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“为什么姚明那么高，但我却这么矮？” 
“为什么我家的两个孩子，一个学习好，一个学习不好？” “为什么有的人性格内向，有的人性格外向？” “同样是老烟民，为什么有的人容易得肺癌，但有的人却不容易得肺癌” 生活中，你可能常常会有类似的困惑，同样都是人，可是在方方面面的差别咋就这么大呢？ 其实，这个问题的部分答案，就藏在了你的DNA里。 你知道吗，人的基因组DNA总共有超过30亿对核苷酸，在你我之间超过99.9%的DNA序列都是相同的，这使得我们之间大抵相同，比如我们都有两只眼睛，一个鼻子和一张嘴。但与此同时，也就意味着我俩之间约有0.1% 的DNA是不同的，而正是这0.1%的遗传差异使得我们各自都成为了独一无二的个体。 遗传变异是如何分类的？ 如果按照遗传变异的范围来划分，人与人之间的遗传变异大体上可以分为以下四种类型： 1. 染色体数目变异 一般而言，人类的染色体数目是具有稳定性的，大多数人都具有23对（46条）染色体，多一条或者少一条都会引起有关性状的改变。关于染色体数目变异，最典型的例子就是21三体综合症，也叫唐氏综合症。我们知道，正常人第21号染色体有2条染色体，而唐氏患者21号染色体却比正常人多了一条，就因为多了这一条染色体，唐氏患者通常都伴有严重的智力障碍和学习障碍。 
2. 结构变异 结构变异是指基因组上大片段的序列和位置变化。它包括片段缺失、片段重复、拷贝数变异、片段插入和片段倒置等多种变异类型。  3. 短片段插入/缺失
短片段插入/缺失比较容易理解，它是指在基因组某个位置上发生短片段（通常小于50个碱基）的插入或者删除的现象。 4. 单核苷酸多态性（SNP） 单核苷酸多态性变异是最简单也最常见的一种基因组变异形式，它是指单个核苷酸的改变所引起的DNA序列多态性。 
那么人类基因组上到底有多少变异呢？ 据估计，全球范围内人类的基因组中总共有超过8800万个变异（包括约8470万个单核苷酸多态性、360万个短插入/缺失变异和约6万个结构变异）。但如果只考虑你和我两个人，我们基因组上的差别并没有这么多，因为在上述8800万个变异位点上我们的序列很大可能是相同的。实际上，如果我们来自同一种族，那么我们的基因组差异大概在410-500万个（其中超过99.9%是单核苷酸多态性和短片段插入缺失变异，结构变异大概有 2，100至2，500个）。 虽然这四五百万的变异位点相对整个基因组来说只是很小的一部分，但它们却足以使我们变得在方方面面都略有不同。这也就是为什么姚明长得那么高，但我却这么矮、同一个家庭的两个小孩学习成绩会有差异、不同的人会有不同的性格、并且每个人对肺癌有着不同的易感性的原因。而正是遗传上的这些变异，塑造了这个世界上独一无二无法替代的你。 遗传变异存在的意义是什么？ 虽然我们的基因组上存在着如此多的遗传变异，但大多数情况下，这些遗传变异都是中性的存在，既无害也无利。但有些时候，这些遗传变异又会增加人们对某些疾病的易感性，对我们的健康有害。那人类基因组上存在这么多的遗传变异，意义在哪里呢？ 首先，遗传变异增加了我们人类种群内部的多样性。试想一下，如果你的周围全都是跟你一模一样的人，这世界将会变得多么单调无趣。 此外，遗传变异有利于人类进化，以适应复杂多变的环境。我们人类和其他物种一样，在世代繁衍的过程中，会不断地产生各种有利变异和不利变异。由于我们所处的环境在不断变化，人类的有利变异会通过自然选择得以保留，不利变异则会被淘汰掉。在不断选择的过程中，这些累积的有利变异将有利于人类进化，使得人类更加适应周围的环境。 参考文献 1. Collins RL, Brand H, Karczewski KJ, et al. A structural variation reference for medical and population genetics [published correction appears in Nature. 2021 Feb;590(7846):E55]. Nature. 2020;581(7809):444-451. doi:10.1038/s41586-020-2287-8 2. 1000 Genomes Project Consortium, Auton A, Brooks LD, et al. A global reference for human genetic variation. Nature. 2015;526(7571):68-74. doi:10.1038/nature15393 3. 图片部分原始素材由Servier Medical Art(http://www. ) |
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