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解读大熊猫基因测序的结果  

2009-12-15 09:39:14|  分类: 科学问题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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最近自然杂志在线发表了中国一项关于大熊猫的研究,中国的学者们把奥运吉祥大熊猫晶晶的DNA序列测了出来,结果非常有意思,现在我试着解读一下。

首先说是熊猫,但基因与狗的DNA序列更接近,与狗一样的基因达80%,与人一样的有68%。其次发现大熊猫自身具备全部的肉食动物特有的消化蛋白质的基因,包括蛋白酶,脂肪酶,乳糖酶等,但并没有任何用于消化植物的基因,例如内切葡聚糖酶,外切葡聚糖酶等草食动物特有的酶。这个很难解释为什么大熊猫是素食主义者,文章作者推测可能是肠道的微生物帮助熊猫来消化植物,这个可以说的通,但显然缺乏足够的证据,这方面是这些年肥胖和糖尿病领域研究的热门领域。人体的绝大部分细胞都不是人体细胞,而是肠道里的微生物(比例高到101),这些微生物可能与肥胖的产生有一定的关系,例如有些微生物能帮助宿主吸收食物里的能量,强迫宿主发胖,而有些微生物有能帮助宿主不发胖。熊猫体内的微生物能帮助熊猫消化本身不能消化的竹子,把肉食动物转化成吃素的动物,如果能发现是什么样的微生物在发挥如此巨大的作用,那么可以想象将来如果能把这类微生物转移到人体内,就能极大的解决人类面临的粮食问题,人可以吃草,吃树叶,也可以吃竹子。

研究还发现,大熊猫的味觉中体味肉香的谷氨酸受体基因T1R1存在2个突变,这就使得这个umami基因失去了功能,熊猫体会不到食肉的快乐,尽管装备有全套的消化肉的酶体系,但主观意愿上感觉不到肉有什么好吃的,所以就放弃吃肉了。感觉这个似乎不足以解释大熊猫的饮食结构的改变,例如胰岛素分泌的调节,肉食动物胰岛细胞对氨基酸敏感,就是说氨基酸能刺激胰岛素分泌,猴子和人这类吃淀粉为主的动物则主要对葡萄糖敏感,如果熊猫只是因为味觉发生了改变,就改吃素了,但如果不相应地改变胰岛素的分泌机制,就很难适应身体对胰岛素的需要了。所以大熊猫饮食结构由肉食到素食的转变不会只是味觉改变这么简单,梦想能分离一些大熊猫的胰岛,研究一下其胰岛素分泌的特点,但显然这是不可能的,没人允许我牺牲一只熊猫来做研究。

熊猫的基因变异型也很高,这样就能保证在种群数量稀少的情况下,近亲结合的后代出遗传病的机会很低,所以能最大限度地保持种群能继续健康地繁衍下去。熊猫这个商业与政治运作最成功的动物,还是有很多非常有意思的问题可以做科学研究的。

 

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