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举个栗子:都有哪些“异己基因”进入我们身体?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-16) 253次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:都有哪些“异己基因”进入我们身体?

【随时进入体内的“基因”】

所谓基因者,一类生物大分子是也,一般是 DNA,偶尔也有 RNA[1]。基因一般在细胞内,有时也会跑到细胞外。这些东西满世界都是,无孔不入。手在饭桌上随便抹一下,就会沾上“基因”;去美国走一遭,美国特有的“基因”就可能随你的鞋底来到中国。呼吸时,“基因”会钻到你的肺里;吃饭时,“基因”会乘机进入消化道;被蚊子或跳蚤叮咬了,“基因”会被注射到你的血液中。如果在海里游泳不小心咽入了一小口海水,哪怕只有一毫升,那么成百万的细菌和上千万个病毒就会进入你的胃里。每个细菌都带有几千个基因,自己算算这点海水含有多少基因吧。

举个栗子:都有哪些“异己基因”进入我们身体?

可能进入你的身体的基因是防不胜防的,但只要平时尽量讲卫生,防止各种“病原体”(它们绝大多数都是带有基因的)进入你的身体就足够了。为了做到这一点,我们的策略是宁可错杀一千,绝不漏过一个。杀死有可能进入身体的一切带有基因的“活物”:细菌、真菌、病毒、寄生虫……但只要基因不是由这些“活物”所携带,我们一般就听之任之了。比如烧开水,烫死了所有的细菌,就可以放心地喝了,不会考虑开水中的细菌只是死了,它们的尸体还在,尸体中相当部分的基因也会保留下来,并进入你的胃中。

既然有这么多基因、通过这么多渠道进入体内,我们的身体会不会乱套,被那些外来的基因搅得一团糟呢?一般不会。因为我们的身体有种种自净能力,比如用酶消化掉它们,破坏它们的结构;建立一些屏障防止它们去不该去的地方,像消化道内皮、呼吸道粘膜、生殖道粘液之类的屏障就拦截了绝大多数的外源基因。漏网之鱼则被细胞膜挡在细胞之外了。

【涉及到基因移入体内的医疗技术】

在医院,一些“外源”的基因可能通过一些正常的医学操作进入你的体内,而你大概从未想过这些治疗过程和“基因”有何关系。比如输血时,别人的“基因”就会通过血液进入受血者的血管中,因为每个有核的细胞都带有基因。你也许会争辩说,红血球是不带有细胞核的,但不要忘了,血液中还有相当数量带有细胞核的白细胞也一起通过输血进入受血者的身体了。如果谁进行了组织或器官的移植,不管是角膜移植、肾脏移植、还是骨髓移植,不用说,更会有大量的外源基因随之进入受者的身体。

举个栗子:都有哪些“异己基因”进入我们身体?

你可能会说,上述医院发生的“转基因”事件,转的都是人类自己的基因,问题不大。实际上,在器官移植实践中,尤其在早期,由于器官缺乏,一些器官移植是异种移植。比如患者接受狒狒的心脏、狒狒的肝脏、家猪的肾脏,等等。这些异种器官移植的效果当然比不上任何人之间的器官移植,但在资源短缺的情况下聊胜于无。这样,猪或狒狒的全套基因会随之进入人体,这可比“转基因食品”来得生猛多了。目前正在研究一种稍“温和”的做法,就是只用动物的器官做手脚架,让上面生长人类的细胞,生产出一个器官后再移植,这样移植的就是带有人类基因的器官。但这种操作混进少许动物基因片段还是免不了的。器官移植最大的问题是免疫排斥反应,这是人们对其副作用的主要关注点。尽管有人也担心异种基因或异种器官携带的病毒可能会损害接受者,但至今尚未发现这种危害的真实存在。奇怪的是,在这些医学活动进行当中,社会上并没有对这类“转基因”可能造成的危害加以广泛关注,大概是因为没有出现“转基因”这样的字眼,没有得到“名主持人”、“名经济学家”这类“名人”的关注。

【我们的体内有多少“转基因”】

尽管我们的机体有重重防御机制,外来基因还是有机会进入生物体的细胞内,并改变原有的基因组,这属于“纯天然”的“转基因”。事实上,在这个地球上每天都会发生大量的不同物种之间的基因组合。其中不同植物之间的杂交,不管是自然无意的还是人类有意为之,也是一种转基因形式。其实更常见的途径是,一类大家不太喜欢的、叫做病毒的小东西,在不同生物之间起到传递基因的“信使”作用。通俗地讲,病毒本身就是一类基因的传运体,它努力地把基因运到可以扩增自己的地方。人类在进化过程中经历过无数次病毒入侵,其中有些病毒基因已经并入了我们的基因组。目前在人类基因组中还可以找到几千种几乎完整的病毒基因组,占了人类基因组总量的 8.3%,而人类基因组中可表达的基因序列不超过 2%(此外,人类基因组中还有总量为 26%的内含子)。可以看出,外来的病毒基因所占的比例是相当可观的。当然,我们的机体不会放任这些外源基因肆意作乱,会采取一些措施,让几乎所有的病毒基因保持沉默,这些不表达的病毒相当于曾经活跃过的病毒尸体。人体可以灭活它们,但没有办法扔掉它们,结果就是身体中每个细胞都成为携带这些病毒尸体的棺材。我们成天带着这些死去的病毒到处跑。

