基因的研究越來越重視人與動(dòng)物的對(duì)比，以及生理和心理的對(duì)比。沿著這兩個(gè)方向，產(chǎn)生了許多鼓舞人心的結(jié)果。

人與夏長類的基因差異

現(xiàn)在研究人員開始要測(cè)定尼安德特人的基因組，因?yàn)樗麄兪侨祟愐呀?jīng)消失了的表親。但是，這個(gè)任務(wù)相當(dāng)艱巨。德國馬克思·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所與美國、歐洲454家生命科學(xué)公司合作，計(jì)劃啟動(dòng)檢測(cè)尼安德特人(20萬至3萬年前生活于中東、歐洲的智人)的基因組，在兩年內(nèi)完成。把尼安德特人的基因組與現(xiàn)代人和其他靈長類的基因組相比較，有助于確認(rèn)在人與尼安德特人之間的進(jìn)化聯(lián)系。而且，這項(xiàng)研究也有助于描繪10萬年前人類離開非洲并迅速擴(kuò)散到世界各地之后的基因變化。現(xiàn)在黑猩猩的基因組也己測(cè)序完畢，也準(zhǔn)備與尼安德特人的基因組相比較。美國國立人類基因組研究所CNHGRI也制定了一個(gè)測(cè)序基因組的目標(biāo)，至少測(cè)定在靈長類的進(jìn)化樹上每一種靈長類的重要位置，包括獼猴、猩猩、狨猴、白頰長臂猿和大猩猩。

研究人員發(fā)現(xiàn)，從老鼠到猴，再到黑猩猩和人，有一種至關(guān)重要的而且是唯一的大腦蛋白基因在發(fā)揮決定性作用。這種神秘的基因幫助構(gòu)建了現(xiàn)代人類的大腦。而這種基因的作用是給予人類以有別于小鼠、老鼠、猴子和黑猩猩的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)——思考和推理。這個(gè)發(fā)現(xiàn)是在研究與人類有親緣關(guān)系的黑猩猩和獼猴的基因組時(shí)發(fā)現(xiàn)的。

把這些靈長類動(dòng)物的DNA與更為遙遠(yuǎn)的哺乳動(dòng)物的DNA相比較，研究人員獲得了是什么形成了靈長類和人的一些線索，而且是唯一的。進(jìn)行這項(xiàng)研究的是美國丹佛的科羅拉多大學(xué)和奧羅拉的健康科學(xué)中心的杰姆斯·賽克拉和其同事。他們把人、黑猩猩和猴子的DNA加以比較，找到了一些在人身上比在黑猩猩和猴子身上出現(xiàn)更多重復(fù)的基因。最為重要的是，他們發(fā)現(xiàn)有一種被稱作DUF1220蛋白的一個(gè)片斷編碼的基因顯得特別突出。人攜帶212個(gè)為DUF1220蛋白編碼的基因拷貝，而黑猩猩只有37個(gè)拷貝，猴子更少，僅有30個(gè)拷貝。在老鼠和小鼠的為這一蛋白編碼的基因區(qū)域只有微不足道的1個(gè)。同時(shí)在人體內(nèi)很多地方都能發(fā)現(xiàn)這種蛋白，包括大腦的神經(jīng)細(xì)胞中。這種為重要功能蛋白編碼的基因多次重復(fù)也許是人類有別于其他物種獨(dú)特的生物學(xué)原因。

人與動(dòng)物基因的類似

人與動(dòng)物基因的類似首先要追蹤到艾滋病病毒，因?yàn)檠芯咳藛T確信人的HIV是來自靈長類動(dòng)物。

從追蹤艾滋病的基因入手，研究人員發(fā)現(xiàn)，猴免疫缺陷病毒(SIV)是類似人免疫缺陷病毒(HIV)的一種病毒，現(xiàn)在SIV已追蹤到西非的黑猩猩身上。在喀麥隆南部研究人員發(fā)現(xiàn)了黑猩猩身上有類似HIV的病毒，這證實(shí)了過去長期懷疑的野生動(dòng)物是HIV的自然宿主。這個(gè)發(fā)現(xiàn)也支持艾滋病起源的一種假說，即第一個(gè)艾滋病病人是通過與叢林中黑猩猩的污染血液接觸而感染的，最終這種病毒從民主剛果的金薩沙附近開始蔓延，然后傳播到全球。美國亞拉巴馬大學(xué)的比阿特麗斯·哈恩等研究人員從喀麥隆收集到了黑猩猩亞種的血樣。

他們知道這種被捕獲的亞種黑猩猩有幾只被確認(rèn)攜帶有SIV，幾乎與人的HIV-1一致，但是尚不清楚為何這種動(dòng)物擁有SIV。通過對(duì)血樣的分析，發(fā)現(xiàn)黑猩猩體內(nèi)存在抗SIV的抗體，并追蹤到病毒的遺傳序列。在此基礎(chǔ)上，研究人員推算，約有30％～35％的黑猩猩是SIV攜帶者。令人驚奇的是，這些病毒并未引起黑猩猩任何類似艾滋病的病癥，因?yàn)楸徊兜暮谛尚刹⑽慈旧厦庖呷毕菁膊?。?duì)此的研究將可能既弄清艾滋病的來龍去脈，也可以找到治愈艾滋病的新線索。

當(dāng)然人們對(duì)自身與靈長類的相似不會(huì)感到驚奇，但是如果說一些與人看起來相差十萬八千里的動(dòng)物與人有相似性，就可能讓人大惑不解了。但是基因研究的結(jié)果卻顯示了這一點(diǎn)。

