Chang,Shih-Ting

基因

· Chang, Shih-Ting

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基因在不同環境中如何調節出不同效果?

大多數的基因由多種變體組成,這些變體由父母繼承並根據環境而產生不同調節的效果,根據「基因-環境交互作用」,例如一個具有高攻擊傾向的基因變異,在孩童年幼環境中充斥肢體暴力的社區,這將可能增加孩童日後搶劫超商的機率,但同樣的基因變異下,孩童也可能在棋局上展現強烈的進攻風格,達成驚人的棋藝成就。

When it comes to humans, it can be silly to ask what a particular gene does—only what it does in a particular environment.

就人類而言,問某個特定基因做什麼有點可笑—應該只問它在特定環境中做什麼。

—《Determined_A Science of Life without Free Will

首先,人類的基因裡面大概有95%都是"長段DNA序列",又稱"插入序列",這些長段DNA並不負責基因編碼的工作,換句話說,只有5%左右的基因負責編碼的工作,其他的長段DNA都是作為調節使用。

人類的一個基因裡有95%的插入序列,它們是非常精密的調節網路,控制著生物時鐘、分化、凋亡等等,所以有限的基因可以有無窮的變化。

—《認識DNA》 p.33

only about 5 percent of DNA constitutes genes. The remaining 95 percent? The dizzyingly complex on/off switches, the means by which various environmental influences regulate unique networks of genes, with multiple types of switches on a single gene and multiple genes being regulated by the same type of switch. In other words, most DNA is devoted to gene regulation rather than to genes themselves. Moreover, evolutionary changes in DNA are usually more consequential when they alter on/off switches rather than the gene.

只有約5%的DNA構成基因。剩下的95%呢?是令人眼花繚亂的複雜開關,透過這些開關,各種環境影響會調控一套獨特的基因網絡,一個基因上可能有多種不同的開關,而同種類的開關也可能調控多個基因。換句話說,大部分DNA是用來調節基因而不是實際編碼基因。此外,DNA的進化變化通常在改變開關時會更具有重大意義,而不是基因本身。另一倫的評估基準是調節的重要性,生物越複雜,其DNA中用於基因調節的百分比就越高。

—《Determined_A Science of Life without Free Will

由《認識DNA》 p.31~p.33頁我們可以知道絕大部分(約95%)的基因都是作為調節用途,而讓這些基因能夠調節的方式就是「剪接機制」,這種機制讓一長串的DNA能夠根據環境的不同觸發身體的活化者(一種蛋白質),在找到特定片段基因的啟動子後,進而透過RNA聚合酶(大部分是它)將這些DNA轉錄成RNA,而RNA在透過剪接機制形成"信使RNA",這邊的剪接機制一樣受到環境影響,信使RNA才會產生蛋白,最後,這些蛋白又經過蛋白解離、磷酸化或醣化作用,產生出蛋白質。