第一眼看到这个题目,你很可能会楞一下:致病等位基因还有优势?是的,地中海贫血等位基因有其独特的优势:“抗疟疾”。
地中海贫血(Thalassemia,下称“地贫”),顾名思意:就是在环地中海地区发病率较高的一种疾病。其实在中国的广东、广西延海地区,以及东南亚地区,这种病也广泛存在。在广东地区的地贫携带者比例高达8%。
现在,人们已经对地贫的病因了解得很清楚:就是编码血红蛋白2种亚基,α或者β亚基,的基因发生了突变:
正常人拥有4个血红蛋白α亚基、和2个β亚基:
如果α亚基的拷贝数减少到3个,就成了α地贫的携带者,但没有明显的病症;
如果α亚基的拷贝数减少到2个,就变成了α地贫的患者;
如果β亚基发生非同义突变(改变氨基酸序列的突变),根据突变血红蛋白功能的影响不用,分为轻型、中型、重型地中海贫血;镰刀贫血是β地中海贫血的一种;
地中海贫血一般呈隐性遗传。但是登高、剧裂运动,会让隐性携带者发病。
各种地中海贫血的症状:
缺氧,需要输血;
因为红细胞的破裂、血红素的代谢量更加大,加大了胆脏、脾脏的负担,患者往往有肝脏、和脾脏的肿大。
上面说了这么多,都不是本文要讲的重点。本文要讲的是:绝大多数功能缺陷型的基因突变,因为生存选择的原因,在人群中的携带率都很低。为什么地贫的等位基因可以高达8%的携带率?
答案就是:地贫等位基因可抗疟疾。
疟疾的病原体是疟原虫,这是由蚊子传播的一种疾病。疟原虫经蚊子叮咬进入人体后,很快钻到血细胞中,利用红细胞中的各种营养物进行复制、增殖,红细胞破裂后,新疟原虫钻到更多的红细胞中,……,并不断重复这一过程。
在发现奎宁可以治疗疟疾之前,人类一直缺乏主动对付疟疾的手段。
但是在漫长的对环境的适应过程中,生活在热带延海(湿、热)环境中的人群基因库中保留下了对对疟疾的基因:地中海贫血基因。
凡是带有地中海贫血基因的人,其红细胞中的血红蛋白都不是很稳定,当疟原虫钻进了这种血红蛋白不稳定的红细胞后,其血红蛋白往往很快就会发生凝集,红细胞马上破裂,入侵的疟原虫还没来得及复制,就随着红细胞的破裂而死亡。
这个过程也可以理解为:脆弱的、带地贫基因的红细胞,通过自杀,同时也杀死了入侵的疟原虫。所以带地贫基因的人,就不得疟疾了。
搞明白了地贫抗疟疾的原理,就可以很容易地理解:
为什么湿、热的地方,带地贫基因的人的比例就高;而干、冷的地方的人,很少有地贫基因。
因为只有又热、又湿的地方,蚊子才多,疟疾的流行程度才高。所以,在热的地方生存选择的压力会把那些有地贫基因的人留下来。
地中海贫血是欧洲人定义的,地中海是欧洲的南部、且靠海,环境相对湿、热,这里携带地贫基因的人数就多。
在广东省有8%的地贫等位基因携带者,也是因为当地的湿、热环境。
------------------------------
专注传递基因组学、临床基因诊断的最新资讯。