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那么多的致病基因为什么没有在进化过程中消失?

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家?有??,如何装修能让他们?活得更安全舒适?

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为什么只有人类进化出了智慧?

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这个就提名一下痛风吧,先上痛风大佬镇楼。

痛风这个病就算你没得,你也多少听说过,发作的时候痛不欲生,关于痛风石去除的视频,都能在视频APP上获得不错的流量。

但痛风是在人吃饱喝足这不到50年才逐渐进入人们视野的,痛风一部分原因是酶缺陷引起的,像是磷酸核糖焦磷酸合成酶亢进,次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏等,这也是基因疾病。

在以前有这种病的人,比其他人活的更好。

高尿酸血症有这几个好处:

抗氧化清除自由基:尿酸盐在抗氧化过程形成的尿酸盐自由基会被维生素C清除,可以与维生素C一起协同抗氧化,

保护DNA的:尿酸的抗氧化作用,可以保护细胞内的DNA不受羟基氧化。

维持血压:人类在向直立行走的进化过程中,由于体位的变化,血压更难以维持,体内尿酸水平的保持,能够帮助人类在低钠饮食的前提下,仍然能够通过体内尿酸来维持血压。

虽然随着人类生活水平的提高和饮食结构的改变,这种基因不再具有优势,反而成为负担。

但你要是让2000年前人来选,人家肯定选高尿酸。

毕竟吃饱喝足就这50年,你不能拿自己的角度否定尿酸前面几千年的贡献。

致病基因吧,有时并不是坏事!

有一种疾病,叫做地中海贫血的,在我国南方很常见。

这是一种基因遗传病,也就是说,患儿父母一方或双方的遗传基因有问题,带有这种疾病的基因,所以遗传给了孩子。

照理说,这种不健康的基因,在漫长的自然选择中会被无情淘汰,事实却并非如此!

为什么?

红细胞的作用是运输氧气,准确地说,是红细胞中的血红蛋白运输氧气。

血红蛋白中的珠蛋白,含有4种肽链,分别为α、β、γ、ζ。这4种肽链不同的排列组合,可以形成三种血红蛋白:HbA(α2β2)、HbA2(α2ζ2)、HbF(α2γ2)。

正常人,红细胞中的血红蛋白以HbA为主。

有的人,β基因位点变异引起β珠蛋白链生成受损;

还有的人,α基因位点突变引起α珠蛋白链生成受损。

出现这些基因变异的人,α或β肽链合成减少,所以,合成的HbA(含两个α两个β)会随之减少,其他类型血红蛋白合成增多以替代。但是,HbA是最为身强力壮、干工作也最棒的,其它血红蛋白,总有各种各样的毛病,或者容易被破坏,或者不能好好干活,因此,会导致人体贫血,也就是说,患上地中海贫血。

而且,基因,是会遗传的,下一代,也可能患病。

当然,变异的基因点位不同,出现的症状轻重也不同。症状轻的,不做检查的话,或许终身难以被发现,症状重的,甚至可能胎死腹中,根本见不到这个世界。

我们再来看两张图,两张地图:

上面这幅,为地中海贫血全球分布图,可见,热带地区,为其高发区域。

再看看这张图:

这是疟疾的全球分布图。

除美洲部分以外,其它区域与地中海贫血的高发区域高度一致

(评论区有位亲指出,美洲新大陆原本没有疟疾,对此我不确认,但谢谢这位读者)

为何如此?

学者猜测:地中海性贫血具有对疟疾的保护作用。

研究也发现,铁对宿主组织和寄生虫的相对效力,可能是这种保护因素的重要原因。

因为,不仅人体的红细胞需要铁,疟原虫的代谢也需要铁,因此,贫血是一把双刃剑,既损害人体健康,也损害了疟原虫的生长代谢。

人类能够有效地治疗疟疾,毕竟时间还很短。在漫长的古代,先民只能依靠地中海贫血这种杀敌一千自损八百的方式来抵御疟疾这种疾病,因此,导致地中海贫血的这些致病基因被一代一代传了下来,它们虽然有害,但也有用!

