一個生物性狀與幾百個基因相關可能嗎?
看到這個報道:「英國的研究人員通過一項大規模全基因組關聯分析(GWAS)告訴我們,能不能成為早起型人可能與多達351個基因位點相關。」,這種研究可靠嗎?平時血壓、血糖這些生物性狀都是一種激素就可以產生重大影響。如果一種性狀由幾百種基因決定,那進化過程中的自然選擇應該是沒法進行了。
找主要調控基因是關鍵。找一堆相關基因只是工作的一半,還需要進一步分析。就像有數不清的因素都會影響血糖,我們要找的是胰島素。
20190215補充:討論過程中,想法也在不斷修正。現在感覺生物性狀可以不斷分解,最終會分解到一種或幾種蛋白質的功能。而不同蛋白具有相同功能的冗餘情況畢竟是少部分。這個問題應該換個嚴謹的問法,應該是「一個生物性狀由幾百個基因共同調控可能嗎?」
與多少個基因有關要看你怎麼描述這個性狀,比如說:
「你是人」這一性狀與你所有的基因都有關;
在生物學意義上,性狀從來都不是一個嚴謹的辭彙,我們並不能通過「某個性狀大概會和多少基因有關」這樣的思維方式去分析問題,實際上,單純講「一個基因」這個概念就是很模糊的,因為你根本無法確切地知道這個基因的編碼區(與翻譯產生的蛋白質相對應的區域)上下游到底多遠的地方還會影響這個編碼區的表達水平……因此,在合成生物學上,我們通常會用一些更加具體的辭彙去描述「基因」這個概念,比如題目中報道所用的「能不能成為早起型人可能與多達351個基因位點相關」這一說法之中的基因位點,可能是指所有與這一性狀有關的啟動子、蛋白質編碼區、終止子上存在的所有差異位點(這樣說的依據在於,文章所用的研究方式就是通過基因組與早期這一習慣兩個因素進行回歸,最終找出這些特別顯著的位點);
因此,如果換種說法「基因組上的351個突變可能與早期的能力有關」,你會不會更容易接受呢?
至於影響進化與否,只能說題主可能對進化有一些誤解,自然選擇沒有效率不效率的,選擇的快又能怎樣?而且,什麼叫選擇的效率?淘汰的多就是選擇的效率高?還是說突變的多就是選擇的效率高?「一個性狀與多少個基因有關」這一因素與突變率、自然選擇的效率幾乎毫無關係;
題主的出發點或許是:「如果性狀與太多基因有關會不會導致其很難被改變?」很明確的回答是不會,即使與很多基因有關,也終究有一些是主要的,有一些是次要的,有一些在其他基因表達時才是顯著的,還有一些在其他基因不表達時才是顯著的……
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單就這個結論來看並沒有什麼特別意外的地方,一個性狀受到許多基因影響是很正常的事情。
就拿血壓血糖舉例,你可以嘗試著搜索一下決定血壓血糖的因素都有哪些,參與調控的都有什麼信號通路,每條信號通路都有多少種分子參與等等。其間每一個環節都可能影響最終的血壓血糖,對吧?一種激素就可以產生重大影響沒錯,但生產和調控這種激素又需要多少不同器官/組織/細胞的互相協調?
如果一種性狀由幾百種基因決定,那進化過程中的自然選擇應該是沒法進行了。
不是很明白這裡的思路。參與基因多可能會降低自然選擇的效率,但怎麼會沒法進行呢?
謝邀,講兩點。
1、基因有管家基因和奢侈基因。有些基因在這種多細胞生物中的每個細胞都需要表達,稱為管家基因。比如,在人類和絕大多數生物中,DNA聚合酶基因、RNA連接酶基因都必須表達。奢侈基因就是在不同細胞中表達情況不一的基因,比如人體胰島素基因,只在胰島B細胞中表達,而體細胞不可能表達。那麼,你覺得胰島素的產生只與胰島素基因有關嗎?
2、非等位基因之間有互作作用,激素之間有各種拮抗和協同作用。
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