0034:哪些基因使我們人類與眾不同?
《請回答1988 個科學難題》系列,原汁原味呈現大模型對科學難題的問答結果。
BingChat(精確):
Searching the web for:人類特有的基因
人類基因與其他靈長類動物只有些許的差別,但是人卻有著更大的腦容量,而且更加聰明。在這些差別中,究竟是哪些基因導致了人的特別?科學家們一直在研究這個問題。最近,科學家們將一個人類特有的基因ARHGAP11B轉入到了猴子之中,使其長出了更加強大的頭腦。這項發(fā)表在Science的研究向我們揭示了:這個人類特有的基因,可能在人類大腦進化中發(fā)揮著重要作用。這很可能是人類區(qū)別于其他靈長類動物的重要原因^1^。這個基因的出現,卻是一個「美麗的意外」^1^??偨Y來說,就是在導入ARHGAP11B基因后,靈長類動物大腦:新皮層的大小增加;大腦發(fā)生了折疊,折疊方式類似于人腦;產生神經元的相關生殖細胞類型增加;上層神經元數量增加^1^。這些跡象都表明,轉基因猴腦有了更高級進化的趨勢^1^。
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BingChat(創(chuàng)造力):
Searching the web for:?哪些基因使我們人類與眾不同?
這是一個很有趣的問題,因為人類與其他靈長類動物之間的差異并不是由單一的基因決定的,而是由多種基因和環(huán)境因素共同作用的結果。 有些基因可能影響了我們的大腦結構和功能,有些基因可能影響了我們的語言能力和社會行為,有些基因可能影響了我們的身體特征和疾病抵抗力。 根據我從網絡上搜索到的信息,以下是一些可能使我們人類與眾不同的基因:
FOXP2 基因:這個基因被認為是語言能力的關鍵基因,它在人類和其他靈長類動物中有兩個不同的氨基酸變化^1^。 這些變化可能影響了 FOXP2 蛋白與其他蛋白的相互作用,從而改變了大腦中神經元的發(fā)育和連接^2^。 FOXP2 基因在人類中受到強烈的正向選擇,表明它對我們的適應性有重要作用^3^。
HAR1 基因:這個基因編碼了一種非編碼 RNA 分子,它在人類和黑猩猩中有18個核苷酸的差異^4^。 這是人類基因組中進化速度最快的區(qū)域之一,表明它受到了強烈的正向選擇^4^。 HAR1 RNA 在胎兒期大腦皮層中高度表達,可能參與了大腦皮層層次結構的形成^4^。
ASPM 基因:這個基因編碼了一種微管相關蛋白,它在控制神經前體細胞分裂和大腦大小方面起著重要作用。 ASPM 基因在人類中存在多種變異,其中一些變異與小頭畸形(microcephaly)相關,這是一種導致頭圍異常小和智力低下的先天性疾病。 ASPM 基因在人類進化過程中也受到了正向選擇,表明它可能與大腦容量的增加有關。
MCPH1 基因:這個基因也編碼了一種微管相關蛋白,它在維持 DNA 穩(wěn)定性和調節(jié)細胞周期方面起著重要作用。 MCPH1 基因的突變也會導致小頭畸形。 MCPH1 基因在人類進化過程中也受到了正向選擇,表明它可能與大腦容量的增加有關。
LYPD8 基因:這個基因編碼了一種分泌型蛋白,它可以防止腸道內革蘭氏陰性菌侵入結腸上皮細胞。 LYPD8 基因在倭黑猩猩中缺失,在黑猩猩和人類中存在。 LYPD8 基因可能與腸道菌群平衡和免疫系統(tǒng)功能有關。
以上只是一些例子,并不代表所有使我們人類與眾不同的基因。 事實上,我們還有許多未知或未解釋的遺傳差異,它們可能對我們的生理、心理、行為和文化方面產生影響。 我們需要更多的科學研究來揭示我們人類的奧秘。
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ChatGPT(GPT-3.5):
人類與其他生物有許多基因差異,這些基因差異負責我們獨特的生理和生化特征。以下是一些使人類與眾不同的基因和特征:
FOXP2基因:FOXP2基因在語言發(fā)展中起著關鍵作用。它被認為是與人類語言能力有關的基因之一。
ASPM和MC1R基因:ASPM基因與大腦的發(fā)展和智力有關,而MC1R基因則與皮膚和毛發(fā)顏色有關,這些特征在不同的人種中表現出差異。
