人类愿意相信我们垄断了对自己的理解——相信对我们内部一切运作方式、包括什么时候会出问题的解释,都藏在我们的遗传密码中。

或许我们愿意这样想,但我们错了。无论是体型微小的大黄蜂蝙蝠,还是快如闪电的猎豹,甚至是步态缓慢的河马,这些哺乳动物都掌握着我们人类身体运行的重要线索。

一个名为Zoonomia的项目发布的大量数据就传递了这样一条信息。在这个项目中,数十个机构的大约100名科学家花了10年时间收集、测序和分析239种哺乳动物的基因组(外加一个人类基因组作为比较)。这项工作清楚地表明,关于我们自己基因组中更神秘的部分,动物有很多知识可以教给我们。值得高兴的是,初步研究结果提醒我们,无论多么难以置信,所有哺乳动物都有共同点。或许这让我们更有理由为了所有生命保护地球,并将这项工作列为优先事项。

该项目首批11篇论文作为一个合集发表在著名期刊《科学》周刊上。这些论文探讨了广泛的话题。

你可能好奇,为什么我们有那么多东西要向哺乳动物学习。毕竟我们已经测序过数以百万计的人类基因组。这难道不能告诉我们需要了解的一切信息吗?问题在于我们只触及了问题的表面,我们基因组中的绝大部分仍有待破译。我们现在非常了解负责蛋白质编码的区域,但这部分在我们的DNA中只占不到2%。

这项新研究收集的哺乳动物基因组可以帮助我们关注人类DNA中一些更加神秘的部分——尤其是负责安排某种蛋白质在什么时间、什么位置进行合成以及合成多少的区域。请把你的细胞想象成一段音乐,乐队指挥发出信号,让特定蛋白质提高音量,或者示意其他蛋白质安静。疾病会带来不和谐音——比如,弦乐器音量太高——细胞会增殖到失控的程度或者发出错误的信号。

我们需要动物的基因组来理解我们自己基因组的这一部分,因为动物基因组的历史要久远得多。在过去1亿年里,动物生命密码中的任何一个字母都应该发生过多次变化。因此,当研究人员遇到一串甚至是一个保持不变的字母时,那就像一个巨大的箭头指向某种对生命至关重要的东西。Zoonomia项目负责人之一谢斯廷·林德布拉德说,研究人员可以合理地认为,这些区域承担着关键的功能。

相比之下,人类(这里指智人——本网站注)只存在了大约20万年。这意味着我们的基因组经历的调整要少得多,这使得我们更难在众多区域中辨认哪些领域可能是重要的。

需要明确的是,虽然研究人员已经确定了基因组中那些关键的、共同的、在不同物种中没有改变的部分(又称“约束区域”),但这并不意味着我们就一定知道它们的功能。不过,它们对于理解人类疾病还是有用的。

这尤其适用于癌症的情况。肿瘤学家对癌症患者肿瘤的DNA进行测序,试图找到可能导致细胞增长失控的突变。但这个问题并不总是容易解决——有时只会让人看到一长串突变,它们可能是造成癌症的原因,也可能不是。

Zoonomia的大规模哺乳动物数据集提供了大幅缩小目标范围的方法,或许可以从100个突变缩小到10个,甚至缩小到1个。

随着更多动物被纳入这个基因组数据集,这个项目所能提供知识的强度和我们对人类健康的了解程度都将提高。