论文部分内容阅读
英国《镜报》发布惊人报道：经科学家研究，人类最古老的祖先是生活在寒武纪(约5亿年前)的皮卡虫，类似于长约5厘米的蠕虫。令人惊讶的是，皮卡虫具备原始的脊椎、肌肉节、脊索、神经索与血管系统。
不得不惊叹，同样的超级原始老祖宗，是什么东西决定了猴子长不出人样儿，而狗还得用四条腿跑路?答案很好找却又难以理解，因为它就存在于地球上每一个地方，它就是基因。OK，本期《科学Fans》将窥探基因的秘密。
全人类的祖籍
古代人祭祖其实找错了对象，无论炎黄子孙还是大地之母盖亚的后代，猿才是人类祖谱中很重要的一类。要说现在地球上70亿人分散各处，我们还得赞叹祖宗的先见之明，几千万年前就开始了史诗般的人类迁徙。不过千万年过去，迁徙的路线早已消失于沧海桑田，秘密真的无人知道?不，基因组学的发展为我们带来了答案。
分子人类学家们，利用人类遗传的特殊机制，通过研究线粒体DNA(mtDNA)和Y染色体，描绘出了空前精确的人类全球迁徙路线图。他们在数万年间跨越各个大陆，借助冰原与航海，一路从非洲迁徙到南美洲最南端的火地岛。最新的研究成果甚至将人类起源地精确定位到纳米比亚边境，并且指出几千年来一直在纳米比亚狩猎采集的San人是地球上最古老的人类。全球那么多科学家、伟人的祖籍居然都是纳米比亚，不知数万年前这个风水宝地是多么地受上帝青睐!
由于祖先的脑容积有限导致智商偏低，可凡是他们想不到的事情，基因却想到了。mtDNA相对稳定，在由母亲传给子女时，不会出现重组的情况，唯一例外的因素是自身的突变。Y染色体恰恰相反，只存在于男性精子细胞核中，呈现出严格的父系遗传。这两种互补的机制，不仅在人体中留下了血缘关系的痕迹，也刻录下人类历史的变迁。
按照分子人类学家的推测，人类大约在8～10万年前走出非洲，在中东产生两个分支，一支走向欧洲，另一支一路向东，穿越印度、东南亚、东亚、白令海峡、北美、南美，最终到达火地岛。而不甘寂寞的欧洲人，则直接开启大航海时代，征服了美洲，还给玛雅人后裔带去了天花，完成了现代意义的人类大迁徙。
基因算命法
如果花5000块钱便能检测自己的基因组，还能科学地预知自己的寿命，我们应坦然面对还是避而不知，这确实是一个问题。在基因科学突飞猛进的今天，科幻电影里的情节已经变成了需要认真思考的现实问题。
端粒位于染色体的末端，就像“鞋带末端的塑料保护套”一样，保护染色体在复制时免遭磨损。在保护重要遗传信息的过程中，端粒会“牺牲”自我，贡献出自己的片断。于是随着时间流逝端粒就会变得越来越短，一旦端粒被耗尽，染色体也就无法保持稳定，细胞也将走向死亡。所以端粒越短，表明细胞年纪越老，剩余的分裂次数也就越少；端粒越长，则意味着细胞的活力越强。很多科学家据此推断，端粒的长短与生物的寿命有着重要联系。通过测量婴儿时期细胞中端粒的长度，能够预测人寿命的长短。
目前西班牙某公司已经开展了这项业务，只须500欧元就能通过科学算命知道自己有多少天可以活。寿命可测虽然有一定的科学依据，但是一定注意，你若不幸遭遇“坑爹”的酒驾，或是天天暴饮暴食，晚睡晚起，宅着玩Dota又不爱运动，又或者年纪轻轻便与烟酒为伴，与癌症诱因勾勾搭搭，恐怕这500欧元也只能是白交了。要知道，环境因素和遗传作用对于生命都是同等重要的。
如果以健康积极的态度面对生活，完全可以减缓端粒消耗的速度!
DNA要你肥，你不得不肥?