LCT基因:LCT基因編碼乳糖酶,控制著人類是否能夠消化乳糖(牛奶中的糖)。大多數人類在嬰兒時期可以消化乳糖,但成年后就失去了這種能力,而某些人種,如歐洲人,可以維持繼續(xù)消化乳糖的能力。
HLA基因:人類白細胞抗原(HLA)基因在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,控制著我們的免疫應答,也是器官移植的重要考慮因素。不同人之間HLA基因的差異導致了個體對疾病和藥物的不同反應。
CCR5-Δ32基因:這個基因突變減少了CCR5受體的表達,從而增加了抵抗HIV病毒感染的概率。這種突變在歐洲人中相對常見。
ACTN3基因:這個基因與肌肉纖維類型有關,影響了運動員在不同類型的體育競技中的表現。一種突變使人具有更多的快速肌肉纖維,適合瞬時爆發(fā)力的競技項目。
EDAR基因:這個基因影響了皮膚、頭發(fā)和汗腺的發(fā)展,與亞洲人的一些特征如額頭突起、細長的頭發(fā)和多汗等有關。
需要注意的是,這些基因差異只是使人類與眾不同的一部分因素。人類的遺傳多樣性是如此之大,以至于每個人都有獨特的基因組,決定了他們的外貌、生理和生活方式的許多方面。此外,環(huán)境因素也會與基因相互作用,影響個體的特征和健康。因此,人類差異的研究是一個復雜而多維的領域。
ChatGPT(GPT-4):
人類與其他生物,尤其是與我們的最近親屬,例如黑猩猩,之間的基因差異并不是很大。事實上,人類與黑猩猩的DNA有大約98.7%是相同的。但是,這小小的差異足以使我們展現出非常不同的生理特性、認知能力和行為特征。
以下是使人類與眾不同的一些關鍵基因和基因區(qū)域:
FOXP2: 這是一個與語言和語音生產相關的基因。雖然其他靈長類動物也有這個基因,但人類版本與其他靈長類略有不同,并被認為與我們的語言能力有關。
SRGAP2C: 該基因的一個復制可能與人類大腦皮層的發(fā)展有關。它可以增加腦繪圖區(qū)域的數量,從而可能增加了我們的認知能力。
HAR1: 這是一個高度保守的RNA基因,在人類進化過程中經歷了快速的變化。它在胎兒大腦的發(fā)展過程中非?;钴S,可能與大腦皮層的特化有關。
ASP (ASPM): 與大腦大小相關的基因。突變的ASP基因與微小頭癥相關,而人類特有的變體可能與我們的大腦大小有關。
MYH16: 這個基因與頜肌的力量有關。在人類中,這個基因失效了,可能與我們相對較小的頜肌和更大的大腦空間有關。
其他基因: 許多與認知功能、抵抗疾病、飲食和生殖有關的基因都在人類進化過程中經歷了一定的變化。這些變化為我們提供了獨特的適應性。
值得注意的是,決定人類特性的不僅僅是單一的基因,而是多個基因之間的相互作用,以及這些基因如何與環(huán)境相互作用。此外,僅僅依賴基因序列的相似性或差異性來定義"人類性"是不夠的,因為表觀遺傳學、基因調控和其他因素也在我們的生物學和行為中起到了重要作用。
Claude 2:
確實有幾個基因能夠解釋人類與其他動物的一些差異。以下是一些主要的例子:
FOXP2 - 這是與語言和語音發(fā)展相關的基因。人類對這個基因的變異導致我們能夠發(fā)展復雜的語言能力。
MYH16 - 這是一個與咀嚼肌肉大小相關的基因。人類這個基因的變異導致我們的咀嚼肌肉相對較小,這可能有助于大腦容量的增長。
Microcephalin - 這個與頭圍和腦容量相關的基因在人類中有獨特的變異,這可能解釋了為什么人類的大腦比其他靈長類動物大。
HAR1 - 這是一個在人類大腦皮質高度活躍的基因。它與人類獨特的認知能力有關。
ASPM - 這是影響腦容量和智力的基因。它在人類中的變異速度非???顯示它正受自然選擇的影響,以促進人類智力的發(fā)展。
總之,通過一系列與語言、智力、腦容量等相關的基因的變異,人類進化出了獨特的認知和語言能力,這些能力使我們與其他動物有了顯著的不同。這些基因變異塑造了人類獨特的進化路徑。
Google Bard:
人類與眾不同的基因可以分為兩大類:
與大腦發(fā)育和功能有關的基因:這類基因在人類大腦的進化中發(fā)揮了重要作用,它們使人類的大腦體積增大,并具有更復雜的結構和功能。例如,ASPM基因編碼一種中心粒蛋白,它可以調控干細胞分化成神經細胞的數量,從而影響大腦的大小和發(fā)育。NOTCH基因家族則可以促進大腦皮層中神經元的生成和連接。
