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《广州日报》英国帝国理工:编辑智商基因簇,人会变得更聪明!

发布时间:2019-01-14 13:25:20点击量:

英国帝国理工学院的报告显示,他们首次确认了人类大脑中两个与智商有关联的特定基因簇,这一发现不但加深了研究人员对智商的理解,未来或许有助于开发更高效的神经系统疾病疗法。这项研究成果发布在新一期《自然·神经科学》杂志上。

这两个基因簇分别被称为M1和M3,每个基因簇由数百个相互关联的基因组成,它们很可能受主调控开关的控制,共同影响人的认知、记忆、注意力和推理等有关智商的方面。虽然目前该研究尚处于早期阶段,但研究人员将深入这一基因网络,以期最终能够通过调控这些基因来提高人的认知功能。

参与研究的帝国理工学院神经科学家迈克尔·约翰逊表示,人类智商是由大量进行团队工作的基因共同决定的。利用计算机分析上述数据,就是为了确认影响认知和推理能力等智力方面的基因簇。此外,某些与智商有关的基因如果发生变异,也是诱发癫痫症等神经系统疾病的重要因素。

这项发现意味着,未来有可能通过调控机制,调节与人类智商有关的基因簇,从而改变智商,但“目前这只是在理论上具有可行性”。研究人员表示,这将是解开人类大脑功能之谜的新途径希望,他们希望该类研究能为治疗神经疾病如癫痫提供新见解,并改善与这些疾病相关的治疗手段。

专家解惑:

“天才”具有与众不同的基因?

北京大学生物化学与分子生物学博士刘峰在接受记者采访时表示,从研究结果来讲,“该研究是通过初步实验与生物信息学分析确认了这些z智商基因簇。

智商通俗来讲是智力的代名词,包含记忆力、推理力、想象力、分析力、判断力等,智商是这些能力的综合体现,而人类大脑则是拥有和体现这些能力的器官。“影响神经可塑性的因素通常认为包括先天基因遗传因素和后天的环境因素,基因可以让大脑具有可塑性强的物质基础,是关键因素;而后天因素,比如教育和训练,也可以提高大脑的各项智力能力,不过通常认为可能需要建立在基因因素之上。”他举例,“这就像用桶装水一样,基因因素决定了每个人的桶有多大;假如基因因素不好,即使后天训练再多,由于桶小,也装不下更多的水。”

刘博士表示,从科学的角度出发,“天才”理论上应该是存在的,这些人具有特殊的基因表达情况和不同于常人的大脑结构,他们通常神经可塑性极强、记忆力惊人、想象力也极为丰富,即使在没有经过特殊教育与训练的情况下就可以完成常人难以完成的大脑活动。

“天才”也许有代价,“傻人”可能有傻福!

研究者发现,某些与智商有关的基因如果发生变异,也是诱发癫痫症等神经系统疾病的重要因素。换句话说,是否那些声名显赫的“智力基因”,一旦发生病变便会反戈相向,对人类的智商造成威胁?对此,刘峰博士给予了肯定回答。

“首先要强调,生物体是非常精妙的‘缓冲体系’。所谓‘缓冲体系’,就是我们传统文化中经常讲到的‘过犹不及’的道理。”他解释道,基因表达成蛋白质的过程受到许多步骤精细调控,目的就是要保证蛋白表达量在一个合适的范围内,达到“稳态”。某种蛋白过多和过少都会对生物体造成毒害。在明白了这个原理之后,那些所谓的“智力基因”一旦表达量过高,很有可能会对智商造成相反的效果,乃至对生命造成威胁。

神经的可塑性强和兴奋度高使得大脑反应迅速,看上去智力更高;但如果神经过度兴奋,就会造成多种神经系统疾病,比如癫痫。此外,自闭症、精神分裂症都已经证明和一些神经系统的基因突变有关。刘峰博士告诉记者,有趣的是,不少智商很高的“天才”有时也都或轻或重地表现出自闭症、精神分裂症或癫痫等神经系统问题;相反,个别有癫痫病史的人可能会表现出独特的大脑功能,比如超强的心算能力等。“不是有句话叫做‘天才与疯子只有一步之遥’么?由此可见,‘天才’有时也许是要有代价的,而‘傻人’可能有‘傻福’。”

‘智商基因’领域,未来可能关注更加精细的神经系统调节机制,区分促进大脑功能与大脑疾病的分子机制,使得个别‘天才’免受神经系统疾病的困扰。”他说,“这个话题的确非常有趣,我想大家都有这样一个感觉,就是智商非常高的人可能会表现得情商不太高,做事比较古怪,这可能和大脑工作区域的激活与抑制有关。人是需要生活在社会之中,单单智商高的人有时并不意味着一定受其他人欢迎。因此,‘智商基因’的研究也会引起相应‘情商基因’的研究,乃至智商与情商的讨论。”


“基因编辑”目前效率不高且有脱靶问题!

最近关于“基因编辑”的话题受到热议,然而“基因调控机制”涵盖面更广,相比之下,“基因编辑”只是其中的一个手段。“基因调控机制”主要在转录和翻译层次,其中以转录更为重要。相比之下,“基因编辑”就是人为修改DNA模板的过程,编辑之后的基因DNA模板就会产生序列不同的mRNA(信使RNA)和蛋白质,而这些mRNA和蛋白质的量并没有什么变化,除非整体删除基因或添加重复基因的拷贝,抑或在基因的表达调控区进行编辑。

“以智商基因为例,‘基因调控机制’的最终目的是改变以该基因为模板生成的蛋白质的多少。可以采用‘基因编辑’的方式编辑基因DNA模板,也可以用活化或失活转录因子或翻译因子的方式分别激活或抑制‘转录调控’和‘翻译调控’,最终使得‘智商基因’的表达控制在一个较为优化的范围内,既可以提高神经可塑性与活动性,但又不至于引发疾病。”最后刘峰博士表示,控制基因表达的“度”是一个关键因素,在最优范围没有明确之前,任何针对这些“智商基因”的改变都有可能引发疾病。

鉴于“基因编辑”这项技术不够成熟,所以现阶段研究者更多的是以“死马当活马医”的心态对一些“非改不可”的基因进行“改良”,而对锦上添花的“优化”则非常谨慎。

《广州日报》英国帝国理工:编辑智商基因簇,人会变得更聪明!(图2)

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