除了足球、篮球和乒乓球，你一定不知道，减肥也是一项风靡全球的综合性运动。可是，为什么有人抱怨自己“喝凉开水也会胖”?又有些人却有着“吃多少都不胖”的苗条体质，还真是奇怪!事实上，导致肥胖的原因很复杂，但是先天因素显然在影响人们肥胖上起着不容忽视的作用。
在几十年间的研究中，科学家陆续确认了与人食欲及体重调节有关的基因，如在脂肪中生产体重控制蛋白质“瘦素”的OB基因、与瘦素合作共同调节脂肪水平的LEPR基因、调节食欲的POMC基因和MC4R基因等。通过对约四万人进行研究，确认了导致肥胖症的FTO基因。剑桥大学的遗传学家则通过实验室小鼠研究FTO基因的作用原理，他们发现在动物体内用来调节身体能量平衡的下丘脑中，FTO基因含量非常高。而下丘脑中FTO基因显著减少的小鼠往往会拒绝进食。这意味着，如果你手上有控制自己的FTO基因的开关，你的减肥事业就可以圆满地画上句号。
此外，日本科学家发现了可以“防止肥胖”的GPR120基因。以老鼠为实验对象，给它们喂高脂肪食物，GPR120不活跃的老鼠比正常老鼠平均胖15％，而在它们体内累积的脂肪，也比正常值高出两倍。如此看来，GPR120基因与饮食肥胖有很大关系，控制GPR120就有可能控制代谢，治疗肥胖问题也指日可待。
肥胖的确与基因密切相关，而用基因减肥想起来都是十分轻松的事。即使你的体内有肥胖基因也并非无可救药，锻炼身体和健康的生活方式始终是对付肥胖最有效的方法。
自然界中的“DNA事件”
除了人类神奇的DNA以外，自然界中也有很多由DNA导演的奇异现象，比方说螃蟹一生下来只知道横着走路，而美洲帝王蝶在“三辈人”的超级长途迁徙中，也能找到回家的路。我们以帝王蝶为例，来一窥DNA在自然界的神奇手笔吧。
每年秋季，数百万只帝王蝶从美国东北部和加拿大南部飞到温暖的墨西哥中部林区过冬，来年3月再回到原来的栖息地。帝王蝶的寿命很短，这样的一次迁徙往往需要两代蝴蝶完成。出发的时候是爷爷辈，回来的时候只剩下孙子了，问题出来了不是……没有长辈领路，孙子们是怎么找到爷爷老家的?
有人说路痴是可以遗传的，对帝王蝶来说，寻路也是可以遗传的。
美国马萨诸塞州大学医学院的神经生物学家们确定了帝王蝶识别方向的基因，解释了迁徙过程中时间和空间的问题。帝王蝶全基因组有大约16866个编码基因，其中包括了几类可能涉及季节迁徙活动的基因，比如视觉和太阳罗盘处理、生物钟、保幼激素生物合成、特定气味受体、化学防御等等相关基因。
不得不惊叹，同样的超级原始老祖宗，是什么东西决定了猴子长不出人样儿，而狗还得用四条腿跑路?答案很好找却又难以理解，因为它就存在于地球上每一个地方，它就是基因。OK，本期《科学Fans》将窥探基因的秘密。
全人类的祖籍
古代人祭祖其实找错了对象，无论炎黄子孙还是大地之母盖亚的后代，猿才是人类祖谱中很重要的一类。要说现在地球上70亿人分散各处，我们还得赞叹祖宗的先见之明，几千万年前就开始了史诗般的人类迁徙。不过千万年过去，迁徙的路线早已消失于沧海桑田，秘密真的无人知道?不，基因组学的发展为我们带来了答案。
分子人类学家们，利用人类遗传的特殊机制，通过研究线粒体DNA(mtDNA)和Y染色体，描绘出了空前精确的人类全球迁徙路线图。他们在数万年间跨越各个大陆，借助冰原与航海，一路从非洲迁徙到南美洲最南端的火地岛。最新的研究成果甚至将人类起源地精确定位到纳米比亚边境，并且指出几千年来一直在纳米比亚狩猎采集的San人是地球上最古老的人类。全球那么多科学家、伟人的祖籍居然都是纳米比亚，不知数万年前这个风水宝地是多么地受上帝青睐!
