基因组:人种自传-第4部分
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伍尔夫—赫茨霍尔综合症如此少见又后果严重——也就是说，它的基因的作用非常关键——病人通常很年轻就死去了。但是坐落在四号染色体上的伍尔夫—赫茨霍尔综合症基因，事实上却是“致病基因”里最著名的一个，因为它与另一种非常不同的病也是联系在一起的：亨廷顿舞蹈病。这个基因的一个突变种导致亨廷顿舞蹈病；这个基因的整个丢失导致伍尔夫—赫茨霍尔综合症。我们不太了解正常情况下这个基因每天的功能是什么，但是我们对于这个基因可以怎样出错、为什么出错、在哪里出错，以及出错之后对于我们的身体后果是什么，却有无比清晰的了解。这个基因含有一个词：CAG、CAG、CAG、CAG，……这个词被重复了很多次。有时候这个词被重复6次，有时候30次，有时候100多次。你的命运、你的神智、你的生命，就都悬在这条重复的线上。如果这个词重复35次或以下，你就没事。大多数人体内这个词是重复10～15次。如果这个词重复39次以上，到了中年之后你就会慢慢开始失去平衡能力、生活逐渐变得不能自理，最后过早死亡。能力的下降先是表现在智力开始出现轻微的问题，这之后，四肢出现震颤，最后出现深度抑郁，间或有幻觉和妄想。得了这种病是没法“上诉”的：这种病无法医治。但是，这种病的病人死之前要受15～25年的折磨。很少有什么命运比这更悲惨了。事实上，一旦家族里有人出现了这种病的早期症状，那种恐惧感对于很多自己还没有得病的人来说，也是很严重的：等待疾病袭来的时候，那种压力和紧张，简直是摧毁性的。
致病的原因在基因里，而不是其他任何地方。你要么带有亨廷顿突变，会得病；要么没有亨廷顿突变，不会得病。这种决定论、这种事先注定的命运，是加尔文做梦也没想到的。乍看上去，这简直是基因决定论的终极证明，基因决定一切，我们对其无可奈何。你吸烟也好，补维生素也好，有锻炼习惯也好，整天窝在沙发上看电视也好，都没关系。亨廷顿舞蹈病在什么年龄发作完全是由那一个基因上CAG这个词被重复的次数决定的，一点通融余地都没有。如果一个人带有39次重复，那么，有90％的可能是他在75岁的时候已经成了痴呆，按平均值来看，他会在66岁的时候出现这个疾病的第一个症状；如果带有40次重复，那么平均是在59岁发病；41次重复，54岁发病；42次重复，37岁发病。如此类推下去。那些带有50次重复的人，平均在27岁就会因病失去正常思维。这样打个比方：如果你的染色体长得能够绕赤道一圈，那么健康与发疯之间的区别只差多长出的一英寸。［2］
哪一种占星术也不可能如此准确，哪一种人类活动因果关系的理论也没有这么精确，不管这理论是弗洛伊德的、是马克思的、是基督教的，还是泛灵论的。《圣经·旧约》里的先知们，古代希腊那些内视的神喻代言人，英国伯尼奥·瑞吉斯（BognorRegis）码头上那些玩着水晶球的吉卜赛算命的，不仅没有谁能够预言一个人的生活会在哪一年被毁掉，他们根本就没有假装过自己有这个能力。我们现在在对付的是一种恐怖的、残酷的、无法改变的预言。在你的基因组里有大约10亿个3个字母的词，但是，这一个词的重复次数，就决定了你是正常还是发疯。
在1967年，歌星伍迪·格思里（WoodyGuthrie）死于亨廷顿氏病，之后这种病就变得尽人皆知、臭名昭著。在1872年，它被一位名叫乔治·亨廷顿（GeorgeHuntington）的医生在长岛（LongIsland）东端首次诊断出来。他注意到这种病似乎是在家族里传播的。他之后的研究发现，长岛的那几个病例是发源自新英格兰（NewEngland）的一个大家族的一部分。在这个家族12代的历史里，可以找到1000多个病人。所有这些病人都是两个兄弟的后代，这两个人是1630年从萨佛克（Suffolk）移民来的。他们的后代中，有几个人在1693年被当成是巫婆，在萨勒姆（Salem）＇萨佛克是英国东部的一个郡，新英格兰是美国东北部几个州的总称，萨勒姆则为新英格兰地区的一个城市。——译者注＇被烧死了。这也许是因为她们得病的症状太吓人。但是，因为这种病的症状要在病人到了中年之后才出现，也就是说，当病人有了孩子之后，所以致病的基因突变没有被自然选择淘汰掉。事实上，有几个研究还发现，带有致病的基因突变的人比起他们的没有病的兄弟姐妹来，生孩子生得更多。
