基因能够决定同性恋吗?

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基因能够决定同性恋吗?

# 科普 11

# 基因 1

随着进入 21 世纪,大家开始意识到,每个人都有一份独一无二的基因序列,这个序列有3Gb大小(30 亿碱基,不过不是 01 组合而是 ATCG 组合,但经过算法压缩后存储只需约 1.25Gb),假如装在你的电脑里可以说是绰绰有余,但是关于其中的解析却远远不止 3Gb。

你的基因可以决定你的外貌、决定你的健康,甚至你的个性、行为,而这些决定的过程既复杂又有趣的,也是很多科学家正在尝试解析的问题。

(图源网络)

最近几年,关于性取向的话题引起了很大的争议:我们应不应该支持同性恋的合法化?到底什么才是 ” 正常 ” 的性取向?诸如此类的问题层出不穷。

在上个世纪 70 年代开始出现的彩虹旗,人们开始声张 LGBT 的自由,到现在每年的 5 月 17 日(国际不再恐同日,International Day Against Homophobia and Transphobia),你的朋友圈里应该也是满满的彩虹色。

彩虹旗(图源:维基百科)

我们刚刚提到基因,又提到同性恋,大家估计都知道小编接下来准备讲什么了(喂你标题都写了):基因可以决定同性恋吗?我们就以此为引,给大家简单介绍一下基因吧!

基因决定同性恋?

这样的研究最早应该是什么时候开始的呢?

在 1993 年,Dean H. Hamer 调查了 114 个男同性恋家庭,发现这些人的妈妈那边的亲戚,像舅舅会有比较高的同性恋的倾向,但是爸爸那边的亲戚就没有这样的现象。高中大家应该学过染色体有一对特殊的性染色体,XY 染色体,其中 X 来自母亲,而 Y 来自父亲,Hamer 就猜测,同性恋是不是和 X 染色体相关呢?

大家简单复习一下性染色体

Hamer 将 ” 同性恋 ” 男性和 ” 异性恋 ” 男性的基因组进行比较,并且进行统计学的分析,他发现位于 X 染色体的一个叫做Xq28的区域中的基因,在二者中有差异:同性恋男性中有 75% 拥有该基因,而异性恋中仅为 25%。后来进一步的研究还排除了 Xq28 与女同性恋相关的可能。

现在看来结果似乎已经确定了,这样的一个区域中的基因确实可能与男同性恋相关。但是这其中还是存在一个问题:同性恋这样的形状,显然是不能遗传到后代的(一般来讲无法繁衍后代嘛),为什么还能由基因来决定呢?

Xq28 位于 X 染色体的长臂末端

(图源:antisen sescience)

这样的一个基因得以保留,很多猜测是它具有其他的功能,因为 X 染色体在女性中存在两条,于是当时的科学家假设这一区域的基因,可能有助于女性的生育以及发育,那么便可能可以得到保留。

基因这样的生存就好比一场大型宫斗剧,谁能在基因组中存续下来,他们总有自己的竞争方法。此外,现在的很多研究发现,Xq28 这个区域的基因可能还和智力的发育相关,那么对于这一区域基因的存留问题,也得到了一定的解释。

关于自私的基因与宫斗剧

可以看看我们之前分析的《延禧攻略》

Xq28 就能决定你是不是同性恋?

但是实际上在 Hamer 之后,很多人研究相关的同性恋家庭,并没有得出类似的结论。而且 Hamer 当时的实验样本只有 40 个人,也很难给出足够的说服力。

2014 年,有研究者通过采集更大的样本(409 对兄弟)进行了比较,分析了超过 300000 个 SNP 位点(简单讲就是基因序列的差异点),发现除了 Xq28 区域,在 8 号染色体的8q12区域也可能与男同性恋相关。这样的发现,也为之前的研究提供了一个补充。

上个世纪八十年代,同性恋支持者们的标语中出现了 ” 感谢妈妈给我们的 Xq28 基因 “(图源网络)

而去年八月份的一篇 science 文章再次把这个问题炸开了锅。

这项研究最大的特点在于利用了现今的大数据,囊括了近五十万的人的样本(大部分是英国人,也有五分之一是美国人),来检测基因有没有可能影响同性性行为(same-sex sexual behavior)。这里用的方法是现今在生物大数据上一个为大多数研究者熟悉的方法——全基因组关联分析,简称GWAS。

大致来讲就是,通过查找不同性状的人群的一些不同的基因位点或者叫位点差异(SNP),来找到什么基因导致了这个性状。举个例子来说,就好像是玩找茬游戏,在两幅图里找不同的地方,而这个不同的地方,就是决定了这两张图不是同一张图的关键。当然,GWAS 要复杂的多。