與語言和文化能力有關的基因:這類基因與人類的語言和文化能力密切相關。例如,FOXP2基因編碼一種蛋白質,它在語言和運動控制中發(fā)揮重要作用。HLA基因則可以影響人類的免疫系統(tǒng),從而影響人類的文化交流。
以下是一些與人類與眾不同有關的具體基因:
ASPM基因:ASPM基因編碼一種中心粒蛋白,它可以調控干細胞分化成神經細胞的數量,從而影響大腦的大小和發(fā)育。在人類祖先中,ASPM基因發(fā)生了突變,導致該蛋白的功能增強,從而促進了人類大腦的增長。
NOTCH基因家族:NOTCH基因家族可以促進大腦皮層中神經元的生成和連接。在人類祖先中,NOTCH基因家族發(fā)生了突變,導致這些基因的表達增強,從而促進了人類大腦皮層的擴張。
FOXP2基因:FOXP2基因編碼一種蛋白質,它在語言和運動控制中發(fā)揮重要作用。在人類祖先中,FOXP2基因發(fā)生了突變,導致該蛋白的功能增強,從而促進了人類語言能力的發(fā)展。
HLA基因:HLA基因可以影響人類的免疫系統(tǒng),從而影響人類的文化交流。在人類祖先中,HLA基因發(fā)生了突變,導致這些基因的多樣性增加,從而促進了人類文化交流的可能性。
這些基因的突變和選擇共同推動了人類的進化,使人類成為地球上最為獨特的物種。
Llama2-70b-Chat:
Human beings are unique species, and our genetic makeup plays a significant role in distinguishing us from other animals. While we share many genes with other organisms, there are certain genes that are specific to humans or have undergone changes that set us apart. Here are some examples of genes that contribute to human uniqueness:
Homo sapiens-specific genes: These are genes that are present only in the human genome and not found in any other organism. They are responsible for various aspects of human biology and cognitive abilities. Examples include genes involved in brain development, language, and culture.
Brain size and structure: Genes related to brain development and organization are different in humans compared to other primates. For instance, genes involved in neocortex expansion and folding, such as Homo sapiens-specific genes like ARHGAP11B and ASPM, contributed to the evolution of larger brains with advanced cognitive capabilities.
Bipedalism: The gene DRD4, which is associated with bipedal locomotion, is found in higher frequencies in humans than in chimpanzees and bonobos. This gene may have played a role in adapting to walking upright on two legs.
