欧美人与猪、狗、马的DNA有何不同?按比较目的看关键差异

来源:东方财富网
作者:欧阳夏丹
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问财摘要

欧美人和猪、狗、马的DNA,差异主要在碱基序列、基因组排列、染色体结构及基因调控方式,而不是DNA由不同材料组成。欧美人是按地域和社会背景形成的称呼,并非一个独立物种;欧洲和美洲人口内部也有多种祖源。讨论人类与动物差别时,应先区分“人群之间的遗传差异”和“不同物种之间的差异”。先看染色体:物种差别最直观比较对象</
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欧美人和猪、狗、马的DNA,差异主要在碱基序列、基因组排列、染色体结构及基因调控方式,而不是DNA由不同材料组成。欧美人是按地域和社会背景形成的称呼,并非一个独立物种;欧洲和美洲人口内部也有多种祖源。讨论人类与动物差别时,应先区分“人群之间的遗传差异”和“不同物种之间的差异”。

先看染色体:物种差别最直观

比较对象体细胞染色体数比较时应注意的特点
欧美人及其他人类46条,23对属于智人。不同人群共享绝大多数遗传信息,祖源相关差别表现为许多位点频率的变化,不是彼此分开的“人种基因组”。
猪38条,19对与人类同属哺乳动物,有许多同源基因,但染色体组织和部分基因序列不同。
狗78条,39对染色体数多于人类;犬种之间也有遗传差异,但犬种差异仍是同一物种内部差异。
马64条,32对染色体数量与人、猪、狗不同,体型、运动和代谢相关性状涉及多基因及调控因素。

染色体数目不是“基因多少”或“生物复杂程度”的刻度。染色体在演化过程中会发生分裂、融合和片段重排,因此狗有78条,并不代表它的DNA比人类多一倍;不同生物的染色体也不能只按条数逐条对应。

按基因组、序列和遗传特征比较

第一,DNA的基本化学结构相同。人、猪、狗、马的DNA都由A、C、G、T等碱基组成,基因也都参与制造蛋白质或调控细胞活动。差别在于具体碱基顺序、基因所在位置、拷贝数以及哪些基因在何时、何种组织中开启。共同的基础结构体现哺乳动物的共同演化来源,不能据此把物种看成相同。

第二,基因相似度不能用单一百分数概括。比较研究可能只统计能对应上的蛋白质编码基因,也可能把非编码区、重复序列和结构变化纳入;采用的基因组版本与算法不同,结果也会变化。许多重要基因在哺乳动物间较为保守,但整套基因组并非完全相同。若要谈“相似多少”,必须先说明比较的是哪一段、用什么口径。

第三,人群差异与物种差异不是同一层级。欧美人群中的祖源、地区和家族差异,可以影响某些遗传变异的频率;这些变化通常是连续分布的,不能据此划出固定的DNA边界。人类与猪狗马则属于不同物种,长期演化造成了更广泛的序列、染色体和生理差异。某个基因在人和动物中相似,也不代表该基因在两者体内承担完全相同的作用。

第四,遗传性状通常不是单个基因决定。毛色、体型、代谢、免疫反应和行为等性状,往往受多个基因、基因调控和环境共同影响。用一两个基因推断某个群体的整体能力或特征,容易把复杂差异说得过头。

按研究目的选比较对象

  • 研究人类祖源或人群遗传差异:比较不同人类群体的样本和具体遗传位点更合适,不宜拿猪、狗、马来替代人群之间的比较。
  • 研究与人类共享的生理过程或疾病机制:可考虑猪作为比较对象之一,重点查看目标组织、基因功能和生理过程是否匹配;染色体数不同不等于模型必然不适用。
  • 研究驯化、犬种性状或犬类遗传病:选择狗,并在犬种、家系和具体性状之间进行比较,避免把某一犬种的结果泛化到所有狗。
  • 研究运动能力、肢体结构或马的遗传性状:选择马,围绕相应组织、功能和遗传变异设计比较,而不是只看马与人的染色体数量。

所以,问“欧美人和猪狗马DNA不同在哪”,简要答案是:DNA化学基础相同,但物种间的序列、基因组排列、染色体数和调控机制不同;欧美人内部则是同一物种中的遗传多样性。要做具体比较,先确定研究的是染色体、某个基因、祖源还是某种生理性状,再选对应的人群或动物对象,结论才不会把不同层次混在一起。

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