生命八卦-第9章_ 御宅屋自由小说阅读网
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第9章(2 / 2)

比如,就在去年,美国科罗拉多大学科学家安德烈?皮茨因(andreyptitsyn)和他的研究小组用“基因芯片”研究了光线对小鼠基因表达水平的调控作用。这种基因芯片能够一次同时研究2万种不同基因的表达水平,使得这类研究终于在技术上变得可行。皮茨因博士的研究小组让一批小鼠生活在正常光照周期(12小时光照,12小时黑暗)的环境里,然后研究小鼠体内的基因表达。此前,科学家虽然知道光线能够改变基因的表达水平,但通常估计只有15%的基因能够被光线改变。但皮茨因和他的同事们惊讶地发现,所有2万种基因的表达水平都受到了光线的影响,无一例外。

接着,科学家们改变光照条件,让小鼠生活在周期紊乱的环境下。结果证明,这2万个基因的表达水平虽然也在变化,但变化的周期越来越不同步。这就好像一个交响乐队没了指挥,虽然每个乐手仍在奋力演奏,但总体效果越来越差。

这项研究说明,光照周期通过改变基因的表达水平,改变了生命的自然节律。按照这一理论,那些受到多个基因调控的生理功能,比如情绪、发育和免疫系统等等,更可能受到光照变化的影响。如果改变光照节律,就可能对生命体的健康造成不良后果。

比如,很多与消化有关的基因与一种名为“瘦素”(leptin)的激素有关,如果这些消化基因的表达水平被光线打乱,就会影响“瘦素”的功能。“瘦素”能够降低人的胃口,对控制体重很有帮助。皮茨因认为,人造光线出现在人类生活中大约只有100年,也许正是由于人体尚未适应这种转变,才导致了“瘦素”功能的降低,从而使得现代人很容易发胖。

众所周知,生活不规律,晚餐吃得过晚,都是导致肥胖的原因。皮茨因的实验也许揭示了其中的原因。

皮茨因和奥尼什的实验都证明,健康的生活方式能影响基因的表达,这为人类防治某些疾病指出了一个新的方向。“我们的实验结果很可能有着更广泛的用途,而不仅仅局限于前列腺癌。”奥尼什认为,“有两个广谱致癌基因——ran和shoc2,都可以被健康的生活方式所抑制。因此,健康的生活方式很有可能会对很多其他类型的癌症有抑制作用。”

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杰克逊实验室传奇

今年是杰克逊实验室诞生100周年。

这个实验室每年为科研机构输送250万只实验小鼠。

自从青霉素被发现以来,医学研究经历了一段长达半个多世纪的“大跃进”,很多不治之症相继被攻克。但是最近的50年,医学进步的速度明显变慢了,癌症、心血管病、艾滋病、老年痴呆和肥胖等多种疾病一直没有找到根本的解决办法。造成这一现象的主要原因,就是这些疾病的病因越来越复杂了,给科学实验造成了很大的困难。

一个好的科学实验必须将可变因素降至最低,最好每次只变动一个参数,其余的全都一样,只有这样才能在结果和条件参数之间建立起确定的因果关系。打个比方,如果你想知道某个基因是否可以导致乳腺癌,就必须找到两组实验对象,双方唯一的差别只有这个基因,其余的都一样。显然,在人类中很难进行这样的实验,要想得到一群基因完全一样的人,必须进行好多代的近亲*,从伦理上讲是不可能的。

科学家只能从动物身上打主意。

话说1907年,刚刚从哈佛大学遗传学专业毕业的克拉伦斯?里特(clarencecooklittle)在导师的建议下决定着手建立几个“纯净”的小鼠品系。小鼠是哺乳动物,繁殖速度快,非常适合作为人类疾病研究的“模型动物”。他跑到附近的一家宠物商店,买回一批小鼠,让它们近亲*,坚持了20多代,终于成功培育出几个遗传特性完全相同的品系,其中每只小鼠的基因都完全一样,就像是同卵双胞胎。

有了这批特殊的实验材料,里特便开始着手研究小鼠的生理特征和遗传的关系。比如,他把黄毛小鼠和黑毛小鼠*,统计后代的肤色,就能找出控制肤色的基因。其实,那个时候人类还没听说过dna呢,只是知道有某种遗传因素决定了生物的“表现型”。比如,被誉为“遗传学之父”的孟德尔就是通过豌豆杂交,找到了控制豌豆光皮和皱皮的数学模型,从而提出了类似“基因”的概念。

但是,控制豌豆表皮形状的基因只有一个,计算起来十分简单。随着基因数目的增加,表现型的复杂程度会呈现几何级数的增长。在数学家的帮助下,里特做了好多次小鼠杂交实验,终于计算出控制小鼠“异体排斥”现象的基因有14个,后来证明他是对的。这个实验结果十分超前,要知道,这是发生在1916年的事情!

后来,里特拿到一笔资助,在缅因州的一个名叫“?

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