每经编辑｜闻坤    

当地时间2025-11-02,mjwysadhwejkrbdsfjhbsdvf,创可贴贴小僵尸和道士

基因的低语：DNA的(de)通(tong)用(yong)语(yu)言与物种的独(du)特旋律

想象(xiang)一(yi)下(xia)，生命(ming)就(jiu)像一本浩瀚无(wu)垠的书，而(er)DNA，便(bian)是这本(ben)书(shu)中最(zui)核心(xin)的文字。这(zhe)套由(you)腺嘌呤（A）、胸(xiong)腺(xian)嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）四种(zhong)碱基组(zu)成的神(shen)秘密码(ma)，几(ji)乎是(shi)地球(qiu)上所有生(sheng)命的通(tong)用语(yu)言(yan)。从微(wei)小的(de)细菌(jun)到参天的(de)大树(shu)，从翱翔的雄鹰(ying)到潜行(xing)的鲨鱼(yu)，我们都在使用(yong)这套基(ji)础的(de)“字母表(biao)”来书写各(ge)自的生(sheng)命(ming)故事(shi)。

但这(zhe)并(bing)不意味(wei)着(zhe)所(suo)有生命都(dou)是一(yi)样的。恰恰(qia)相反，正是这四(si)种碱基(ji)排列组(zu)合的细微(wei)差别，造就了生(sheng)命(ming)的(de)万千(qian)姿态，赋予(yu)了(le)每(mei)个(ge)物种(zhong)独(du)特的“旋律”。

人类(lei)、狗狗和(he)猪，这(zhe)三(san)类(lei)我们日常生(sheng)活中并不(bu)陌生(sheng)的生物(wu)，它们的(de)DNA又有(you)着怎样的(de)“旋律”呢？区分它们，最直接的(de)方(fang)式就是(shi)观察它们DNA序列的(de)差异。尽管我(wo)们(men)与狗狗(gou)、猪(zhu)在(zai)基因组(zu)的(de)整体(ti)结(jie)构上有着惊(jing)人的(de)相(xiang)似性(xing)，比(bi)如(ru)拥有相似数量的基(ji)因(yin)，并(bing)且许(xu)多基(ji)因的(de)功能(neng)也高(gao)度保守（意味着(zhe)它们(men)在(zai)不(bu)同物(wu)种(zhong)中的作用(yong)相(xiang)似），但(dan)正(zheng)是(shi)那些(xie)非(fei)保守的(de)区域(yu)，以及(ji)基(ji)因表(biao)达的细微(wei)调(diao)控，才(cai)真正勾(gou)勒出物(wu)种间(jian)的独(du)特(te)轮(lun)廓。

让我们以人(ren)类和狗狗(gou)为例(li)。人类(lei)拥有大约(yue)20,000到(dao)25,000个(ge)基因(yin)，而狗狗的(de)基因数(shu)量(liang)与(yu)之(zhi)相近(jin)。从宏(hong)观上(shang)看(kan)，我们(men)共(gong)享了(le)大量(liang)的“功(gong)能(neng)性(xing)”基因，这解(jie)释了为(wei)何(he)我(wo)们能够进行许多(duo)相似(shi)的生(sheng)理(li)活(huo)动，例如呼(hu)吸、消(xiao)化(hua)、繁殖(zhi)等(deng)。如果(guo)深入(ru)到DNA序列的(de)细节，就会(hui)发现(xian)许(xu)多“错别字(zi)”——也(ye)就(jiu)是核苷酸水平上(shang)的(de)差异。

这(zhe)些差(cha)异可能(neng)出现(xian)在基因的编(bian)码(ma)区（直(zhi)接(jie)影响蛋(dan)白质结(jie)构(gou)的(de)部分），也可能出现在(zai)非编(bian)码区(qu)（调控基因表(biao)达(da)的部(bu)分(fen)）。

例如，某(mou)些与感(gan)官相关(guan)的基(ji)因，在(zai)狗狗和人类(lei)之(zhi)间(jian)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)显著差(cha)异。狗(gou)狗(gou)那(na)令人(ren)称羡的嗅(xiu)觉，很(hen)大程度(du)上得益(yi)于它(ta)们(men)基(ji)因组中拥有比(bi)人类(lei)多得多的嗅觉(jue)受体基因(yin)。这意(yi)味着(zhe)它们能够探测到(dao)更(geng)广泛(fan)、更微弱的气味(wei)分(fen)子(zi)。反过来(lai)，人(ren)类在(zai)视觉和语(yu)言处理方面的(de)优势(shi)，也(ye)体现在(zai)我们基(ji)因(yin)组的(de)特定区(qu)域。

