《科学》：你的诞生可能不是一场意外，而是基因“有意”为之

人是什么？生命有意义吗？人类终将走向何方？

英国著名的演化生物学家理理查德·道金斯选择在其著作《自私的基因》一书中表达了自己的观点。他认为，生命是基因创造的生存机器，人类不过是基因的载体，保存它们才是我们存在的终极理由。生命短暂，而基因不朽。

而基因之所以自私，是因为它们只顾自己能更好的生存，在自然选择的条件下，随机突变不断的进化，不管这一进化是否适合宿主生存。而现在，科学家发现，基因的自私不仅仅停留在自然选择层面。为了自己的生存，一些基因居然会主动选择将自己的“同类”残忍消灭掉。

按照我们高中生物课本的知识。哺乳动物在产生卵子的过程中需要进行减数分裂，而在减数分裂的过程中，我们卵母细胞中的两套染色体会有一套进入极体，继而被降解掉，而另一套染色体则会进入卵子内，传递给后代。同时，按照经典的孟德尔遗传定律，这两套染色体进入卵母细胞的机会应该是相同的，都是50%。

而近日，来自宾夕法尼亚大学的Michael Lampson教授与他的团队首次证明，哺乳动物卵母细胞内的某些自私的基因在减数分裂的过程中，存在“作弊”行为。这些基因为了能够进入卵子从而传递给后代，会“主动感知”自己在卵母细胞中的位置，一旦发现自己要被“淘汰”，就会主动切断与纺锤体的连接，要求重新分配位置，以增加自己进入卵子的机会。这一发现发表在《科学》杂志上（1）。

打个比方，这就像是两人玩石头剪刀布，赢了的才有机会活下去。结果第一次你赢了，但是你的对手耍赖了，不认账，并强烈要求重来一次，不管你同意不同意。很明显，那个自私的人，活下去的机会更大。

Lampson教授

这一发现还得从2001年说起。当时，Carmen Sapienza博士等人在总结前人的研究时发现，哺乳动物在进行减数分裂时，染色体的分离并不是随机的（2）。也就是说，哺乳动物两套染色体进入卵子的几率并不是相等的，总有某些染色体在减数分裂的过程中，有更大的几率进入卵子。可是当时他们并不清楚其中的原因。

直到近年来，一系列的研究表明，哺乳动物在进行减数分裂的过程中，染色体不随机分离现象与着丝粒密切相关。在减数分裂时，这些着丝粒为了获取“生存”的权利，它们之间存在着激烈的竞争（3）。

着丝粒其实就是染色体上的一段DNA序列，由大量的重复DNA片段组成，是哺乳动物细胞内最丰富的非编码DNA，在卵母细胞进行减数分裂的过程中，着丝粒负责与纺锤体相连，介导染色体的分离。

近年来，科学家们发现，着丝粒上的DNA序列中积累了大量的DNA突变以及碱基缺失，并且在快速的进化，使其DNA长度变得更长，DNA重复片段变得更多（4）。同时，着丝点的DNA序列越长，其包含的DNA重复片段越多时，其所结合的着丝粒蛋白也就越多。这种着丝粒被称为强着丝粒，因为这种着丝粒具有更大的几率进入卵子以存活下去（5）。但是，其中的具体机制尚不清楚。

事实上，科学家早就发现了我们的基因中，最丰富的一类基因其实不包含任何生物功能，这类基因被称为自私DNA，因为它们目前已知的功能就是到处传播自己，保证自己的生存。而着丝粒，其实是这类DNA中数目最多分布最广的一类（6）。

这也意味着，我们人体内最丰富的基因，其实一直都只是在为了自己的生存而“默默”斗争，不惜违反“公平”的游戏规则，竭力保全自己。而至于我们人类的存在，或许只是这些基因“大发慈悲”，为自己更好的生存而“略施小惠”。所以终有一天，当这些基因发现我们并不适合它们“居住”时，它们可能会毫不犹豫的主动选择放弃我们，以寻找更好的宿主。

参考资料：

1.Akera T, Chmátal L, Trimm E, et al. Spindle asymmetry drives non-Mendelian chromosome segregation[J]. Science, 2017, 358(6363): 668-672.

2.De Villena F P M, Sapienza C. Nonrandom segregation during meiosis: the unfairness of females[J]. Mammalian Genome, 2001, 12(5): 331-339.

3.Rosin L F, Mellone B G. Centromeres drive a hard bargain[J]. Trends in Genetics, 2017.

4.Melters D P, Bradnam K R, Young H A, et al. Comparative analysis of tandem repeats from hundreds of species reveals unique insights into centromere evolution[J]. Genome biology, 2013, 14(1): R10.

5.Iwata-Otsubo A, Dawicki-McKenna J M, Akera T, et al. Expanded satellite repeats amplify a discrete CENP-A nucleosome assembly site on chromosomes that drive in female meiosis[J]. Current Biology, 2017, 27(15): 2365-2373. e8.

6.http://science.sciencemag.org/content/358/6363/594

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