供参考:

首先,致病基因不一定总能致病,发病后的严重程度也有个体差异和环境因素导致的差异,不一定有被自然选择全部移除的趋势。

其次,致病基因不一定导致携带者产生的可育后代数量减少。

再者,许多遗传病来自偶然发生的突变。即使人群中某个时刻没有患者,下一刻还是可能有新的患者诞生。

此外,关于题目谈到的抑郁症:

抑郁症可能是有适应功能的[3]:对社会性动物来说,抑郁的表现(活动模式改变、社交能力和食欲降低、顺从性增加)可以降低个体在社会地位下降后受到来自其他个体的进一步攻击的概率,提高个体在那之后一段时间内生存的概率。

历史上,有人假设“经历过正向选择的基因往往与疾病有关”:人当前的生活环境与生活方式跟祖先经历过的大不一样,在过去的环境与生活方式下有利而经历正向选择的基因,现在可能反而显得有害(例如能促进脂肪积累的基因在营养过剩的人群中造成肥胖与相关疾病)。在这个问题下你也可以看到这种说法。其实那是不对的。

2021 年,我国的一项研究显示,人身上经历过正向选择的基因与人的疾病相关基因间没有显著关联[4]。这可能部分归因于 OMIM 的更新:OMIM 中的基因已从历史假说依赖的 2007 年版本中的 847 个增加到 2021 年的 2301 个,过去的统计数据可能是以偏概全的;这项研究使用的更严格的正向选择标准也可能排除了一些历史上认为相关的统计学信息。

因为现在人类活得太久了,这个物种在设计的时候根本没预计到能活八九十年,最初的设计寿命只有20年,为了应付早期的恶劣环境就给附加了各种强化基因,这些基因有极强的副作用,但副作用的触发需要“能量过剩”和“存活超过35年”两个条件,从设计之初那个时间看来这两个条件根本不可能达到,ok,计划通,来吧

推荐沙伦·莫勒姆、乔纳森·普林斯的《病者生存》。

主要有两个原因:

有种病叫遗传性血色病,患者铁元素代谢异常,导致肝脏衰竭、心力衰竭、胃肠疾病、关节炎、不孕不育、心理障碍,甚至癌症等,并最终导致死亡。但是血色病患者在鼠疫疫情中,死亡率比正常人更低。比如中世纪的欧洲杀死了三分之一人口的黑死病,遗传性血色病患者更容易活下来。

紫外线能将皮肤内的胆固醇变成维生素D,但是会破坏叶酸,还会晒伤皮肤。热带地区紫外线超强,所以进化出了深色皮肤来吸收紫外线,防止晒伤,保护叶酸。而黑人来到温带地区之后由于紫外线减弱,导致维生素D不足、胆固醇升高。美国黑人高胆固醇血症发病率比白人高。

糖尿病患者在冰川期更容易生存下来。而且实验表明,当老鼠暴露于冰点时,它们的身体能对自身胰岛素产生抵抗,自发的2型糖尿病。

镰刀细胞型贫血患者,更不容易患疟疾。

不论是人类还是其他物种,要作为基因学家心中“完美”的种群,就代表他们不会携带任何有害基因——但正如我们观察到的,自然选择不会产生“完美”的种群。

我们认为自然选择和物种进化,会从种群中去除不好的基因。携带这些基因的个体不会繁殖那么多,因此这些有害基因就无法传递。然而实际情况和我们的预期大相径庭。人类群体仍然大量携带一些有 “危害性”的致病基因。

那么什么导致这些致病基因继续存在呢?原因有五点:

当携带一个基因的两个拷贝是不利的,但只携带一个拷贝是有利的时候,自然选择不会将该基因从种群中移除——杂合状态赋予的优势使该基因保持不变。例如,如果你携带两份镰状细胞贫血的基因,那么导致你患镰状细胞贫血的几率是很大的。但是,如果你只携带一个基因副本,并且生活在疟疾流行的地方,携带这种基因则是有利的,因为它赋予了你对疟疾的抵抗力。

一些遗传性疾病只在生育发生后的中晚年才发挥作用。例如,导致亨廷顿氏病的基因通常在一个人的最佳生育年龄之后才会产生毁灭性影响。这样的基因不会被自然选择“强烈反对”,因为生物适应性是由它在下一代留下的基因决定的,和生物体本身的寿命关系不大(大白话来讲,就是此有害基因还没来得及被除去,就已经跑进了下一代的身体)。

