基因突变影响少精:少了这个基因,就可能注孤生
小二黑是一个年轻力壮的单身汉,和另外四个单身汉一起住在没有爱情的公寓里。
直到有一天,他被带到一个打扫得干干净净的单间,然后命运的大门为它敞开了。
一只小女老鼠迈着性感的猫步向它走来。
然而——
小二黑没有转身,没有亮灯,他看了她一眼,然后默默走了
默默走了
走了
走
了
小二黑是一只患有自闭症的老鼠,它身上的一个基因已经被科学家动了手脚。
这个基因叫SH3RF2(多看一会儿,下文还会一直出现)
科学家们历经千辛万苦,培养出一批敲除掉这个基因的杂合子小鼠(SH3RF2 /-)。以它们为主角,导演了一出出“家庭 伦理 爱情 动作”的大片。
这些小鼠出生后,很快表现出与其他同类不同的行事风格。
比如:
喜欢发动攻击
杂合子小鼠经常和兄弟打架喜欢两腿站立
杂合子小鼠更频繁做直立动作喜欢飞檐走壁,喜欢藏宝游戏
杂合子小鼠更频繁地突然起跳,更频繁地埋藏弹珠等不能食用的东西
就是不喜欢任何社会关系
杂合子小鼠对同伴的勾搭无动于衷继而,它们接受了从亲情到友情到爱情的重重“考验”。
爱情篇
回到开头“非诚勿扰”的那一幕,不管科学家大大们介绍来的小姑娘多么身量苗条、体格风骚,它们都不会像隔壁的同龄小伙子那样猴急猴急。
友情篇
小二黑们“鼠在家中坐,客自远方来”。但不管来的是老伙计还是新朋友,他一律兴趣缺缺,跟隔壁喜新厌旧的同龄小伙子相比,也完全不一样。
亲情篇
出生第八天,还没断奶的男宝宝们就从爸妈身边被带走。相比正常的小鼠宝宝,小二黑他们对妈妈的呼唤,频率和长度都比较低。
也就是说,SH3RF2 /-杂合子小鼠表现出了自闭症的常见表型:刻板行为、社交障碍和语言发育异常。
科学家们没有就此满足,他们接下来有了更惊人的发现。
他们用了一些方法去检测这些小鼠大脑的结构和功能。发现数据跟数据之间差异特别大,但一平均下来,又没有显著的组间差异。
就比如一个组里既有狮子市长,也有Mr. Big,平均下来和隔壁的狐狸军团也差不多。
这是咋回事呢? 科学家灵机一动:会不会同一个体的左右脑半球之间,也存在差异呢?
接下来,他们把小鼠大脑左右两个半球的数据分开进行统计。
AMAZING!
果然,这些小鼠的神经系统缺陷主要集中在左侧大脑,而临床磁共振结果显示,人类自闭症患者正是存在左半球脑功能障碍!
这可能是学术界第一次对这个现象做出了机制层面的解释!
关于一些科研的细(八)节(卦)问题,小编进一步采访了主导这项研究的两位科学家——中科院遗传发育所研究员许执恒和北京师范大学教授章晓辉。
他们是第三次合作的老搭档了(右为许执恒,左为章晓辉)
Q1:为什么你们只拿雄性小鼠做实验,说,这是性别歧视吗?
A:绝对没有!雄性小鼠的心态和行为受激素影响比较小。如果用小母鼠做实验,万一她谁都不想理,只是因为来了大姨妈呢?
Q2:既然基因敲除的小鼠不喜欢异性(也不喜欢同性),它们怎么生出这么多用来参与实验的小鼠呢?
A:我们为这个也操碎心了!一开始想全部用SH3RF2 /-小鼠进行繁殖,这样能得到更多的SH3RF2 /-后代(孟德尔定律不用解释吧?)但我们最后更倾向用野生型的雄性小鼠和SH3RF2 /-雌性小鼠交配。
至少得有一方主动,对吧?
Q3:说来说去,为什么参与实验的都是杂合子(SH3RF2 /-)小鼠呢?纯合子(SH3RF2-/-)都被吃了吗?
A:主要是因为在人类中发现的自闭症患者就是SH3RF2 /-基因型。
其实我们在纯合子小鼠中也发现了一些amazing的现象,但是一篇论文写不下了。请期待续集!
Q4:……能稍微剧透一点吗?
A:唔……你知道雨人吧?有些高功能自闭症患者也是与众不同的天才,我们发现有些缺失SH3RF2基因的小鼠也表现出了优异的学习记忆能力。
电影《雨人》剧照哈哈哈,真是real耿(可)直(爱)的科学家!
精彩跌宕的科研故事讲完了,接下来我们来谈一些沉重的话题。 全球范围内,自闭症的患病率都在显著增加,大约每10000人中就有62人患病。而美国的数据更是惊人:每68人中就有1个自闭症患者。
自闭症对人生对家庭的影响都是巨大的。
即便是占患者比例约10%的高功能自闭症患者,即便他们中的一些有着异于常人的天赋,也无法抵消人生中额外的苦难和困境。
电影《地球上的星星》剧照许执恒之所以盯上了SH3RF2这个基因,正是因为一个不幸的台湾家庭。
在这个家里,父亲患有自闭症,母亲患有多动症,他们的孩子继承了双方的基因缺陷,表现出比父亲更严重的自闭症状。
检测发现,父亲少了一段染色体,而这段染色体上一共有7个基因。其中6个基因做过动物模型实验,目前都没有发现与自闭症相关。
只剩下SH3RF2,研究最少,但最可疑——人们曾在12名自闭症患者中发现过这个基因的突变现象。 迄今为止,人们已经发现了大量可能与自闭症相关的风险基因,光是“单基因型”自闭症相关的风险基因就超过了400个。
但与此同时,只有个别风险基因能占到所有自闭症病例的1%以上。
而且这些所谓的风险基因中,绝大多数都没有经过动物实验的验证。
也就是说,我们尚不能通过钻研某几个特定基因,来发展产前诊断或确定所有自闭症患者的发病机制。 从两位科学家的陈述也可以看出,要制作一个好的基因改造自闭症动物模型,是非常不容易的。 有缘看到这篇文章的朋友,你们会不会也萌生出研究自闭症等疾病的梦想?
毕竟科学研究的过程如此精彩,看到成果的时刻激动人心,而你的发现,有可能make a difference,有可能改变这个世界。来源:中国科学报
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