先注定的命运,是加尔文做梦也没想到的。乍看上去,这简直是基因决定论的终极证明,基因决定一切,我们对其无可奈何。你吸烟也好,补维生素也好,有锻炼习惯也好,整天窝在沙发上看电视也好,都没关系。亨廷顿舞蹈病在什么年龄发作完全是由那一个基因上CAG这个词被重复的次数决定的,一点通融余地都没有。如果一个人带有39次重复,那么,有90%的可能是他在75岁的时候已经成了痴呆,按平均值来看,他会在66岁的时候出现这个疾病的第一个症状;如果带有40次重复,那么平均是在59岁发病;41次重复,54岁发病;42次重复,37岁发病。如此类推下去。那些带有50次重复的人,平均在27岁就会因病失去正常思维。这样打个比方:如果你的染色体长得能够绕赤道一圈,那么健康与发疯之间的
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