欧美人与猪、狗、马的DNA有啥不同?从基因组、染色体到遗传差异

欧美人与猪、狗、马的DNA有啥不同?从基因组、染色体到遗传差异

欧美人与猪、狗、马的DNA差异,首先是人类与其他动物之间的物种差异;“欧美人”则是人类内部按地域、族群和祖源作出的宽泛称呼,并不代表一种独立的人类类型。欧洲人、美国人和其他地区的人都属于同一物种,彼此的DNA总体非常接近;猪、狗、马与人类共享一部分哺乳动物的祖传基因,但在整套基因组的序列、排列和调控方式上各有不同。

“欧美人”不是一种不同于其他人的DNA类型

人的DNA由碱基序列组成,绝大多数序列在不同人群之间相同。常见估算认为,任意两个人的基因组约有99.9%相同;剩余差异包括单个碱基变化、较大的片段差异,以及基因频率在不同祖源人群中的分布差别。这些变化会影响部分外貌、生理特征或疾病易感性,但不能把人群划成边界清晰、彼此截然不同的“DNA类别”。

欧洲人、欧洲裔美国人和美国其他族裔之间,可能存在不同的祖源组成与遗传变异频率;然而,美国社会身份或国籍本身并不对应固定的一套基因。欧洲内部也有连续的地域差异和长期迁徙混合。因此,“欧美人与猪狗马不同”中的“欧美”,不能与人和动物的物种差异放在同一层面比较。

人与猪、狗、马的基因组差别在哪里

人、猪、狗和马都是哺乳动物,因而拥有不少功能相近、可以追溯到共同祖先的同源基因。例如,细胞维持、能量代谢和器官发育所需的许多基本机制在哺乳动物间相通。不过,同源不等于完全相同:基因的具体序列可能不同,基因所在的染色体位置可能改变,基因何时、在哪种组织中开启,也可能存在差别。物种之间的形态和生理差异,通常是许多遗传变化及其调控共同作用的结果,不是由某一个“人类基因”或“动物基因”单独决定。

一个直观指标是染色体数。下表列出常见正常体细胞核型中的染色体总数;成对染色体计入总数:

对象染色体总数大致说明
人(包括欧洲人及各地人群)46条,23对同一物种内,染色体数基本相同。
猪38条,19对与人有共同的哺乳动物基因,但核型不同。
狗78条,39对染色体数量较多,不代表基因更多或更复杂。
马64条,32对与猪、狗一样,拥有本物种特有的染色体组合。

染色体数量只是结构信息,不能直接衡量聪明程度、生命复杂度或与人类的“相似度”。不同物种的染色体可能在演化中发生融合、分裂或片段重排,因此即使基因数量大致相近,基因组的组织方式仍可能不同。人类基因组中约有两万个蛋白质编码基因,猪、狗和马的数量也处于相近量级;真正重要的差异还包括基因序列、调控区域、染色体结构以及基因表达。

为什么不能用一个百分比概括“DNA相似度”

“两种动物的DNA有多少相同”没有脱离比较方法的单一答案。研究者可以只比较能够对应上的基因,也可以比较可比对的大片段,或将不同类型的序列变异纳入计算。若只看共享的基础基因,结果会与比较整套基因组不同;重复序列、缺失片段和染色体重排也会影响计算。因此,不宜把某个简单百分比当作人和猪、狗或马之间的整体关系,更不能据此推断某种动物“接近人类到某个程度”。

更准确的理解是:所有这些动物都因共同祖先而保留了一些相似的遗传基础,但人类与猪、狗、马已经沿不同演化路径分化。猪、狗、马彼此也不是同一种动物,基因组差异各有来源;它们在医学研究中有时可作模型,是因为特定器官或生理过程具有研究价值,并不意味着它们与人类整体DNA特别接近。

比较时抓住两层差别

如果问题是“欧美人与其他人有何遗传不同”,应看祖源、人群内部的遗传变异及其分布,而不是把地区身份当成独立物种。如果问题是“人和猪狗马有何DNA不同”,则应比较物种层面的基因组、染色体结构和基因调控。前者是同一物种内的差异,通常较小且呈连续变化;后者是不同物种长期演化形成的整体差异。把这两层分开,才能准确理解所谓DNA相似或不同。

[责任编辑:胡舒立]

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