R2d2，不聽(tīng)話(huà)的自私基因

在電影星球大戰(zhàn)中，機(jī)器人R2D2是一個(gè)有趣的機(jī)器人。在動(dòng)物世界里，R2D2是徹頭徹尾的“自私基因”。R2D2違背了基因遺傳法則和達(dá)爾文進(jìn)化論。R2D2本身可能損害家鼠的生育能力，但是卻可以迅速在家鼠群體中傳播開(kāi)來(lái)。相關(guān)研究發(fā)表在《 Molecular Biology and Evolution》上。

前美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校教授、遺傳學(xué)家John Didion及其同事，研究了來(lái)自歐洲和北美的野生型家鼠的DNA樣本，以確定R2D2在物種群體中的擴(kuò)散程度。研究人員還在實(shí)驗(yàn)室培育出了家鼠品系，以確定為什么R2D2能夠快速傳播。他們發(fā)現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室家鼠種群中，在13代之后，R2D2基因在種群中的比例從18%到了62。而在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室培育的家鼠品系中，R2D2在種群中的比例，在10代后，從50%增加到了85%，而15代后，出現(xiàn)在了所有的后代中。 這個(gè)速度，比之前計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)的184代后所有后代會(huì)攜帶 R2D2，快了太多。

顯然，R2D2的快速傳播并非是對(duì)環(huán)境的快速適應(yīng)，而是R2D2是“自私的基因”。實(shí)際上，R2D2是家鼠二號(hào)染色體上的一個(gè)片段，含有多拷貝的Cwc22基因。當(dāng)Cwc22基因拷貝數(shù)超過(guò)了7之后，這個(gè)片段就變得“自私”起來(lái)。含有這個(gè)片段的雌性家鼠中，這個(gè)片段的染色體更容易被分配到卵子（而不是分配到極體）中，這顯然有悖“染色體均勻分配到不同的卵子或極體"的遺傳法則。但是，含有這個(gè)R2D2片段的卵子比起不含這個(gè)片段的卵子，體積會(huì)小一些，顯然這種小體積的卵子更不利于后代的生存。根據(jù)演化規(guī)律，生育能力的減弱應(yīng)引起自然選擇淘汰R2D2。但顯然，自私DNA片段戰(zhàn)勝了自然地選擇。

目前，在野生環(huán)境的家鼠中，R2D2片段攜帶的比例各有不同。比如德國(guó)家鼠的R2D2攜帶率在67%，而在美國(guó)加州的比例則為0%。顯然，野生環(huán)境的家鼠發(fā)展了一套抑制R2D2擴(kuò)散的系統(tǒng)，來(lái)維持較低水平的R2D2攜帶率。亦或者，攜帶R2D2的DNA片段的家鼠有更高的死亡率。

這個(gè)新的發(fā)現(xiàn)表明，即使某個(gè)基因會(huì)損害生物群體的生存率，但是還是可以欺騙生物群體，并擴(kuò)散到后代中去。這可能為研究人員帶來(lái)了希望，利用工程的“自私基因”，來(lái)消除蚊子傳播的疾病和入侵性的病毒等。但是，這個(gè)基因的發(fā)現(xiàn)也意味著，劣勢(shì)基因并非總會(huì)被淘汰。如果研究人員不小心，他們可能會(huì)被蒙蔽，而以為自私的基因是指具有一定的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。所謂的”適者生存“可能需要修改了。