亨廷顿氏病是我们发现的第一个完全显性的人类遗传病。这意味着它跟尿黑酸尿症不一样。要出现尿黑酸尿症的症状，你必须有两份致病突变，从你双亲那里各得一份。而对于亨廷顿氏病，一份致病突变就够了。如果这个突变是来自于父亲，病就好像更加严重。在这个父亲所生的子女里，出生得越晚的孩子，基因里重复的次数越多，突变越严重。
20世纪70年代晚期，一个意志坚定的妇女决心要找出亨廷顿氏病的基因。伍迪·格思里因亨廷顿氏病而痛苦地死去之后，他的遗孀建立了抗亨廷顿舞蹈病委员会。一个名叫米尔顿·韦克斯勒（MiltonWexler）的医生加入了她的行列，这位医生的太太和她的三个兄弟都有这种病。韦克斯勒的女儿南希（Nancy）知道自己有50％的可能带有致病突变，她着了魔一样想找到这个基因。别人劝她：还是算了，这样一个基因可能是找不到的，找这个基因就好像是在一个跟美国一样大的草堆里找一根针，她应该等几年，等科技进步之后有可能找到这个基因的时候再说。“但是，”她写道：“如果你有亨廷顿氏病，你没有时间等。”在看到一个委内瑞拉医生阿米里柯·尼格里特（AmericoNegrette）的报告之后，她在1979年飞到委内瑞拉，访问了马拉才博湖边的三个村庄：圣路易斯、巴伦其塔和拉古尼塔（SanLuis，Barranquitas，Laguneta）。马拉才博湖（LakeMaracaibo）实际上是个巨大的被陆地环绕的海湾，位于委内瑞拉的西端，在科尔地勒拉·德米里达（CordilleradeMerida）以西。
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第四号染色体命运（2）
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这个地区有一个非常大的家族，在家族里亨廷顿氏病的发病率很高。据家族成员之间流传的故事，这种病是从18世纪的一个水手那里来的。韦克斯勒成功地把他们的家族病史追溯到19世纪早期一个名叫玛利亚·康色普申（MariaConcepcion）的妇女那里。这位妇女生活在帕布罗·德阿古阿（PueblosdeAgua），那里有一些由高高地立在水上的房屋组成的村庄。她是个多产的女人，她之后的八代一共有1。1万人，在1981年的时候仍有9000人活着。在韦克斯勒去访问的时候，他们中的371人患有亨廷顿氏病，另外有3600人发病的可能性在四分之一以上，因为他们的祖父母里至少有一人患有亨廷顿氏病。
韦克斯勒有着超人的勇气。她本人就可能带有致病突变，“看着这些欢蹦乱跳的孩子，真是让人心碎，”她写道：“尽管贫穷，尽管不识字，尽管男孩子要乘着小船在波涛翻滚的湖上打鱼，又劳累又危险，尽管那么小的女孩子就要操持家务照顾生病的父母，尽管无情的疾病夺去了他们的父母、祖父母、姑姑、叔叔、表兄表妹……，他们仍然满怀希望，快乐地尽情地生活——直到疾病袭来。”
韦克斯勒开始在草堆里捞针了。第一步，她采集了500个人的血样。“炎热、喧嚣的采血的日子。”然后，她把血样送到了吉姆·居塞拉（JimGusella）在波士顿的实验室。他开始通过测试基因标志的办法来寻找致病基因：随机选择一些DNA片段，可能与正常DNA相同，也可能不同。好运向他微笑了。到1983年年中，他不仅分离出了一个与致病基因距离很近的标志，而且确定了它是在四号染色体短臂的顶端。他知道这个基因是在基因组里那百万分之三的序列里。完事大吉了吗？没有这么快。这个基因所在的区域有100万个字母长。草堆变小了些，但还是很大。八年之后，这个基因仍然是个谜。“这项工作是无比辛苦的，”韦克斯勒的语气像是维多利亚时代的探险者：［4］“四号染色体顶端这个地区，环境极其险恶。过去的八年，我们就像是在攀登珠穆朗玛峰。”
持之以恒得到了回报。1993年，这个基因终于被找到了。它的内容被读出来了，致病的突变被确认了。这个基因所含的配方可以制造一种被称做亨廷顿蛋白的蛋白质：因为蛋白质是在基因之后发现的，所以蛋白质就以基因命名了。CAG这个词在这个基因中部的重复，使得蛋白质的中部有一长串谷氨酰胺（在基因语言里，CAG的意思是谷氨酰胺）。对于亨廷顿氏病来说，蛋白质这一部分的谷氨酰胺越多，发病的年龄越小。
这个对亨廷顿氏病的解释，看上去很没有说服力。如果亨廷顿蛋白的基因有问题，那为什么它在病人生命的前30年里没有表现出异常？很明显，亨廷顿蛋白的突变型是逐渐积累起来的。与早老性痴呆和疯牛病一样，在细胞里逐渐积累起来的这些黏糊糊的蛋白质团团，最后导致了细胞的死亡。这团蛋白质可能诱导了细胞的“自杀”。在亨廷顿氏病里，这主要发生在大脑里控制运动的区域，所以后果是病人的运动越来越困难越失控。