上面谈的还仅仅是我们自身基因组中的外来客。在我们体内,除了我们自己的基因组外,其实还存在着许多别的“基因组”。这些基因组不是父母遗传给我们的,而是由位于我们体表的和侵入我们身体的细菌带来的。它们存在于人体的体表、肠道、口腔等地方。这些微生物加在一起的重量只占体重的百分之几,但这些细菌总的细胞数却 10 倍于我们身体的细胞数。它们有数百个品种,也就是说,与我们自己只有一个基因组相比,它们有数百个基因组。其基因总数量是我们自身基因的一百倍!

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幸好这巨量的基因与我们自己的基因关系还不错,可以帮助我们干很多事。比如帮助消化食物,产生维生素,抵抗那些新来的、不友好的细菌,等等。我们对它们的态度则是既利用又防备,只能让它们在体表和消化道里做好人好事,想要穿透我们的表皮和肠道内皮,真正进入体内环境是不被允许的。但话说回来,既然它们的数目这么庞大,有个把 DNA 片段钻进血液和组织中也不算什么骇人听闻的事——如果不是由病毒这类装备良好的基因载体携带,这些基因片段很难在体内掀起什么大浪。

【食品中的转基因】

既然我们自己的身体带有这么多外来的基因,作为食品的各种生物也不会纯洁到哪去。任何即将变成食物的生物都会携带不属于自己的外来基因,这几乎是必然的,只不过我们懒得逐一检查罢了。那么我们有什么理由和必要,单单对转基因食品特别在意呢?

很多人害怕转基因食物,是怕自己被“转了”基因,但其实被“转了基因”的是这些可食的生物,并不是我们。我们只是吃它们。任何食物都带有基因,你不可能不吃“基因”,何必关心这些基因原本是谁的?如果我们硬要对吃进去的外源基因的来源“知情”,那请先看看自己的食谱,吃了多少道菜,一道菜里放了多少配料?当我们一股脑儿把它们吃到肚子里后,我们的消化液会一视同仁地处理不同生物来源的各种基因,而不管这些基因原来是否位于它“应该”存在的生物体内,还是在食用前已经被人为地安排到了另一个生物体内。

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DNA 分子如果吃下去太多还是有副作用的,比如说可能引起痛风。但这不是什么特殊的 DNA 造成的,而是所有 DNA 中都有的一种基本成分:嘌呤核苷酸所引起的。不过,这已与转基因的“危害”风马牛不相及了。

有人会说,我们的担心不在于吃进这些基因,而是被转了这些基因的食物本身会变得有毒。这种可能性理论上存在,实际上微乎其微。前面讲了,不同物种间的“转基因”事件经常发生,作为食品的生物在进化过程中也同样会发生这类事,没有任何一种生物能独善其身。一个动植物个体本身一般有几万个基因,再人工转进去一个基因,大致地说,也就是在原有的几万个基因产生的效应之上再添加一个基因的效应而已。当然,这通常正是我们需要的效应。那些认为转基因食物会造成不育或导致肿瘤之类的说法,过分夸大了转基因的效应,不是神经过敏,就是杞人忧天。

自然界自发的转基因过程我们控制不了,一般也不关心,但转基因作物既然是科学家人为的操作,他们当然有义务保证它的食用安全性。也正是基于此,才会对每一个新的转基因作物进行严格的安全性检测。这仅仅是一种对自己行为负责的做法,而不是表明转基因本身有多大风险。无数检测也确实证明它们没有危险,这一点科学家心里早就有数,只是再证实一下而已,也算是给疑虑重重的大众一个交代。

注:狭义理解的“转基因”是一种生物技术,而本文使用的“转基因”是指广义上的基因转移,目的在于使读者理解这种技术不过是对自然界广泛进行的基因转移过程的一种仿生技术,而不是人类别出心裁强加于自然界的东西。

[1]基因是存储在核酸(DNA 和 RNA)上的遗传信息,但在实际应用中通常也指带有信息的载体。

(作者:老谈谈,北京理工大学教授)


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