即使自然选择将有害基因淘汰,基因突变仍然可能导致有害基因会在种群中不断出现。例如,神经纤维瘤病是一种导致神经系统肿瘤的遗传疾病。自然选择不能完全消除导致这种疾病的基因,因为新的突变会相对频繁地不断出现,可能在4000个基因配子中就会出现1个。

同个物种的基因交流很常见,而且无害。如果某种群的迁徙频繁,我们很容易就能在该种群中观察到有害基因。例如在美国没有疟疾,对镰状细胞贫血的基因传承是不利的。然而,在世界许多地区,镰状细胞贫血基因的传承很有必要,因为携带此基因的单一拷贝可以抵抗疟疾。因此,人类的迁徙和基因交流,导致这种镰状细胞贫血基因遍布世界各地。

自然选择的方向随着环境的变化而变化——以前对种群有利或中性的基因,今天可能有害。我们在种群研究中观察到的一些有害基因正在消失,但尚未被完全消除。例如(尽管这个问题存在争议),但一些研究人员提出,在欧洲人群中,导致囊性纤维化的基因出现几率更高,原因可能源自霍乱猖獗的时期。携带囊性纤维化基因可以对霍乱产生一定的抵抗力,所以此基因组在早期的欧洲人群中频繁出现。现在,这些发达国家不再受到霍乱的威胁,选择环境也发生了变化,自然选择可能正在慢慢将囊性纤维化基因从这些人群中剔除。

因为进化的核心逻辑是物种生存能力最优,而非个体生活质量最优。

衰老的个体加速死亡,有利于社会性物种整体的生存,因此大自然选择了让衰老个体加速死亡的基因。

拿恶性肿瘤举例,随着研究的深入,肿瘤从人们一开始简单理解的“突变-复制”,逐渐被总结出十大特征1. 增殖信号2. 生长抑制3. 免疫逃逸4. 无限复制5. 肿瘤相关炎症6. 浸润转移7. 血管生成8. 基因不稳定9. 抵抗细胞死亡10. 代谢异常。

十大特征每一个,都是由若干套信号通路组成的精密系统。十大特征哪怕抹去一两个,肿瘤都不至于是如此令人恐惧的绝症,实验室里甚至经常靠阻断一个信号分子,就能直接把实验动物身上的肿瘤模型杀灭殆尽,这也是目前肿瘤靶向治疗研究的理论依据。

不过抛开以个体生存时间延长、生存质量提高为目的医学研究。从物种的层面上来看,肿瘤更像是由十个部门合作构建出的清除衰老个体的精密机器。

把进化逻辑比喻成一个人格,如果他真的“想”让人类肿瘤患病率下降,突变几个靶点就可以,比演化出一个器官要简单无数倍。但显然,进化选择了肿瘤,并且还在不断的完善它,最终形成了这堵摆在人类求生欲面前的高墙。

因此说肿瘤医学和研究是在挑战造物,毫不为过。

再比如心脑血管疾病,育龄女性作为种群高价值个体,有雌激素保护,调节免疫、预防冠心病脑血管病。男生除了基因体脂很好的,三十岁颈动脉上往往就开始有粥样硬化了,女生同年龄很多都平滑如镜。但是一过更年期,变成低价值个体,雌激素保护一撤,各种病尤其心脑血管疾病都快速进展。

以前经常说“退休综合征”,形容退休后健康情况快速恶化甚至容易得大病,其实和女性退休时间(55岁)和育龄结束(45-55岁)重合有一定的关系。

大自然是很残酷的,你是种群的有利个体,进化会千方百计让你活下来,成为了种群的累赘,进化就会千方百计淘汰你。因此对“自然造物”的过度神圣化和美化大可不必,我个人其实支持在技术成熟的前提下,将人类基因编辑作为发展目标。