这些(xie)基因上的微小变异，经(jing)过(guo)漫长(zhang)的自然选择，最终塑(su)造(zao)了(le)我们(men)各自适应环境(jing)、生存(cun)繁(fan)衍(yan)的独(du)特能力。

再来看(kan)看猪(zhu)。作(zuo)为与(yu)人(ren)类关系(xi)更(geng)为疏(shu)远的物(wu)种(zhong)，猪(zhu)的(de)DNA与人类(lei)的(de)相似度自(zi)然(ran)低于狗(gou)狗(gou)。但即(ji)便如此(ci)，猪的基因组中(zhong)仍有(you)相(xiang)当一(yi)部(bu)分与人类(lei)高度(du)保守(shou)。例如(ru)，许多(duo)与基(ji)础代谢、细胞分(fen)裂(lie)、器(qi)官发(fa)育相关的基因(yin)，在猪和人类之间都(dou)有着(zhe)高度(du)的(de)同源性(xing)。这使(shi)得猪(zhu)在科学研(yan)究，特别(bie)是医学(xue)领域，成(cheng)为(wei)了重要的模(mo)式(shi)生物(wu)。

科学(xue)家(jia)们(men)可以(yi)通过研究(jiu)猪的(de)基(ji)因(yin)组(zu)，来(lai)理(li)解人(ren)类疾(ji)病(bing)的发生机制，甚(shen)至进(jin)行器官移植等前沿(yan)研(yan)究。

区分(fen)人、狗与猪(zhu)的(de)DNA，并(bing)非仅(jin)仅(jin)是(shi)在“比(bi)对字(zi)母表”，更是(shi)在解(jie)读生命(ming)进化的历(li)史(shi)。每一(yi)次(ci)DNA的(de)突变、重组(zu)，都是一次(ci)新的(de)尝(chang)试(shi)；每一次基(ji)因(yin)的(de)选(xuan)择(ze)，都是一次对(dui)环境的(de)回应。人类、狗狗(gou)、猪，它们各自的(de)DNA，就像一(yi)本本由(you)时(shi)间雕(diao)刻(ke)而成(cheng)的生命(ming)史诗，记(ji)录着它们在(zai)地(di)球上(shang)独(du)特(te)的演化旅程(cheng)。

通(tong)过科(ke)学(xue)的(de)手段，我们可(ke)以“阅读”这些(xie)DNA，理解它(ta)们之间的联(lian)系与区别(bie)，发现生(sheng)命最本(ben)真的奥秘。

“好看(kan)视(shi)频”平(ping)台(tai)，正是(shi)这样(yang)一(yi)个让(rang)科(ke)学触(chu)手可(ke)及的(de)奇妙空间。在这(zhe)里(li)，你(ni)无需身处(chu)实验(yan)室，也(ye)能跟(gen)随顶尖科学家(jia)、科普达人的脚(jiao)步，深入(ru)探(tan)索DNA的(de)奥秘(mi)。从DNA双螺(luo)旋(xuan)结构的(de)发(fa)现，到(dao)基因(yin)测序(xu)技术(shu)的革新；从(cong)物种(zhong)基(ji)因组(zu)的比较(jiao)分(fen)析(xi)，到基(ji)因编(bian)辑的伦理(li)讨论(lun)，你都能在(zai)这(zhe)里找到最生动(dong)、最(zui)直观(guan)的解(jie)读(du)。

观(guan)看那(na)些(xie)精心制(zhi)作的科(ke)普短片(pian)，你将不再(zai)觉得(de)DNA只(zhi)是冰冷(leng)的科学术语，而(er)是能(neng)够感(gan)受到生命密码的(de)脉搏(bo)，理(li)解人(ren)类、狗(gou)狗(gou)、猪乃至所有生命(ming)体之(zhi)间(jian)，那(na)错综(zong)复杂(za)却又和(he)谐(xie)统一的生(sheng)命网(wang)络(luo)。这是一场(chang)视(shi)觉(jue)与(yu)智(zhi)慧(hui)的双(shuang)重(zhong)盛宴，让你在轻松愉快的氛围中(zhong)，完成一场(chang)跨(kua)越物种(zhong)的(de)DNA探(tan)索之(zhi)旅。