GWAS 要做起来那肯定比这种什么魔方墙找茬要复杂多了

同时为了避免产生主观上的一些偏差,在问卷设计的时候,研究者不是问 ” 你是不是同性恋?” 而会问 ” 你有没有同性伴侣?” 一类的问题。

那这么大的数据样本,结果如何呢?科学家们找到了五个可能和同性性行为显著相关的基因位点。但是这五个位点即使综合起来看,它们和同性性行为的关系也只有1%。

而如果把所有检测到的可能的基因位点(这里面有很多,还是以找茬举例的话,就是有的地方你可能觉得欸有点像但又不像,前面的五个则是区别最大的五个地方)综合起来看的话,相关性却达到了8%-25%。

这意味着,同性性行为可能是一个由众多基因决定的性状,同时,基因在其中也只能发挥很小的作用。

顺带一提,这些基因都不在 X 染色体上。

图中虚线上的五个点就是发现的五个显著位点,包括两个男性特有的(绿色倒三角),一个女性特有的(蓝色正三角)和两个两性都有的(红色菱形)

其实同性恋这样的一个 ” 性状 ” 非常复杂,直观上考虑的话这和人的神经、意识以及生理都有着密切的关系。除了单纯的基因之外,还有很多其他可能的因素:

有研究者发现有哥哥的人患有同性恋的概率会比其他人高一些,这和胎儿在子宫发育过程中,雄激素的分泌的多少相关,弟弟得到的雄激素较少,因此就会更 ” 女性化 ” 一点。但是这样的结论又有不少问题,比如没有哥哥的男同性恋,又该如何解释呢?

此外,也有研究表明,基因的表观修饰(可以理解为蛋白质等物质和基因的相互作用)可能在同性恋的决定中起着作用。

同性恋可能也会受到出生顺序的影响

(图源:互动百科)

此外,我们这里一直忽略掉了女同性恋,关于她们在遗传方面的可能性,在科学研究上似乎还没有一个比较明显的结论,因此这里没有进行讨论。

我们的一切真的就是 ” 命中注定 ” 吗?

相信大家已经注意到了,我们之前的文字中,用了很多” 可能 “。毕竟这些结果主要是根据统计学的分析得到的,而对于同性恋这样一个复杂的情况,这样的分析显然还不能很稳地站住脚。但是,这一系列的研究,都在不断表明,基因的因素在这其中起着重要的作用。

我们的一切都是命中注定?(图源:断背山)

除了性取向,还可以给大家再举个与基因相关的例子。

D4DR 基因是一个决定了多巴胺受体的基因,这个基因的重复次数决定了这个受体的多寡。而多巴胺大家应该有所耳闻,是人体中一种调节情绪的激素。对于具有长 D4DR 基因的人来说,他们对多巴胺不敏感,因此需要更多的刺激,而这样的人就表现得喜欢寻求冒险;相反,D4DR 基因较短的人只需要很小的刺激就可以心满意足,相应的就更循规蹈矩一些。

这样类似的例子还有很多,人体中拥有2 万个基因,他们具有多种多样的功能,更多的基因功能还有待科学家们的发掘。

人的性格也是命中注定的吗?(图源网络)

但在这不禁要问了,我们的一切,真的是命中注定的吗?

其实我们很多人都学过,” 表现型 = 基因型 + 环境 “,而这样的一个理论至今也还是通用的。像同性恋这样的复杂性状,基因可能起到一定重要的作用,但后天的个人经历,环境影响,也可能造成巨大的改变(是的我又用了可能);有的人可能非常健康,没有遗传病的风险,但是不健康的生活习惯也仍然会导致各种疾病的产生。

关于基因决定论我们可以提出各种各样的反例。

生物研究未知的世界还有很多,到底是什么决定了我们,这也还是个未知数,正如一句广告词说的” 一切皆有可能 “,我们的一切,也充满着未知,这样的世界不才是真正有趣而有精彩的吗?

参考资料:

Sanders A R, Martin E R, Beecham G W, et al. Genome-wide scan demonstrates significant linkage for male sexual orientation. [ J ] . Psychological Medicine, 2015, 45 ( 7 ) :1379-1388.

Hamer D H, Hu S, Magnuson V L, et al. A linkage between DNA markers on the X chromosome and male sexual orientation. [ J ] . Science, 1993, 261 ( 5119 ) :321-327.

Gavrilets S, Friberg U, Rice W R. Understanding Homosexuality: Moving on from Patterns to Mechanisms [ J ] . Archives of Sexual Behavior, 2017, 47 ( 1 ) :1-5.

Mills M C. How do genes affect samesex behavior? [ J ] . Science, 2019, 365 ( 6456 ) : 869-870.

Ganna A, Verweij K J H, Nivard M G, et al. Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior [ J ] . Science, 2019, 365 ( 6456 ) : eaat7693.

里德利 , 李南哲 . 基因组 : 人类自传 [ M ] . 机械工业出版社 , 2015.

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