Knowledge sharing

知識分享
談談基因與環境 對生命的影響,人類如何順天應命?基因決定一切嗎?

  文/曹昌堯醫學博士(中山醫學大學內科學教授、逢甲大學EMBA高階101) 、中山醫學大學附設醫院「免疫細胞治療中心」
序列二主題:

「基因」與「環境」共同決定物種的外型與行為模式,基因藉由物種的世代傳承而延續,但是會因為環境的變遷,透過篩選而留下最能適

應環境的基因。


(一)透過基因體定序,幾乎可以立判物種的來源及親屬關係:

猴子跟人類有90%的基因是一樣的,黑猩猩跟人類更是共享98.8%的基因,所以,既使你沒有看過猴子或黑猩猩,你也可以知道黑猩猩的

長相與行為模式比猴子更像人類。事實上黑猩猩與人類同屬於人科,人科是靈長目的一科,除了人類外還包括所有已絕種的人類近親及幾

乎所有的猩猩。透過形體、長相與行為模式,雖然可以大略的分辨出物種的來源,但是透過基因體定序(一種現代分子生物學的技術),

可以清楚地歸納物種的起源與脈絡。最典型的例子就是,不再會有人爭論熊貓是熊還是貓?熊貓長得不太像熊又是吃全素,但是透過基因定

序的比對可以確定牠就是熊。法律上有血緣爭議時,「親子鑑定」就是透過這一項技術,來判定兩人之間的血緣關係。現今,不到10萬塊錢

台幣,就可以做完自己的全基因組定序(Whole Genome Sequencing ),不過,社會上卻沒有掀起這個「基因型身分證」的探索風潮,由

此可以窺知人類文明的建構,不是框架在「基因純正」的前提上。(關於物種發展過程的基因多型性需求,我們日後再談。)



(二)透過蛋白質編碼基因, 生命體產生各種可以調控身體的蛋白:

龍生龍、鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞;基因不僅傳遞物種的外型模組,基因也會影響物種的行為模式。人體擁有23對染色體,每一個染

體含有數百個基因,基因是由一序列的鹼基對所組成,它也是一個蛋白質編碼的單位。人體估計約有20,000到25,000個基因,這個數量

比某些原始的生物更少,但是透過大量的選擇性剪接(alternative splicing ),使得一個基因能夠製造出多種不同的蛋白質,不同的蛋白

質在體內各有不同的功能,負責維繫身體健康的所有生理機能。有些蛋白會影響到人類的行為,例如:單胺氧化?(MAOA)負責調節在

大腦中的神經衝動傳遞物質(例如:多巴胺、去甲腎上腺素等),當MAOA的基因出現突變而導致單胺氧化?的分泌不足時,會造成該個

體具有暴力行為的傾向。有趣的是,具有同樣的MAOA基因突變的小孩,因為成長環境以及教養模式不同,這種傾向的表現卻又不相同。

研究人員發現生長在一個溫暖、正常家庭的小孩,其未來發生暴力行為比生長在一個暴力、異常家庭的小孩低了許多。



(三)環境及環境中的其他生命體,會影響到個體的基因表現:

前面述及,MAOA突變基因會因為環境不同,而有不同的基因表達(基因製造出的蛋白質數量);其實,調控身體機能的各種基因,也

會隨時隨地因應環境的變化,調整其製造各種生理所需的蛋白質的種類及數量,例如:緊張的時候會釋放出比較多的腎上腺素,讓交感

神經處於亢奮的狀況,來調控各個相對應的器官。幸也不幸的是,環境中的其他各種生命也無時無刻地影響到我們的基因表現,例如:

感染人類的病毒,COVID-19 感染後啟動身體的各種免疫機轉,造成了各種症狀與症候,萬一你的某些免疫基因跟它不對盤,可能會產

生致命的免疫風暴。另外,有些病毒與細菌雖然不會感染人類,造成疾病,卻長期住在身體裡面影響身體的機能,例如:生存在我們腸

胃道裡面的成千上萬種益生菌,它們在你出生後透過共同生活的家人、飲食與環境等因子逐漸形成穩定的共生關係,它們也會透過影響

你身體的基因表達,來干預你的胃腸道機能、影響營養吸收,甚至身體的外型與生命的長短。



結論:

生命體只是基因延續的一個軀殼而已,基因與環境共同控制這個軀殼的表現;當生存環境優渥的時候,生命體會力求自己的延長,反之

,當生存環境惡劣的時候,生命體會放棄自己而選擇讓物種繁衍(衍生下一代)。這個決定是由環境與基因共同選擇不是個體。