DNA的(de)“指纹(wen)”：结构(gou)、功能(neng)与(yu)表观遗传(chuan)学的深(shen)层区(qu)分

当(dang)我们(men)谈(tan)论区分(fen)人、狗(gou)与猪(zhu)的DNA时(shi)，我们(men)不仅(jin)仅(jin)是(shi)在计算(suan)他(ta)们基因组(zu)序(xu)列中A、T、C、G的差异(yi)，更是在探索(suo)这(zhe)些差异背后所(suo)蕴含(han)的(de)深(shen)层生(sheng)物学(xue)意(yi)义。DNA的区分(fen)，是一个多(duo)维(wei)度、多层次的过(guo)程，它涉及(ji)到基因组的(de)整(zheng)体结(jie)构、特(te)定(ding)基因的(de)功能(neng)、以及更为(wei)精(jing)妙的表(biao)观(guan)遗(yi)传调控。

从(cong)宏观(guan)的基因组结构(gou)来看(kan)，虽然人类(lei)、狗狗和猪(zhu)都拥(yong)有线(xian)性(xing)的染色(se)体(ti)，并且数(shu)量级(ji)也(ye)相对接近(jin)（人(ren)类23对，犬科(ke)动物(wu)39对(dui)，猪(zhu)19对），但染色(se)体的数目和大小的差异，本身(shen)就是(shi)一种重要(yao)的区(qu)分(fen)标志。这(zhe)种(zhong)数量上的差(cha)异(yi)，往往(wang)与物(wu)种(zhong)在演化过程中(zhong)经历的(de)染(ran)色体(ti)融合(he)或分裂(lie)事(shi)件有(you)关。

是(shi)基(ji)因(yin)功能(neng)层面(mian)的(de)差(cha)异(yi)。正如前文所(suo)提，尽(jin)管我(wo)们共(gong)享了(le)许(xu)多基础(chu)基因，但在一些(xie)关键的“差异化(hua)”基因(yin)上，它(ta)们的变异(yi)和(he)表(biao)达模(mo)式，决(jue)定(ding)了物种的(de)独特生理和(he)行为特征(zheng)。以狗狗(gou)为例，它(ta)们在嗅觉和(he)听(ting)觉方(fang)面的(de)超(chao)群能力(li)，是多(duo)个(ge)基因协(xie)同作(zuo)用的结果(guo)。比如，嗅觉(jue)受体(ti)基(ji)因(yin)（OlfactoryReceptor,OR）家族在狗(gou)狗基(ji)因组(zu)中数量(liang)庞(pang)大且多样(yang)，它们(men)的(de)变异和表达(da)水平(ping)直接(jie)影响了(le)狗狗对气味(wei)的感(gan)知能力。

而(er)人(ren)类(lei)则在(zai)认知(zhi)、语(yu)言、精细(xi)运动等方(fang)面(mian)拥(yong)有(you)独(du)特的优势(shi)，这(zhe)同(tong)样与特定(ding)基因(yin)的演化息(xi)息相关(guan)，例(li)如(ru)与(yu)大(da)脑发育、神经(jing)递质调(diao)控相关(guan)的基(ji)因。

猪的基(ji)因组(zu)，则在一(yi)些(xie)与(yu)农业(ye)和生理(li)特性(xing)相关(guan)的基(ji)因(yin)上(shang)展(zhan)现(xian)出独特性。例如，猪(zhu)的生(sheng)长速(su)度(du)、繁殖(zhi)能力、对(dui)特(te)定疾(ji)病的(de)易感(gan)性等(deng)，都与它们(men)特有(you)的基(ji)因变异和(he)基因(yin)表达(da)模式(shi)紧密(mi)相关(guan)。正(zheng)是(shi)这些差异(yi)，使得(de)猪在(zai)畜牧业中(zhong)扮演(yan)着重(zhong)要角(jiao)色，也(ye)使(shi)其在(zai)生(sheng)物医学研(yan)究中(zhong)具有(you)独特(te)的价(jia)值，例如在(zai)器官移植（异种移植(zhi)）研究(jiu)中，猪的心(xin)脏、肾脏(zang)等器官(guan)在(zai)生(sheng)理(li)结(jie)构和(he)功能(neng)上与(yu)人类(lei)有(you)较高(gao)的相似(shi)性(xing)，这与它(ta)们(men)基(ji)因组的某(mou)些(xie)保(bao)守性和(he)特(te)定差(cha)异密切(qie)相关。