由于祖先的脑容积有限导致智商偏低，可凡是他们想不到的事情，基因却想到了。mtDNA相对稳定，在由母亲传给子女时，不会出现重组的情况，唯一例外的因素是自身的突变。Y染色体恰恰相反，只存在于男性精子细胞核中，呈现出严格的父系遗传。这两种互补的机制，不仅在人体中留下了血缘关系的痕迹，也刻录下人类历史的变迁。
按照分子人类学家的推测，人类大约在8～10万年前走出非洲，在中东产生两个分支，一支走向欧洲，另一支一路向东，穿越印度、东南亚、东亚、白令海峡、北美、南美，最终到达火地岛。而不甘寂寞的欧洲人，则直接开启大航海时代，征服了美洲，还给玛雅人后裔带去了天花，完成了现代意义的人类大迁徙。
基因算命法
如果花5000块钱便能检测自己的基因组，还能科学地预知自己的寿命，我们应坦然面对还是避而不知，这确实是一个问题。在基因科学突飞猛进的今天，科幻电影里的情节已经变成了需要认真思考的现实问题。
端粒位于染色体的末端，就像“鞋带末端的塑料保护套”一样，保护染色体在复制时免遭磨损。在保护重要遗传信息的过程中，端粒会“牺牲”自我，贡献出自己的片断。于是随着时间流逝端粒就会变得越来越短，一旦端粒被耗尽，染色体也就无法保持稳定，细胞也将走向死亡。所以端粒越短，表明细胞年纪越老，剩余的分裂次数也就越少；端粒越长，则意味着细胞的活力越强。很多科学家据此推断，端粒的长短与生物的寿命有着重要联系。通过测量婴儿时期细胞中端粒的长度，能够预测人寿命的长短。
目前西班牙某公司已经开展了这项业务，只须500欧元就能通过科学算命知道自己有多少天可以活。寿命可测虽然有一定的科学依据，但是一定注意，你若不幸遭遇“坑爹”的酒驾，或是天天暴饮暴食，晚睡晚起，宅着玩Dota又不爱运动，又或者年纪轻轻便与烟酒为伴，与癌症诱因勾勾搭搭，恐怕这500欧元也只能是白交了。要知道，环境因素和遗传作用对于生命都是同等重要的。
如果以健康积极的态度面对生活，完全可以减缓端粒消耗的速度!
DNA要你肥，你不得不肥?
除了足球、篮球和乒乓球，你一定不知道，减肥也是一项风靡全球的综合性运动。可是，为什么有人抱怨自己“喝凉开水也会胖”?又有些人却有着“吃多少都不胖”的苗条体质，还真是奇怪!事实上，导致肥胖的原因很复杂，但是先天因素显然在影响人们肥胖上起着不容忽视的作用。
在几十年间的研究中，科学家陆续确认了与人食欲及体重调节有关的基因，如在脂肪中生产体重控制蛋白质“瘦素”的OB基因、与瘦素合作共同调节脂肪水平的LEPR基因、调节食欲的POMC基因和MC4R基因等。通过对约四万人进行研究，确认了导致肥胖症的FTO基因。剑桥大学的遗传学家则通过实验室小鼠研究FTO基因的作用原理，他们发现在动物体内用来调节身体能量平衡的下丘脑中，FTO基因含量非常高。而下丘脑中FTO基因显著减少的小鼠往往会拒绝进食。这意味着，如果你手上有控制自己的FTO基因的开关，你的减肥事业就可以圆满地画上句号。
此外，日本科学家发现了可以“防止肥胖”的GPR120基因。以老鼠为实验对象，给它们喂高脂肪食物，GPR120不活跃的老鼠比正常老鼠平均胖15％，而在它们体内累积的脂肪，也比正常值高出两倍。如此看来，GPR120基因与饮食肥胖有很大关系，控制GPR120就有可能控制代谢，治疗肥胖问题也指日可待。
肥胖的确与基因密切相关，而用基因减肥想起来都是十分轻松的事。即使你的体内有肥胖基因也并非无可救药，锻炼身体和健康的生活方式始终是对付肥胖最有效的方法。
自然界中的“DNA事件”
除了人类神奇的DNA以外，自然界中也有很多由DNA导演的奇异现象，比方说螃蟹一生下来只知道横着走路，而美洲帝王蝶在“三辈人”的超级长途迁徙中，也能找到回家的路。我们以帝王蝶为例，来一窥DNA在自然界的神奇手笔吧。
每年秋季，数百万只帝王蝶从美国东北部和加拿大南部飞到温暖的墨西哥中部林区过冬，来年3月再回到原来的栖息地。帝王蝶的寿命很短，这样的一次迁徙往往需要两代蝴蝶完成。出发的时候是爷爷辈，回来的时候只剩下孙子了，问题出来了不是……没有长辈领路，孙子们是怎么找到爷爷老家的?
有人说路痴是可以遗传的，对帝王蝶来说，寻路也是可以遗传的。
美国马萨诸塞州大学医学院的神经生物学家们确定了帝王蝶识别方向的基因，解释了迁徙过程中时间和空间的问题。帝王蝶全基因组有大约16866个编码基因，其中包括了几类可能涉及季节迁徙活动的基因，比如视觉和太阳罗盘处理、生物钟、保幼激素生物合成、特定气味受体、化学防御等等相关基因。