一項巨大的基因研究正在試圖弄清楚人類的基因突變?nèi)绾窝葑?，以此來如何擺脫那些會縮減人類壽命的有害基因突變。
在PLoS Biology發(fā)表的這項研究分析了215,000人的DNA，這是人類首次從宏觀層面上來分析基因在人類一代二代之間怎樣更迭的大型研究之一。
為了確定人類的基因組哪些會發(fā)生變化，研究人員們調(diào)用了英國和美國的大型遺傳數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來進行基因突變的研究，以此來確定突變在不同年齡組之間的流行度。
科學(xué)家們通過測試等位基因的頻率是否隨年齡而變化，并在實實際過程中將考遺傳過程中的變異情況也納入到影響因素中來。
人類突變基因的結(jié)果與人類的壽命到底有著怎樣的聯(lián)系，科學(xué)家們通過研究得出來一下幾個結(jié)論：
1.隨著年齡增長，有害基因突變被剔除
等位基因突變頻率隨年齡變化的曲線
紐約市哥倫比亞大學(xué)進化生物學(xué)家Hakhamanesh Mostafavi說道：“如果遺傳變異確實影響生存率，那么這些基因突變的頻率應(yīng)隨著幸存者的年齡而改變。”
攜帶有害遺傳變異體的人以更高的速度死亡，所以該變體在較老部分的群體中變得更少。
2.越長壽的人基因突變存在概率越低
01越長壽的人體內(nèi)單基因突變存在概率越低
Mostafavi和他的同事測試了超過800萬個常見突變，發(fā)現(xiàn)已知存在的兩個基因突變似乎隨著年齡的增長而變得逐漸稀少起來。
在整個基因組中，我們發(fā)現(xiàn)只有幾種對年齡特異性死亡率具有很大影響的常見變體：標記APOEε4等位基因和接近CHRNA3。
與阿爾茨海默氏病密切相關(guān)的APOE基因的變體在70歲以上的婦女中很少發(fā)現(xiàn)。
與中年人群重度吸煙相關(guān)的CHRNA3基因突變也很少發(fā)現(xiàn)。
英國Biobank檢測單一遺傳變異對研究者父母年齡特異性死亡率的影響
多基因突變與年齡之間的關(guān)系
研究人員們發(fā)現(xiàn)：某些群體的遺傳突變可能并不能具體測量，但是他們一樣會威脅人類的健康，比如哮喘，BMI指數(shù)（神高質(zhì)量指數(shù)），以及高膽固醇等，但是可能導(dǎo)致這些疾病突變的基因在預(yù)期壽命較長的群體中，并不容易見到。
研究人員表示：沒有這些突變的人有生存的優(yōu)勢，更有可能長壽。
這個發(fā)現(xiàn)可能并不能作為進化的證據(jù)。
從進化的角度來看，長壽并不像繁殖那樣是自然選擇的目標，大部分的群體都可以長大成人，然后娶妻生子。因此在生殖年齡后發(fā)生的有害的基因突變可能會在進化的眼中被視為是中性的，而不會被剔除。
“但是即便如此，在基因組中這樣的變異依舊會被剔除”，Mostafavi說道，“進化就像“除草”一樣，那些擁有這樣沒必要的基因突變，可能已經(jīng)通過就自然選擇淹沒在了歷史里，這就是我們研究揭示的結(jié)果之一。”
3.推遲青春期發(fā)育和繁殖時間的基因突變有利于壽命的增長
而在這項研究中，最令人驚訝的研究結(jié)果是：發(fā)現(xiàn)推遲青春期和生育時間的基因突變在長壽人群中更為普遍！
“看到與延遲生育有關(guān)的基因的聯(lián)系是一件十分有趣的事情。”加利福尼亞斯坦福大學(xué)的遺傳學(xué)家喬納森·普里查德（Jonathan Pritchard）說道，“我認為這是一個非常好的研究。”
長壽與晚育之間的聯(lián)系已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，但是這些研究不能剔除財富和教育的影響，因為生活水平較高的人往往會選擇晚點生孩子。
最新的遺傳證據(jù)表明，Pritchard認為生育與壽命之間存在著進化的權(quán)衡。這項以前僅在其他動物中進行的研究近期被推廣到人類的基因?qū)W研究中來。
4.關(guān)于壽命和基因突變的假說
那么這些在人類晚期出現(xiàn)的基因突變?yōu)槭裁磿蛊浠蜻m應(yīng)度降低呢？目前比較有說服力的假說有兩個。
01
第一個假說：“祖母假說”
對于男性來說，可能活的壽命更久的話可以擁有更多的子孫，以此來提高自己基因的傳播度，但是歷史進程不可能是這樣的。“祖母假說”提供了一個相對合理的解釋：幸存于世的身體健康的老年人父母可以照顧孩子和孫子，增加后代的存活率，以此來使基因保留下來和復(fù)制的機會增大。并且“祖母假說”也可以解釋為什么人類在絕經(jīng)后長期存活。
02
第二個假說：突變的前期有害性
基因突變的危害可能不僅僅是對于人類晚期的危害，更為巧妙且不為人知的是：
這種有害的基因突變在人類的早期就已經(jīng)對后代產(chǎn)生了影響。
費城賓夕法尼亞大學(xué)人口遺傳學(xué)家伊恩·馬蒂森（Iain Mathieson）說道：“你需要非常大的樣本才能看到基因突變對于人類生存變化的這些細微的影響，所以這也是為什么我們尚不清楚基因突變的機制對于人類到底是如何影響的。”
研究人類基因的不斷進化是非常困難的?？茖W(xué)家們都希望選擇可以直觀察到的初代（爺爺輩）的基因的突變頻率，然后后跟蹤測量孩子的基因突變頻率，最好可以觀察到孫子輩。
英國牛津大學(xué)的統(tǒng)計遺傳學(xué)家吉爾·麥克維恩（Gil McVean）說道： “這是一件很難做好的事情，我們需要大量的數(shù)據(jù)來支撐這樣的研究。”
參考資料：Massive genetic study shows how humans are evolving。
http://www.nature.com/news/massive-genetic-study-shows-how-humans-are-evolving-1.22565
原論文鏈接：Identifying genetic variants that affect viability in large cohorts。
http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2002458
