基因社会 8.7分
读书笔记 第十章
闻夕felicity

第十章

1. 所有基因都对它们构建的生物个体毫不留恋,全部遗传到下一代。但是普通基因对于它们之间的合作却相当依赖。我们看到,基因能够构建整个生物体并凭此遗传到下一代的唯一方式就是相互合作,没有一个基因能独自完成这个任务。

资本主义社会运行方式和这个类似:在公平的规则内,可以自私,通过这种方式,每个个体都为整体利益最大化做出了贡献。通过为集体做贡献,普通基因能确保它在基因社会里的生存地位,因为一旦失去它,整个基因社会都会遭受损失。

尽管所有基因可能都有一个自私的动机,即让自己成功遗传到下一代,但是LINE1是一个特例:它们纯粹就就是来不劳而获的。它们的谋生之道不是让自己成为有用之才,而是让自己在基因组里的扩增速度大于被除去的速度。由于这种策略行之有效,它们没有必要以其他的方式为自己的存在找理由。只要它们坚持不懈,它们不必为所在的个体做贡献。

你的基因组里只有30%的基因是有用的基因。剩下的70%里,LINEI占了不到1/4。那剩下的基因组是怎么回事?其中一部分其实是被另一个不劳而获的家族—Alu家族占据了。你的基因组里有整整100万份该家族基因的拷贝。每个Alu大约有100~400个DNA字母那么长。它们的数量比LNEI多,但是长度比LINEI短。

2. Alu并不是独一无二的揩油大师。如果—个基因社会成员发现了这个系统的空子,别的成员怎么可能不学呢?和Alu搭LINEI的顺风车一样,另一个名为MIR的不劳而获家族利利用另一个LINE家族(LINE2)来制造拷贝。所有SINE和LINE家族加在—起占了人类基因组的整整1/3,是基因组里有用基因的数目大1万倍。基因组里不劳而获的基因还不止于此。还有其他不劳而获的家族每个都是通过搭顺风车的方式利用基因社会并遗传到下一代,但是却不为这个社会做贡献。

3. 尽管我们基因组的地盘被不劳而获者占领,但是和其他物种比起来,我们还算幸运的。一个普通洋葱的基因组里满满地挤着近30亿个字母;是我们基因组字母的5倍;有些变形虫的基因组是人类基因组大小的百倍。这些为数众多的DNA字母里,大部分是不劳而获的基因,就像人类基因组里的LINE和SINE—样。基因组能够容忍的不劳而获者数量取决于该生物的生活方式。

那我们和洋葱还有变形虫之间的共同点是什么呢?我们基因组里不断积累起来的这些垃圾其实只表明,在演化史上,我们大多数时候都是生活在聚居的小群体中的。在小群体里,自然选择的效率稍有下降,概率的作用更大。因此,在基因社会中,给携带者小小地增加了一些负担的自私成员其存活的概率更高。从某种程度上讲我们基因组的大小反映了一个事实,即直到几千年以前,人类一直是以小群体聚居的形式生活的。

4. 我们在越来越多的单个不劳而获基因中发现了它们的有用之处,它们有些能通过将自身插入基因组使得基因扩展,从而促进了基因的演化。在另一些情况下,一些不劳而获者元件插入到了基因的调控区域,从而改变了该基因的管理者用于开启和关闭该基因的分子开关,于是,该基因被读取的时间可能会因此发生改变。在极个别情况下这种不劳而获的元件会使该基因对其携带者的适合度贡献作用更大,这种特殊的不劳而获者本身也会成为基因社会的有用成员。还有时候,一个不劳而获的元件插入了基因组,其“请读我”信号可能会帮助一个新基因吸引聚合酶机器,如此一来,这个不劳而获的元件也会变成有用成员。

5. 细胞的能量生产需要一层两边质子浓度不同的薄膜,这就是为什么动植物需要线粒体来支撑它们丰富多彩的生命形式。但是在由深海热泉自然形成的质子浓度差也有同样的功效。因此,生命似乎很有可能始于海底热泉周围岩石上的孔洞里。我们可以想象第一批RNA分子自发地聚在一起,在这个化学成分丰富的环境里形成了早期的原始基因社会。只要有足够长的时间,就可能会出现第一个RNA复制因子。它一旦出现就会不断进行自我复制。

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