Language: Genes involved in speech and language development, such as FOXP2, are distinctly human and may have contributed to the emergence of complex communication systems.
Immune system: Humans have a more complex immune system than other primates, which allows us to fight off pathogens more effectively. Genes related to immunity, such as those involved in the major histocompatibility complex (MHC), show significant differences between humans and other primates.
Skin pigmentation: Genes regulating skin color, such as melanin genes (e.g., MC1R), demonstrate notable variations between humans and other primates. Skin pigmentation adaptation likely evolved in response to diverse environments and climates.
Metabolism: Genes involved in metabolic processes, such as energy production and detoxification, display differences between humans and other primates. For example, the gene CYP2R6, which encodes an enzyme involved in vitamin D metabolism, has undergone positive selection in the human lineage.
Life history traits: Genes influencing life history characteristics, such as growth rates, puberty timing, and reproductive strategies, differ between humans and other primates. For instance, humans have a longer childhood and adolescence compared to other apes, potentially due to genetic modifications affecting growth hormones and puberty regulators.
Social behavior: Genes linked to social behavior and cooperation, such as oxytocin (OT) and vasopressin (AVP), exhibit sequence divergence between humans and other primates. These genes might have been influential in shaping human societies and cultural behaviors.
Neanderthal introgression: Recent studies have revealed that modern humans interbred with Neanderthals, resulting in the transfer of genes between species. This process, known as introgression, left a genetic legacy in present-day human populations, particularly for genes related to immunological functions.
It's important to note that while these genes contribute to human uniqueness, they do not necessarily determine individual traits or behaviors. The interactions between genetics, environment, and culture shape human diversity and complexity.
百度文心:
人類之所以獨特,有多種基因和其變異等遺傳因素起著重要作用,以下列舉其中一些:
睡眠基因:ABCC9基因的變異導致一些人的睡眠需求較少,他們可能只需要較少的睡眠時間就可以保持清醒和警覺。
戰(zhàn)士基因:MAOA基因位于X染色體上,編碼的蛋白負責分解失去功能后的腦部信號分子。MAOA-3R基因的變異可能導致人的情緒不穩(wěn)定,甚至可能出現攻擊性行為。
狐臭基因:ABCC11基因控制大汗腺的分泌,如果這個基因發(fā)生變異,可能會導致大汗腺分泌減少,從而影響人的體味。
大腦發(fā)育基因:人類大腦的發(fā)育和功能復雜性是人類的生物學基礎。許多基因,如FOXP2、GRIN2A、GABBR1、和PAXIP1等,都與大腦的發(fā)育和功能有關。這些基因的變異可能影響人類的語言能力、認知能力、記憶和情緒等高級認知功能。
以上只是其中一部分,人類身上還有許多其他獨特的基因和遺傳變異,這些遺傳因素共同塑造了我們人類獨特的生物學和社會行為。
阿里千問:
人類之所以會變得與眾不同,也是因為大腦的基因發(fā)生了突變所導致的,大腦分為灰質,白質,內心白,表面灰。大家應該都看見過豬腦花,表面給人一種皺巴巴的感覺,而人類的大腦也是非常的皺。也正是因為大腦上的灰質比較多,所以人類才會更加的文明。人類之所以會走向文明,也是從幾百萬年前演變而來的,在早期人類的腦組織跟猩猩是非常接近的,最后隨著時間的推移,人體里的基因也發(fā)生了轉變,讓大腦變得更加聰明。
訊飛星火:
人類基因組中有約7%的遺傳物質是獨特的,與尼安德特人和丹尼索瓦人不同。這些基因可能涉及與神經發(fā)育和大腦功能有關的基因。此外,一項基于高精度人科基因組的測定發(fā)現,該研究對比分析超過2.3Gbp的同源序列并構建了人科全基因組不完全譜系分揀圖譜,發(fā)現了2.52%的人類基因組進化上更接近倭黑猩猩,2.55%的人類基因組進化上更接近黑猩猩。
360智腦:
人類與其他生物最大的不同在于我們的大腦和智力水平。人類擁有高度發(fā)達的大腦和復雜的思維活動,這使得我們能夠創(chuàng)造出許多令人驚嘆的事物,如藝術、科技和哲學等。此外,人類與其他生物也存在一些基因上的差異。例如,人類擁有更多的染色體,這使我們能夠擁有更復雜的基因組,同時也增加了我們患上某些疾病的風險。還有一些基因與人類的社交行為有關。例如,一些基因可以幫助我們感知他人的情感和意圖,從而使我們更好地與他人交流和合作??傊祟惻c其他生物最大的不同在于我們的大腦和智力水平,以及一些基因上的差異,這些差異影響了我們的社交行為和情感體驗。
昆侖天工:
人類與其他生物之間的差異可以歸因于許多基因的作用。以下是一些與人類獨特性相關的基因:
FOXP2基因:這個基因編碼的蛋白質對于語言能力的發(fā)展至關重要,它在人類大腦皮層發(fā)育和語言能力中扮演著重要角色。
SRGAP2基因:這個基因編碼的蛋白質參與了神經元軸突的生長和分支,這對于人類大腦皮層的發(fā)育和功能非常重要。
MYH9基因:這個基因編碼的蛋白質是肌球蛋白家族的一員,它在人類的肌肉發(fā)育和運動控制中起著重要作用。
SLC25A4基因:這個基因編碼的蛋白質參與了甲狀腺素的合成,這對于人類的代謝和神經系統(tǒng)發(fā)育非常重要。
APOA1基因:這個基因編碼的蛋白質是脂蛋白的一員,它在人類體內調節(jié)膽固醇水平和心血管疾病風險中起著重要作用。
HTT基因:這個基因編碼的蛋白質參與了神經元軸突的生長和分支,這對于人類大腦皮層的發(fā)育和功能非常重要。
這些基因只是眾多與人類獨特性相關的基因之一。人類的基因組是極其復雜的,其中包含了數以萬計的基因,這些基因共同作用,塑造了我們獨特的生物學特征和行為習慣。
ChatGLM6B:
人類之所以與眾不同,是因為人類基因組中存在一些獨特的基因。以下是一些可能使人類與眾不同的基因:
端粒酶逆轉錄酶基因:端粒酶逆轉錄酶基因是一種反轉錄酶,它在人類基因組中編碼,有助于保護染色體的端粒免受損害。
LRAS4基因:LRAS4基因是一種胰島素受體,在人類中發(fā)揮著重要作用。這種基因突變會導致人的胰島素抵抗,增加患糖尿病的風險。
VPN gene:VPN基因是一種血管內皮生長因子(VEGF),在人類中起到了促進血管生長和通透性的作用。這種基因突變會導致血管異常擴張,增加患心血管疾病的風險。
TP53基因:TP53基因是一種抑癌基因,在人類中發(fā)揮著重要作用。這種基因突變會導致癌癥的發(fā)生,增加患癌癥的風險。
IL6 gene:IL6基因是一種免疫調節(jié)基因,在人類中發(fā)揮著重要作用。這種基因突變會導致免疫功能失調,增加患炎癥性疾病的風險。
HLA-DRB-1 gene:HLA-DRB-1 gene是一種人類白細胞抗原(HLA)基因,在人類中與免疫系統(tǒng)相關。這種基因突變會導致免疫系統(tǒng)失調,增加患自身免疫性疾病的風險。
PDGFRA gene:PDGFRA gene是一種生長因子受體,在人類中與生長和發(fā)育相關。這種基因突變會導致人的骨骼和軟組織異常生長,增加患骨腫瘤的風險。
這些基因的突變可能會導致各種疾病和健康問題,但同時也可能使人類具有更高的適應性和多樣性。
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