美國休斯頓Baylor醫(yī)學(xué)院的喬治·溫斯托克等人現(xiàn)在破譯了海洋中一種獨(dú)特生物——海膽的基因組。盡管人與海膽的進(jìn)化相去甚遠(yuǎn)，但海膽的基因組與人類基因組還比較相似，比如，盡管海膽沒有眼和耳，但卻有類似于人類主管視力和聽力的基因。海膽的重要性在于它是研究早期胚胎生命進(jìn)化的理想生物模式。這種生物能產(chǎn)出數(shù)百萬卵子，在海洋中受精，并形成自由游動(dòng)的透明的胚胎，因而容易采集和研究。

海膽、人類和其他脊椎動(dòng)物都是后口動(dòng)物的成員，這意味著大家在54000萬年前具有共同的祖先，而且現(xiàn)在人類的胚胎與海膽的胚胎仍然有相似性。海膽像人而不像昆蟲和軟體動(dòng)物，它和海星都有內(nèi)骨骼。海膽比其他常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，如果蠅、線蟲等更接近人類，但是又比小鼠和雞等脊椎動(dòng)物更遠(yuǎn)離人類。研究發(fā)現(xiàn)，海膽的免疫系統(tǒng)最令人吃驚，一些特定的基因參與識(shí)別病毒和其他入侵者。人類也有數(shù)十個(gè)這樣的基因，而海膽的這種基因有數(shù)百個(gè)。這也許是海膽這種生物的壽命可達(dá)百年以上的原因，因?yàn)樗鼈兡芊烙《竞图?xì)菌。另外，一些被認(rèn)為是脊椎動(dòng)物獨(dú)有的基因也在海膽基因組中存在。比如，人類用于視覺和聽力的基因在海膽基因組中也存在，只是功能有所不同。

從老鼠基因感知心理疾病

基因不僅控制人的生理和行為，同時(shí)也導(dǎo)致人的心理活動(dòng)和思維方式的不同。今天，相當(dāng)多的基因研究結(jié)果已經(jīng)在證明這一點(diǎn)了。

研究人員發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦中一個(gè)單一分子的改變可能減弱老鼠的免疫能力，從而變得敵意增強(qiáng)，回避社交。而這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以找到研發(fā)治療社交恐懼癥和抑郁新藥物的方法。老鼠與人的習(xí)性稍為有些相像，當(dāng)它們與陌生者，尤其是具有攻擊性的同類接觸時(shí)，它們會(huì)顯得退縮和不安。美國得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的艾里克·內(nèi)斯特研究小組進(jìn)行了一項(xiàng)研究。他們把一只小棕鼠放入一個(gè)裝有進(jìn)攻性強(qiáng)的大白鼠籠子內(nèi)。經(jīng)過十天的與攻擊性強(qiáng)的大白鼠的較量，小棕鼠似乎有了社交恐懼。即使在受到欺凌后一個(gè)月，這種在正常情況下群居的小棕鼠也退縮到籠子角落，遠(yuǎn)離大白鼠和它的其他同類棕鼠。內(nèi)斯特等人證明，棕鼠的社交退縮是由大腦中的獎(jiǎng)勵(lì)回路所控制的，這個(gè)神經(jīng)回路能夠讓老鼠在獲得食物、性和藥物后感到滿足。隨后內(nèi)斯特等人又對(duì)一組小鼠大腦獎(jiǎng)勵(lì)神經(jīng)回路中去除了一個(gè)關(guān)鍵蛋白，稱為大腦衍生嗜神經(jīng)組織因子(BDNF)。結(jié)果去除了BDNF的老鼠不再害怕有攻擊性的老鼠。這意味著BDNF是大腦獎(jiǎng)賞神經(jīng)回路中的關(guān)鍵分子。以此分子為基礎(chǔ)可以研發(fā)出治療社交恐懼癥和抑郁的新藥物。

另一方面，抑郁癥同樣有著基因因素。研究人員從治療抑郁的藥物效果著手也發(fā)現(xiàn)了這樣的現(xiàn)象?；加幸钟艋蚵越箲]的病人被給予藥物治療他們的病癥，但在判斷這些藥物是否起作用之前得花上好幾周的時(shí)間。美國紐約康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院的弗朗西斯·李等人發(fā)現(xiàn)，易感抑郁的人大腦有一種基因突變，通過基因工程對(duì)有相同突變的小鼠研究發(fā)現(xiàn)，小鼠出現(xiàn)了經(jīng)典的嚙齒動(dòng)物焦慮癥狀，而給予它們治抑郁焦慮的藥物百優(yōu)解也很少管用。這種情況也能解釋為何約60％的抑郁病人最初服藥也不管用。選擇性重吸收血清素干擾劑(SSRI，百優(yōu)解是其中一種)是廣泛用于治療抑郁的一類藥物。它們靠增加血清素而起作用，而大腦吸收血清素又與情緒有重要關(guān)聯(lián)。但百優(yōu)解又可能阻礙大腦海馬回的神經(jīng)元生長，造成認(rèn)知和記憶的副作用。

弗朗西斯等人發(fā)現(xiàn)，小鼠為腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)編碼的基因產(chǎn)生突變，而這種因子是由大腦分泌并保護(hù)神經(jīng)生長的?；蛲蛔兊男∈蟊憩F(xiàn)出抑郁焦慮癥狀(不對(duì)自己的所處的環(huán)境感興趣)，而且百優(yōu)解對(duì)其不起作用。相似地，有這種基因突變的人則易患抑郁癥，并且記憶和認(rèn)知困難。多達(dá)30％的高加索人有這種基因突變。如果能發(fā)現(xiàn)人們大腦中有無這種基因突變，就會(huì)為未來的抑郁治療提供更好的藥物和方法。

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