人的相貌是如何決定的?

導語:相貌是由基因決定的 , 雖然人類的基因總數雖然很少 , 但科學家發現負責基因功能的調控因子的數量卻非常多 。 正是這些調控因子排序千差萬別 , 導致這個世界上沒有兩個長的完全一樣的人 。 什么?你問這有什么用 , 通過研究相貌的成因 , 說不定能找出不同相貌特征和健康之間的關系 。
【人的相貌是如何決定的?】世界上有沒有兩個長得完全一樣的人呢?截至目前 , 答案是否定的 。 即使是同卵雙胞胎 , 長相也會有微小的差異 , 仔細看都能找出差別 。
那么 , 人的相貌到底是如何決定的呢?一個簡單的答案是:基因 。 從大的方面來看 , 這個道理很容易理解 。 同一個家庭的成員 , 或者同一個族群內部的個體 , 因為基因相似 , 往往有著相似的外貌 , 比如東亞人的單眼皮 , 或者非洲人的厚嘴唇等等 。 這些特征有著明顯的家族或者種群差異性 , 很容易分辨 。
但是 , 從小的方面看 , 同一個族群的不同成員之間的相貌也有細微差別 , 比如鼻子的高低 , 眼睛的大小 , 以及五官之間的相對位置等等 。 這些細微變量以及它們的各種排列組合的總數是驚人的 , 否則很難解釋為什么全世界70億人當中竟然找不出兩個長得完全一樣的人 。 問題在于 , 人類只有不到3萬個基因 , 其中直接負責臉部結構的基因更是少得可憐 , 它們當中大部分還是和某些遺傳病有關的 , 比如唐氏綜合征患者特有的臉型 。 除此之外 , 負責健康人相貌的基因數量非常少 , 根本無法解釋為什么每個人都長得不一樣 。
所以說 , 決定人類相貌的不僅是基因 , 而是整個基因組 。
所謂基因組 , 指的是人類23對染色體上的所有DNA序列 , 基因只是其中負責編碼蛋白質的DNA片段而已 , 它們的總長度加起來只占人類基因組總長度的2% 。 換句話說 , 人類基因組當中有98%的片段都不直接編碼任何蛋白質 , 因此曾經被科學家們稱之為“垃圾DNA” 。 后續研究發現 , 它們并不都是沒用的垃圾 , 其中含有大量具備調控功能的DNA片段 , 這些片段就像電燈開關 , 負責啟動和調整基因的功能 。 如今該領域已經成為基因組研究的熱點 , 因為這些調控基因是很好的藥物靶點 , 也是解開很多生命之謎的關鍵所在 。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Labora-tory)的科學家艾克索爾·維瑟爾(Axel Visel)博士就是其中之一 。 他和同事們利用小鼠作為實驗對象 , 找出了決定人類相貌的原因 , 論文發表在今年10月25日出版的《科學》(Science)雜志上 。
作為哺乳動物 , 小鼠臉型的發育過程和人類非常相似 。 維瑟爾及其同事們決定從小鼠胚胎入手 , 找出所有與臉部發育有關的增強子(Enhancer) 。 增強子是基因組中特定的一些DNA片段 , 能夠有針對性地調控基因的功能 。 最終研究人員一共找到了4399個與臉部發育有關的增強子 , 其中一部分增強子屬于基因開關 , 比如可以讓某個基因只在鼻子上發揮功能 , 卻在面頰上失效 。 另一部分增強子則可以聯合起來調控各個基因的活性 , 從而調整臉的各個部分的比例 。
這個結果說明 , 雖然負責臉部發育的基因總數很少 , 但負責基因功能的調控因子的數量卻非常多 , 正是由于這些調控因子的存在 , 才使得不同小鼠之間的長相各不相同 。

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