基因与环境的交互作用让我们成为独一无二的个体(1)

为了能对基因有个全面的理解,我们有必要回过头来先解释一下基因究竟做了些什么:

基因指导蛋白质的形成。

我们身体中的每个细胞中都有一份完整的DNA双链,上面依次排列了数以千计的独立基因。每个基因都会促发氨基酸合成蛋白质。蛋白质的分子结构非常庞大,它是一种专门协助细胞形成的分子,它能传输生命元素,还能产生所需的化学反应。蛋白质分很多种,它们是构成人体所有一切的原料,从肌肉纤维到眼球胶原质再到血色素,无一例外。我们每个人都是蛋白质的集合。

基因包含这些蛋白质形成的指令,并指导蛋白质的形成过程(见下图)。

但是,基因并不是影响蛋白质构成的唯一因素。我们已知,基因指令自身也要受到其他因素的影响。基因不断地被来自环境的刺激、营养、荷尔蒙、神经冲动和其他基因激活或抑制(见下图)。

这就很好地解释了为什么身体中的每一个大脑细胞、头发细胞或心脏细胞都包含着所有的DNA,却有着各自不同的功能。这也很好地解释了为什么基因上的一些微小差异就能引起如此巨大的不同:人与人之间的不同不仅仅在于基因上的微小区别,还在于每时每刻的生命活动对基因的表达造成了积极的影响。

剑桥大学生物学家帕特里克·贝特森建议我们不妨将G×E看成是制作蛋糕。让100个厨师从几乎相同的原料开始制造,他们最后总是会制作出品味各不相同的蛋糕。原料上的微小区别保证了差异的存在,但并不意味着就一定能形成差异。最后的差异与此过程无关。贝特森说道:“成长是一个化学过程,最终结果并不仅仅是原料的相加。”

与此相似,仅仅是某种具有基因并不会自动产生某种类型和数量的蛋白质。首先,为了促发蛋白质的合成,必须激活每个基因,也就是打开基因,让它作出自己的“表达”。

基因学家最近进一步发现,一些数目不明的基因具有多种功能。有时候,完全相同的基因若在不同时间,以不同方式被激活,便能够形成不同的蛋白质。

所有这一切都意味着绝大多数基因,并不能单独决定某种性状的形成。它们只是成长过程中的积极参与者,并且具有很大的弹性。任何一个试图将它们描述为“指令手册”的人,实际是极大地低估了基因在设计上的力与美。

读书导航