1230
需用時?02:27
假基因導致真毛病

(文/Ed Yong)藥物有選擇性,比如某種藥物可能是你的靈藥他的毒藥。阿司匹林,一種目前在市場上使用相當廣泛的止痛藥。對人類來說阿司匹林雖算不上圣藥,可也是好藥之一,可對貓而言,阿司匹林卻是毒藥,貓對阿司匹林十分敏感,即使很少的劑量都可能致死。寵物醫生在給動物開處方的時候,必須嚴格控制阿司匹林的劑量。

對貓而言,阿司匹林很難被分解發揮藥效。并且一旦攝入阿司匹林,貓咪就很難從體內將阿司匹林清除干凈,因此阿司匹林很容易在貓咪體內蓄積到有害濃度。這種缺陷在人類當中十分罕見,狗狗也沒有這樣的問題。所有的貓科動物都遭受同樣問題,包括家養貓和非洲獅。

現在來自塔夫斯大學醫學院的碧努?什雷斯塔發現了貓對阿司匹林敏感的奧秘,這與貓的獵食習性有很大的關系。偏愛肉食的貓會將體內的阿司匹林代謝成為危害生命的物質。

在人體肝臟內一種名為UGT1A6的蛋白幫助消化阿司匹林。1997年,邁克爾?考特帶領什雷斯塔做了一個研究,發現貓的肝臟內幾乎沒有UGT1A6蛋白。三年后,他發現貓肝臟沒有UGT1A6蛋白的原因。原來,貓的基因組上編碼UGT1A6蛋白的基因已經被破壞。盡管UGT1A6基因還存留一個基本的骨架,但是卻已經失去編碼UGT1A6蛋白的能力,學術上稱這種基因為“假基因”。

這是一個老生常談的問題。什雷斯塔對18種貓科動物進行分析,包括印度獵豹、老虎等,結果發現它們的基因組上UGT1A6基因存在相似的突變。有些貓科動物突變得尤其嚴重。因此,貓科動物共同的祖先一定對阿司匹林特別敏感。

存在UGT1A6基因缺陷的不僅僅是貓科動物,其他肉食動物也有這個問題,比如說棕色鬣狗和海豹。(如果你養它們做寵物,記住不能給阿司匹林給它們吃)

其他肉食動物的UGT1A6基因是正常而有效的,比如土狼、狗、熊、貓鼬以及浣熊。為何貓、海豹和棕鬣狗例外?什雷斯塔認為關鍵影響因素是飲食。這些動物都是超級肉食動物,幾乎70%的食物都是肉類。相比之下,熊和狗都是雜食動物,它們也會吃一些植物。

與其他解毒的蛋白一樣,UGT1A6是進化出來幫助動物處理幾千種來自植物的危險化學物質。對食草動物而言,UGT1A6基因是進化的恩賜。而那些UGT1A6基因有問題的動物不得不在一個狹窄的食譜中選擇食物。

如果動物吃很多的肉類,那么UGT1A6就很難發揮作用,慢慢地失效。而只要動物可以繼續傳承下去,這個失效的基因也會傳承下去。進化的真諦就是“使用它或是丟失它”。

UGT1A6基因不是唯一面臨失效的基因,貓體內還有一種含量很低的唾液淀粉酶也有相似命運。與其他哺乳動物不同的是,貓不喜歡甜食,因為感受甜味的Tas1r2基因失效了。正因為淀粉酶和Tas1r2基因的雙重作用,貓離植物食品更遠了。

這并不是故事的全部,其他的肉食動物如土狼、貓鼬和黃鼠狼同樣熱愛肉食,卻擁有完好的UGT1A6基因。這表明,高肉食的飲食可能會傷害動物基因組上的UGT1A6基因,但是并不是唯一傷害UGT1A6基因的因素。一定存在其他因素影響貓科動物UGT1A6基因缺陷。

研究人員認為1.1億年前,貓科動物從共同的祖先開始演化。但是,在此之前,缺乏貓科動物的化石,這一現象被稱為“貓鴻溝”,也就是2.3億年前到1.7億年以前這段時間缺乏貓科動物化石。也許在那段時間,貓科動物遇到了進化瓶頸。那時候貓科動物數量不多,一旦發生突變可能大部分都沒有存活下來,包括那些UGT1A6基因失效的貓科動物。這也許與目前北海豹所遭遇的進化瓶頸有相同之處。

原文看這里

科技名博微博

博主介紹: Ed Yong,著名科學作者。他白天在英國癌癥研究中心上班,晚上回家寫他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被眾多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。

The End

發布于2011-03-31, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼

我的評論

Sophia

生命科技探索者

pic
    快乐十分胆拖投注表图