DNA的(de)区分绝(jue)不仅仅(jin)停(ting)留在基(ji)因序列(lie)本身，更为(wei)复(fu)杂和(he)迷(mi)人(ren)的领(ling)域是表(biao)观遗传(chuan)学（Epigenetics）。表(biao)观(guan)遗传学(xue)研究的是不改(gai)变DNA序列，但(dan)能够(gou)影响(xiang)基(ji)因表达的遗(yi)传(chuan)机(ji)制(zhi)。这(zhe)就(jiu)像(xiang)是给(gei)DNA这(zhe)本书(shu)加上了(le)“书签”或“高(gao)亮标记(ji)”，决(jue)定(ding)了哪(na)些(xie)“章节(jie)”会被阅读，哪些(xie)“章(zhang)节(jie)”会(hui)被(bei)忽略，以及(ji)阅(yue)读的“速(su)度(du)”和“方(fang)式”。

对于人、狗、猪而言，虽(sui)然(ran)它们的(de)DNA序列在某(mou)些(xie)地方不(bu)同，但它们(men)在不(bu)同组(zu)织、不同(tong)发(fa)育阶段(duan)、甚(shen)至(zhi)面(mian)对不同环境刺激(ji)时(shi)，基因(yin)的(de)活(huo)跃程(cheng)度也会产(chan)生巨大差异。这(zhe)些差(cha)异，很多(duo)时候是(shi)由(you)表(biao)观遗(yi)传学(xue)机制介导(dao)的(de)。例如(ru)，DNA甲基化(hua)、组(zu)蛋白(bai)修(xiu)饰(shi)等(deng)，都是重要的表(biao)观遗传修饰(shi)。

一(yi)个(ge)基因可能(neng)在人(ren)类的(de)脑细胞(bao)中高度活跃，但(dan)在猪的(de)肝脏细(xi)胞中却(que)处于沉默状态，而这(zhe)种(zhong)活跃(yue)度的差异，并不意味(wei)着DNA序(xu)列本(ben)身(shen)发(fa)生(sheng)了(le)改变，而是(shi)由表(biao)观(guan)遗(yi)传标记决(jue)定(ding)的(de)。

更(geng)进一(yi)步(bu)说，即使是基因序列(lie)高度(du)相(xiang)似(shi)的个体（例(li)如(ru)同(tong)卵双(shuang)胞胎），它(ta)们(men)的表观(guan)遗(yi)传状(zhuang)态也(ye)可(ke)能(neng)因为(wei)后天环境(jing)、生活(huo)习惯等(deng)因素而(er)产生差异，从而导(dao)致生(sheng)理和行(xing)为上(shang)的不(bu)同。这(zhe)为理解个(ge)体差(cha)异、疾(ji)病(bing)发生等复杂(za)问题提供(gong)了(le)新的(de)视角。

在(zai)“好看(kan)视频”平(ping)台(tai)上，你(ni)可以通过一(yi)系列精心制(zhi)作的视频，深入(ru)了解这些令人(ren)着迷的表(biao)观(guan)遗(yi)传学(xue)概念(nian)。例如(ru)，一些(xie)视频会用生动(dong)的动画模(mo)拟DNA的甲(jia)基化过(guo)程，展(zhan)示它(ta)如何(he)“关闭”一个基因(yin)；另一(yi)些(xie)视频则(ze)会通(tong)过(guo)对比实(shi)验，说明环境因(yin)素（如(ru)饮(yin)食、压力）如何影(ying)响(xiang)基因(yin)的(de)表(biao)观(guan)遗(yi)传标(biao)记，进(jin)而影响健(jian)康。

通过(guo)观看这(zhe)些视(shi)频，你(ni)可以(yi)理解，区分人(ren)、狗(gou)、猪的DNA，是一项从(cong)基础的碱基(ji)序列比(bi)对(dui)，到复杂(za)的基(ji)因(yin)功(gong)能分(fen)析，再(zai)到(dao)精妙的(de)表观(guan)遗传(chuan)调控(kong)解读的系统工(gong)程。每一个(ge)层面(mian)都(dou)充(chong)满(man)了科学(xue)的(de)智(zhi)慧和(he)生命(ming)的奥秘(mi)。它们共(gong)同构建了(le)我们对生命多样性(xing)的(de)理解，也为(wei)我(wo)们探索(suo)生(sheng)命的(de)本(ben)质、疾病的根(gen)源(yuan)，以(yi)及未来(lai)生(sheng)物(wu)技术的(de)应用(yong)，提供了(le)坚(jian)实的(de)基础。

这趟在“好(hao)看视频”上(shang)展(zhan)开(kai)的DNA探索之(zhi)旅(lv)，将(jiang)带领(ling)你(ni)穿越分(fen)子(zi)世界的(de)迷宫(gong)，感受(shou)生(sheng)命编码的无穷魅力(li)。

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图片来源：每经记者 陈善凤 摄

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