如果有一天,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的精密檢測(cè)打破了我們固有的認(rèn)知——你的血液、心肝肺,這些支撐你生命活動(dòng)的重要器官和組織,它們的基因竟然各不相同,那到底哪一個(gè)部分才真正代表著“你”?又該如何去證明“你”就是“你”呢?
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要搞清這個(gè)謎底,我們要先從線粒體說起。我們知道,人體有個(gè)神奇的細(xì)胞器,叫做線粒體。這個(gè)東西神奇在哪里呢?
01,線粒體到底神奇在哪里呢?
線粒體到底神奇在哪里呢?
1,這東西雖小,但是卻控制著人體最核心的內(nèi)容,能量,也就是說,它是人體的發(fā)電廠。沒有它,人體就沒能量了,就掛了。
2,這東西,有著一套自己的后宮,咳咳,它有一套自己的基因組,跟細(xì)菌類似,而跟我們的基因組不一樣,也就是著名的內(nèi)共生假說。
3,這東西母系遺傳。現(xiàn)在廣為人知的人類起源于非洲的理論,就是根據(jù)線粒體基因組來推斷的。
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而這東西還有個(gè)神奇的現(xiàn)象,就是,不像我們一個(gè)細(xì)胞只有一套基因組,一個(gè)細(xì)胞可以擁有n個(gè)線粒體,這個(gè)n可以是幾十到幾千。
好了,鋪墊結(jié)束,今天介紹下這個(gè)神奇的線粒體的更神奇的一面,就是異質(zhì)性。
02,什么叫做異質(zhì)性?
我們?nèi)梭w的基因組,大概是30億長,而線粒體呢,很固定,16569長,不足人體的萬分之一。但是這么短,卻高效率,這么短就編碼了37個(gè)基因,效率是400個(gè)堿基就編碼一個(gè)基因。而我們的核基因組呢,是10000個(gè)堿基才編碼一個(gè)基因。
而線粒體最神奇的,莫過于它的異質(zhì)性。什么叫做異質(zhì)性呢?簡(jiǎn)單的就是說,雖然有線粒體,但是每個(gè)線粒體的基因不同,前面我提到了每個(gè)細(xì)胞含有幾百幾千個(gè)線粒體,也就是說,每個(gè)細(xì)胞的線粒體基因可能都有區(qū)別。粗俗點(diǎn)說
同一個(gè)人,不同器官,線粒體基因不完全一樣;
同一個(gè)器官,不同組織,線粒體基因不完全一樣;
同一個(gè)組織,不同部位,線粒體基因不完全一樣;
同一個(gè)部位,不同細(xì)胞,線粒體基因不完全一樣。
哈哈,超級(jí)繞口,所以生物專治各種不服!
怎么樣,是不是感覺好奇葩,原來人體內(nèi)部就可以這么復(fù)雜?人體內(nèi)部本身就不是一個(gè)統(tǒng)一的樣子,而是一個(gè)多元化的世界,線粒體就是其中的典型。你以為的人體細(xì)胞是這樣子的,真實(shí)世界的人體細(xì)胞是這樣子的。
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而且,前面,我們提到了線粒體是人體的能量工廠,無時(shí)無刻不在進(jìn)行著氧化過程,這就意味著線粒體內(nèi)部的氧自由基特別多,對(duì)線粒體不斷地進(jìn)行攻擊,這也加速了線粒體的突變。使得線粒體基因組的異質(zhì)性加速產(chǎn)生。這個(gè)到了什么地步呢?有研究發(fā)現(xiàn),
人不同年齡段,線粒體的異質(zhì)性是不一樣的;
運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng),線粒體的異質(zhì)性是不一樣的;
不同部位,比如頭發(fā)和血液的異質(zhì)性是不一樣的;
反正,就像新世界的大門一樣。
03,這東西有啥意義呢?
在法醫(yī)學(xué)上,應(yīng)用較廣。人的核基因組容易降解和碎片化,而線粒體由于數(shù)量龐大,而且是一個(gè)環(huán),所以,反而不容易降解。因此,對(duì)于一些特殊樣本,比如發(fā)囊,提取基因很難,但是提取線粒體卻容易。而一些古老的樣本,更是如此。
最后,說一個(gè)典型的例子吧:
1976年,在斯維爾德洛夫斯克(葉卡捷琳堡)發(fā)現(xiàn)了沙皇一家的遺骨,并于1991年進(jìn)行了挖掘,對(duì)遺骨進(jìn)行了線粒體DNA研究,然而,研究卻發(fā)現(xiàn),沙皇和他母親在線粒體的某個(gè)位點(diǎn)不一樣,腫么辦?到底是真沙皇還是假沙皇?
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就在科學(xué)家一籌莫展的時(shí)候,他們決定對(duì)沙皇的弟弟進(jìn)行一次鑒定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),沙皇弟弟在同一個(gè)位置,也擁有一樣的突變,于是,OK了,這的確是真沙皇,因?yàn)檫@個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了異質(zhì)性突變。而另一個(gè)例子,也是沙皇有關(guān),第一次世界大戰(zhàn)末期,一個(gè)17歲女孩從柏林的一條河里被救起,她自稱是沙皇失蹤的女兒安娜斯塔西婭,隨后她被送往一家精神病院接受治療。經(jīng)過70年的紛爭(zhēng),她的說法終于在她于1984年去世后被線粒體分析否認(rèn)。
所以說,生物,還是蠻神奇的,在大自然面前,我們還是個(gè)小學(xué)生。
04,如何證明你是你?
好了,回到標(biāo)題,既然存在異質(zhì)性,那么,如何證明你是你?既然你的身體各部分異質(zhì)性不一樣,那么,哪一部分能夠代表你?來自血液的你的基因和來自頭發(fā)你的基因不一樣,怎么破?其實(shí)不用擔(dān)心,雖然有異質(zhì)性,但是,同質(zhì)性還是主流,所以,大部分情況下,你,還是你。
當(dāng)然,作為一個(gè)非專業(yè)人士,我肯定要先打自己的臉,各位自己留著可以漲姿勢(shì)
1,異質(zhì)性并非線粒體獨(dú)有,基因組也有
2,線粒體并非絕對(duì)母系遺傳,有父系遺傳的研究哦(精子也有部分線粒體,而且有個(gè)奇跡的患者線粒體竟然來自父親),真是專業(yè)打臉
3,這個(gè)異質(zhì)性,第三代會(huì)同質(zhì)化。啥意思呢?就是趨同了……
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