复旦生科院2011连发多篇文章解析新基因

　　

生物通报道：复旦大学李辉研究组主要从事人类群体的起源与演化，基因组、疾病和环境的协同进化，体质特征的基因组关联等方面的研究，在2011年，这一研究组接连发表文章，发现了中国人群特有的两种基因。

第一篇文章中，研究人员通过对现代中国人群的基因分析发现，在人体舌头细胞中的一种称为TAS2R16的苦味基因在所有味觉基因中对毒性的识别力最强，而中国人群这一基因更是显现出超强的能力，表明中国有更多的人对“苦味”最敏感，敏感程度远高于其他人群。

人类的味觉基因包括“酸味”、“甜味”、“苦味”、“咸味”、“鲜味”五个大类。有人喜欢吃酸，有人嗜糖如命；有人讨厌西兰花的苦涩，有人嚼起来却浑然不觉——科学家告诉我们，这都是源于人体内味觉基因不同所决定的。味觉差异在世界人群中十分普遍，据统计，世界上大约有四分之一的人口在吃西兰花或者孢子甘蓝的时候，不会对这种食物特有的苦涩味道有觉察，而另一部分人群则对苦味十分敏感。

据报道，苦味味蕾是口腔中最发达的味蕾，苦味基因也是味觉基因中种类最多的，达数十种。苦味基因的发达意味着苦味基因曾经是最有用或者是现在最有用的基因之一。其中一种苦味基因TAS2R16编码的苦味受体专门针对植物中常见的吡喃葡萄糖苷类毒素，这个基因功能不强的人就很难尝出这些毒素。从人类基因进化的角度来说，功能重要且形式多变的基因很可能是受到过自然选择的。但是，这个基因的自然选择信号过去只在非洲人的基因发展中发现过，非洲人的苦味基因TAS2R16曾经在数万年前受到过自然选择。

基因受到自然选择以后，会在基因组的结构中留下痕迹。由于被选择的基因的弱势类型遭淘汰，强势类型被保留，造成群体中这个基因的类型大量减少。在被自然选择的基因强势类型附近的邻居基因，也都会连带着只有少数类型被保留下来，这就叫做“搭车效应”。搭车的范围越大，意味着自然选择的历史越短。而越早发生过的自然选择，从“车”上掉下来的基因片段就越多。

在这项研究中，研究人员发现，约在5000至6000年前，中国人群与世界其他人群相比，在TAS2R16基因上出现了明显的变化。值得注意的是，这一时期，中国古代人从采集、渔猎生活正向农耕文明过渡。可以想象当时的场景：伴随着人口的迅速增长，传统的渔猎方式已经无法满足人类对食物的需要，由于当时的人缺少食物，又不知道什么能吃，什么不能吃，只得尝试各类食物。在尝试过程中，苦味不敏感的人被淘汰，使得中国人群在“苦味”基因上具有的优势，能够很快识别有毒的植物，他们抛弃了有毒的物种，保留有用的农作物，进而促使了农业的发展。

研究人员还发现，根据苦味基因的搭车区段的长度，能够大致推算出自然选择发生过的年代。大约在五六千年前，在我国发生过一次大规模的自然筛选，很多人不能尝出有毒植物中普遍存在的苦味，就被淘汰了。

另外一篇文章中，研究人员发现中国人的基因中存在能够分解酒中毒素的基因，且这种基因仅存在于中国人及与中国人有关的人群，如韩国、日本等东亚人群中间。由于该基因的形成年代与“杜康酿酒”这一历史故事的时间相吻合，因此被专家戏称为“杜康基因”。

这种“杜康基因”实际上是乙醇脱氢酶基因的一种变体。因为这种基因的形成年代与“杜康酿酒”这一历史故事的时间相吻合，因此被专家戏称为“杜康基因”。在生物学中，乙醇脱氢酶基因可以降解因食物储存过久、发霉、变质产生的一些毒素。在世界上46种人群里，这种酶的变体非常多，差别也很大，一共分为7种类型。其中，第六、第七型在中国人里出现，后来传到日本、韩国。第七种类型具有特别强的解毒功能，而在汉族人群中，拥有这种基因的人占到70%以上。

研究人员通过古尸进行古DNA的比对分析后发现，在中国新石器时代，这种变体几乎看不见；到了秦汉时代，变体的比例就变得很高。研究结论认为，这个基因的变化过程在约2800年前的中国发生。考古学证据显示，饮酒从夏商时期开始流行，饮酒引起了中国人大范围优胜劣汰的过程，因为携带“杜康基因”的人能更快地降解大多与乙醇相关的毒素，从而减轻了酒精对人体的不利影响，使得汉族在遗传上具有一定优势，对汉族人口扩张起了重要作用。

东亚人群中有分解酒精能力特别强的乙醇脱氢酶ADH1B第七型基因，但这并不意味着东亚人可以放肆饮酒。李辉表示，这种特别的基因只能是将酒精分解为乙醛，乙醛还是对人体有毒性的，很多人喝酒脸红就是由于乙醛刺激。

作者简介：

李辉 博士 副教授 博导

上海奉贤人。1996年作为上海市高考状元从复旦附中考入复旦大学生命学院，1998年进入复旦大学分子人类学实验室开始科研工作。2002年协助金力教授创建复旦大学现代人类学研究中心和申报中国第一个人类生物学博士点，2005年参与申报成立现代人类学教育部重点实验室。从1998年开始，李辉一直在从事人类生物学的田野调查和实验室研究，曾经到过中国和东南亚数百个地方进行调查研究，到最艰苦的深山老林采集和研究了大量珍贵的各民族的遗传学和人类学标本，被复旦大学、团中央、全国学联等作为青年模范广为宣传。在过去数年间，李辉在东亚民族群体的遗传结构和系统发生方面发表了大量的科研论文，涉及早起东亚人群的南方多重入口、南岛民族的侗傣起源、中国新石器时代人群的隔离发育等等。2005年李辉取得了中国第一个人类生物学博士学位，而后到耶鲁大学医学院遗传学系坎尼斯·吉德教授的实验室做博士后科研助理，后为副研究员。在耶鲁期间李辉研究了若干酒精中毒相关基因家族的历史地理学，发现一些基因与民族文化有很大相关性，并在很晚近的历史时期受到了强烈的自然选择，极大改变了东亚地区的遗传地势。这一系列工作在国外得到学术界好评，被广为报道，耶鲁大学也因此为李辉提名纽约科学院青年科学家奖。旅美数年间，李辉一直协助指导复旦大学人类生物学专业的博士研究生的课题，以及广西医科大学、海南医学院、汕头大学等等学校合作单位的课题研究。2009年，李辉回到复旦大学成为现代人类学教育部重点实验室的PI，研究人类群体的起源与演化，基因组、疾病和环境的协同进化，体质特征的基因组关联等等方向。