很简单,就一句话:与某种病相关的基因,只要没有影响到你找个雌性来上几发,留下后代,那这种基因就会遗传下去。

只要不是致死基因,都有可能保留下来。

举一些例子你就能明白为什么,中国人和北欧人都有糖尿病基因,糖尿病不论是Ⅰ型(主要是北欧人祖先携带)还是Ⅱ型(主要是东亚北部祖先携带)在当今社会确实比较遭罪,但在远古冰川时代,人类祖先依靠糖尿病基因顽强的幸存下来,糖尿病基因在寒冷时期可以保护血液(可以参考极地鱼类和高原湖泊的鱼类为何可以生存)不会立即结冰,而且即使结冰时也不会损伤血管,而同时人体还有另一种东西保护,以防血管和血液出现问题,就是皮下脂肪囤积和棕色脂肪组织,在远古时期首先要保命,其次才是生活质量问题,用糖尿病基因使血液不会凝固和结冰,脂肪囤积和脂肪供热,不会导致血液解冻时把血管,组织,细胞,内脏损坏,这样即可把生命保住,并稳定住种群。(其实今天的很多指标性疾病都是某种历史上的生存危机保留下来的,不包括那些利用生物技术和各种医学手段创造的那些疾病)

再说一个关于疟疾的,疟疾尤其在热带地区例外多,而在这些地区不得疟疾的人都会有一种疾病,要么是红细胞有缺陷,要么是巨噬细胞有问题,根据国外的研究报道,得疟疾必须要有足够的铁,而有缺陷的红细胞和有问题的巨噬细胞都有一个共同点,铁元素不足,各位都知道疟疾的死亡率比较高,而疟疾发病也需要足够的铁,因此有这两类缺陷的人群疟疾发病率比较低,在这种情况下,你说基因组是选择保留尽量多的个体传承基因,还是要保证个体健康,估计基因组大概率会选择前者,弥补后者的方法就是多生但不保优质

不知你们发现没有,在环境没有稳定下来及种群数量不占优势时,有基因缺陷的生物物种都会有一种倾向,就是增加后代个体,或许这也是远古人类或其他动物多生后代的原因吧,但只要种群稳定以后,种群才会考虑质量的问题,或许这也能说明一些问题,包括一些社会问题,也能解释国内的一些专家教授院士及部分专业人员考虑问题不从长远考虑的原因。生物学上还有一句话是这样说的,适应是相对的,基因优良与环境条件有关。

致病基因并不是致死基因,致死基因这类可能出现就直接消失了,无法遗传的。像致病基因对基本的生命体征并不会造成过大影响,可以使人活着,只是不能很好的享受生活了。

只有在绝对的优胜劣汰的环境才致病基因才可能减少,而我们的生活系统是多方面的复杂的环境。

原因在于三点

首先,只有对胚胎发育有损害或者对繁殖有损害的基因才会被自然选择,像很多致病基因往往在人的生命后期才致病,这样的基因就不会被选择。

然后,生产力的发展让很多在古代会被淘汰的基因得以存在下来

最后,有些致病基因是进化的代价,它要么在效率方面必不可少,要么能在其它方面提高个体的适应度。比如肥胖基因就是一个很好的例子

从进化论的角度说只要一个病不影响你生孩子,它就不会被进化掉

致病基因并不一定是“致命基因”,它们虽然造成一些不好的影响,但既然能传下来,多半也不会对携带这些基因的生物造成短期内就会致死的危害。哪怕生物本身因为这个有害基因活不长,只要剩余的时间还足够让这样的生物繁衍后代,就能把这类基因一代代传下去。进化是一个充满随机性的过程,虽然不断改良,但达不到完美,缺陷是普遍存在的,因为瑕疵并不都面临被淘汰的趋势。

进化这个词翻译不大对,暗含着朝着完美有利的方向不断前进,这只是美好的愿望。

所谓的进化,包含两层意思,一个是变异,一个是选择。变异是指基因一直在突变,这是生物适应环境变化的根因。选择是自然对差异性物种的选择,有一些带有适应不了环境的基因的物种就消失了。

单并非我们现在认为的致病基因会被自然选择掉,原因很多。打个比方,有些基因会导致个体在外表上会有差异,在自然界或者人类早期,这类物种或者人类就会被视为异端而自然消失,但当今社会可能就对此很宽容。还有一些致病基因和环境有关,比如导致红细胞为镰刀状的基因,本身可能不容易患疟疾而存在下来。还有一些虽然会患病,但已有很好的药物控制,基因得以传续。

人类发达的现代医疗知识和技术,逆天改命吧。

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