如果有一天,現代醫學的精密檢測打破了我們固有的認知——你的血液、心肝肺,這些支撐你生命活動的重要器官和組織,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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要搞清這個謎底,我們要先從線粒體說起。我們知道,人體有個神奇的細胞器,叫做線粒體。這個東西神奇在哪里呢?
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容,能量,也就是說,它是人體的發電廠。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,跟細菌類似,而跟我們的基因組不一樣,也就是著名的內共生假說。
3,這東西母系遺傳。現在廣為人知的人類起源于非洲的理論,就是根據線粒體基因組來推斷的。
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而這東西還有個神奇的現象,就是,不像我們一個細胞只有一套基因組,一個細胞可以擁有n個線粒體,這個n可以是幾十到幾千。
好了,鋪墊結束,今天介紹下這個神奇的線粒體的更神奇的一面,就是異質性。
02,什么叫做異質性?
我們人體的基因組,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個基因,效率是400個堿基就編碼一個基因。而我們的核基因組呢,是10000個堿基才編碼一個基因。
而線粒體最神奇的,莫過于它的異質性。什么叫做異質性呢?簡單的就是說,雖然有線粒體,但是每個線粒體的基因不同,前面我提到了每個細胞含有幾百幾千個線粒體,也就是說,每個細胞的線粒體基因可能都有區別。粗俗點說
同一個人,不同器官,線粒體基因不完全一樣;
同一個器官,不同組織,線粒體基因不完全一樣;
同一個組織,不同部位,線粒體基因不完全一樣;
同一個部位,不同細胞,線粒體基因不完全一樣。
哈哈,超級繞口,所以生物專治各種不服!
怎么樣,是不是感覺好奇葩,原來人體內部就可以這么復雜?人體內部本身就不是一個統一的樣子,而是一個多元化的世界,線粒體就是其中的典型。你以為的人體細胞是這樣子的,真實世界的人體細胞是這樣子的。
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而且,前面,我們提到了線粒體是人體的能量工廠,無時無刻不在進行著氧化過程,這就意味著線粒體內部的氧自由基特別多,對線粒體不斷地進行攻擊,這也加速了線粒體的突變。使得線粒體基因組的異質性加速產生。這個到了什么地步呢?有研究發現,
人不同年齡段,線粒體的異質性是不一樣的;
運動和不運動,線粒體的異質性是不一樣的;
不同部位,比如頭發和血液的異質性是不一樣的;
反正,就像新世界的大門一樣。
03,這東西有啥意義呢?
在法醫學上,應用較廣。人的核基因組容易降解和碎片化,而線粒體由于數量龐大,而且是一個環,所以,反而不容易降解。因此,對于一些特殊樣本,比如發囊,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,說一個典型的例子吧:
1976年,在斯維爾德洛夫斯克(葉卡捷琳堡)發現了沙皇一家的遺骨,并于1991年進行了挖掘,對遺骨進行了線粒體DNA研究,然而,研究卻發現,沙皇和他母親在線粒體的某個位點不一樣,腫么辦?到底是真沙皇還是假沙皇?
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就在科學家一籌莫展的時候,他們決定對沙皇的弟弟進行一次鑒定,結果發現,沙皇弟弟在同一個位置,也擁有一樣的突變,于是,OK了,這的確是真沙皇,因為這個位點發生了異質性突變。而另一個例子,也是沙皇有關,第一次世界大戰末期,一個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。經過70年的紛爭,她的說法終于在她于1984年去世后被線粒體分析否認。
所以說,生物,還是蠻神奇的,在大自然面前,我們還是個小學生。
04,如何證明你是你?
好了,回到標題,既然存在異質性,那么,如何證明你是你?既然你的身體各部分異質性不一樣,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你的基因不一樣,怎么破?其實不用擔心,雖然有異質性,但是,同質性還是主流,所以,大部分情況下,你,還是你。
當然,作為一個非專業人士,我肯定要先打自己的臉,各位自己留著可以漲姿勢
1,異質性并非線粒體獨有,基因組也有
2,線粒體并非絕對母系遺傳,有父系遺傳的研究哦(精子也有部分線粒體,而且有個奇跡的患者線粒體竟然來自父親),真是專業打臉
3,這個異質性,第三代會同質化。啥意思呢?就是趨同了……
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