最让人没想到的，是CAG这个词的过度重复并不是亨廷顿氏病的专利。另外有五种神经方面的疾病，也是因为所谓的“不稳定的CAG重复”而造成的，不过是在其他基因里。小脑性运动失调就是一例。还曾经有过一个奇怪的科研报告：把一长串CAG插到老鼠体内一个任选的基因里之后，老鼠出现了一种发病较晚的神经性疾病，跟亨廷顿氏病很像。所以，不管CAG的过度重复出现在什么基因里，它也许都可能导致神经疾病。还有，其他一些因神经退化而导致的疾病，也是由于一些词的过度重复而造成的，每一个这种词都以C开始以G结尾。有六种病是因为CAG重复造成的。在X染色体上有一个基因，如果CCG或CGG在它的开头部分重复了200次以上，就会导致“脆弱X综合症”。这是一种很常见的痴呆症，病人与病人之间症状区别很大。正常人的重复在60次以下，病人体内的重复可以高达1000次。在第十九号染色体上有一个基因，如果这个基因里CTG重复次数在50～1000次之间，就会出现肌萎缩症。有一打以上的疾病都是因为三个字母的词重复过多引起的，这些病被称为多谷氨酰胺病。在所有这些疾病里，比正常长度长的蛋白质都有一种倾向，就是积累成无法被降解的蛋白质块，导致它们所在的细胞死亡。这些疾病有不同症状只是因为在身体不同部位基因的表达不太一样。
以C开头以G结尾的这些词，除了代表谷氨酰胺之外，还有什么特殊之处？一种名叫“预期效应”的现象给了人们一些启发。人们早已知道，那些患有严重亨廷顿氏病或“脆弱X综合症”的人，他们的孩子发病时间一般会早于父母，病情也更严重。预期效应是这样一种现象：父母体内的重复越长，基因复制给下一代的时候，加长的长度就越长。我们知道，这些重复的DNA会绕圈，形成一个名叫“发夹式结构”的东西。DNA喜欢自己跟自己黏在一起，形成发夹式的结构，以C开头以G结尾的词里面的C和G在“发夹”中间连接起来。当DNA复制的时候，“发夹”被打开，复制机器可能会滑一下，多余的词就被插到DNA里了。
有个简单的比方，也许可以帮助读者理解。如果我在这句话里重复说六个词：CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，你会不费劲地数清楚它们。但是我如果把这个词说36次：CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，CAG，我敢打赌你很容易会数错。DNA也是这样。重复的次数越多，复制机器在复制DNA的时候就越容易再插一个进去。它指在“书”页上的手指稍微一动地方，就忘了自己数到哪儿了。另外一种解释（可能两种解释都对）是说，检查复制情况的系统，被称为错配修复系统的系统，只善于查出比较小的错误，而不是这种一个词被大量重复的错误。
这也许可以解释为什么这些疾病都是在一定年龄之后才发病。伦敦戈爱恋医院的劳拉·曼吉亚丽尼（LauraMangiarini）造出了一些转基因老鼠，它们携带有亨廷顿基因的一个片段，里面有100次CAG重复。当这些老鼠长大了的时候，在它们的所有器官里（只有一个除外），重复的次数都增加了。最多的增加了10次。那个例外的器官是小脑，是后脑里分管运动机能的部分。小脑里的细胞自从老鼠学会了走路之后就不需要再变化了，所以它们也不再进行分裂。复制错误都是在细胞分裂的时候产生的。在人体内，重复的次数在小脑里是逐渐减少的，尽管在其他器官里重复越来越多。在那些制造精子的细胞里，CAG的重复越来越多，这就解释了为什么一个人发病的年龄跟他出生时他父亲的年龄有关：父亲年龄越大，孩子发病年龄越早，病情越严重。（顺便提一句，现在人们知道，整个基因组里的基因突变率，在男性里是女性的五倍。这是因为男性DNA在男性的一生中都在不断复制以提供新鲜的精子细胞。）
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第四号染色体命运（3）
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亨廷顿基因的自发突变好像在有些家族里比在其他家族里更容易出现。原因不仅仅是在这些家族里CAG的重复次数刚刚在临界值以下（比如说，在29次与35次之间）。与其他带有同样CAG重复次数的人相�
