0034:哪些基因使我们人类与众不同?
《请回答1988 个科学难题》系列,原汁原味呈现大模型对科学难题的问答结果。
BingChat(精确):
Searching the web for:人类特有的基因
人类基因与其他灵长类动物只有些许的差别,但是人却有着更大的脑容量,而且更加聪明。在这些差别中,究竟是哪些基因导致了人的特别?科学家们一直在研究这个问题。最近,科学家们将一个人类特有的基因ARHGAP11B转入到了猴子之中,使其长出了更加强大的头脑。这项发表在Science的研究向我们揭示了:这个人类特有的基因,可能在人类大脑进化中发挥着重要作用。这很可能是人类区别于其他灵长类动物的重要原因^1^。这个基因的出现,却是一个「美丽的意外」^1^。总结来说,就是在导入ARHGAP11B基因后,灵长类动物大脑:新皮层的大小增加;大脑发生了折叠,折叠方式类似于人脑;产生神经元的相关生殖细胞类型增加;上层神经元数量增加^1^。这些迹象都表明,转基因猴脑有了更高级进化的趋势^1^。
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BingChat(创造力):
Searching the web for: 哪些基因使我们人类与众不同?
这是一个很有趣的问题,因为人类与其他灵长类动物之间的差异并不是由单一的基因决定的,而是由多种基因和环境因素共同作用的结果。 有些基因可能影响了我们的大脑结构和功能,有些基因可能影响了我们的语言能力和社会行为,有些基因可能影响了我们的身体特征和疾病抵抗力。 根据我从网络上搜索到的信息,以下是一些可能使我们人类与众不同的基因:
FOXP2 基因:这个基因被认为是语言能力的关键基因,它在人类和其他灵长类动物中有两个不同的氨基酸变化^1^。 这些变化可能影响了 FOXP2 蛋白与其他蛋白的相互作用,从而改变了大脑中神经元的发育和连接^2^。 FOXP2 基因在人类中受到强烈的正向选择,表明它对我们的适应性有重要作用^3^。
HAR1 基因:这个基因编码了一种非编码 RNA 分子,它在人类和黑猩猩中有18个核苷酸的差异^4^。 这是人类基因组中进化速度最快的区域之一,表明它受到了强烈的正向选择^4^。 HAR1 RNA 在胎儿期大脑皮层中高度表达,可能参与了大脑皮层层次结构的形成^4^。
ASPM 基因:这个基因编码了一种微管相关蛋白,它在控制神经前体细胞分裂和大脑大小方面起着重要作用。 ASPM 基因在人类中存在多种变异,其中一些变异与小头畸形(microcephaly)相关,这是一种导致头围异常小和智力低下的先天性疾病。 ASPM 基因在人类进化过程中也受到了正向选择,表明它可能与大脑容量的增加有关。
MCPH1 基因:这个基因也编码了一种微管相关蛋白,它在维持 DNA 稳定性和调节细胞周期方面起着重要作用。 MCPH1 基因的突变也会导致小头畸形。 MCPH1 基因在人类进化过程中也受到了正向选择,表明它可能与大脑容量的增加有关。
LYPD8 基因:这个基因编码了一种分泌型蛋白,它可以防止肠道内革兰氏阴性菌侵入结肠上皮细胞。 LYPD8 基因在倭黑猩猩中缺失,在黑猩猩和人类中存在。 LYPD8 基因可能与肠道菌群平衡和免疫系统功能有关。
以上只是一些例子,并不代表所有使我们人类与众不同的基因。 事实上,我们还有许多未知或未解释的遗传差异,它们可能对我们的生理、心理、行为和文化方面产生影响。 我们需要更多的科学研究来揭示我们人类的奥秘。
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ChatGPT(GPT-3.5):
人类与其他生物有许多基因差异,这些基因差异负责我们独特的生理和生化特征。以下是一些使人类与众不同的基因和特征:
FOXP2基因:FOXP2基因在语言发展中起着关键作用。它被认为是与人类语言能力有关的基因之一。
ASPM和MC1R基因:ASPM基因与大脑的发展和智力有关,而MC1R基因则与皮肤和毛发颜色有关,这些特征在不同的人种中表现出差异。
LCT基因:LCT基因编码乳糖酶,控制着人类是否能够消化乳糖(牛奶中的糖)。大多数人类在婴儿时期可以消化乳糖,但成年后就失去了这种能力,而某些人种,如欧洲人,可以维持继续消化乳糖的能力。
HLA基因:人类白细胞抗原(HLA)基因在免疫系统中发挥重要作用,控制着我们的免疫应答,也是器官移植的重要考虑因素。不同人之间HLA基因的差异导致了个体对疾病和药物的不同反应。
CCR5-Δ32基因:这个基因突变减少了CCR5受体的表达,从而增加了抵抗HIV病毒感染的概率。这种突变在欧洲人中相对常见。
ACTN3基因:这个基因与肌肉纤维类型有关,影响了运动员在不同类型的体育竞技中的表现。一种突变使人具有更多的快速肌肉纤维,适合瞬时爆发力的竞技项目。
EDAR基因:这个基因影响了皮肤、头发和汗腺的发展,与亚洲人的一些特征如额头突起、细长的头发和多汗等有关。
需要注意的是,这些基因差异只是使人类与众不同的一部分因素。人类的遗传多样性是如此之大,以至于每个人都有独特的基因组,决定了他们的外貌、生理和生活方式的许多方面。此外,环境因素也会与基因相互作用,影响个体的特征和健康。因此,人类差异的研究是一个复杂而多维的领域。
ChatGPT(GPT-4):
人类与其他生物,尤其是与我们的最近亲属,例如黑猩猩,之间的基因差异并不是很大。事实上,人类与黑猩猩的DNA有大约98.7%是相同的。但是,这小小的差异足以使我们展现出非常不同的生理特性、认知能力和行为特征。
以下是使人类与众不同的一些关键基因和基因区域:
FOXP2: 这是一个与语言和语音生产相关的基因。虽然其他灵长类动物也有这个基因,但人类版本与其他灵长类略有不同,并被认为与我们的语言能力有关。
SRGAP2C: 该基因的一个复制可能与人类大脑皮层的发展有关。它可以增加脑绘图区域的数量,从而可能增加了我们的认知能力。
HAR1: 这是一个高度保守的RNA基因,在人类进化过程中经历了快速的变化。它在胎儿大脑的发展过程中非常活跃,可能与大脑皮层的特化有关。
ASP (ASPM): 与大脑大小相关的基因。突变的ASP基因与微小头症相关,而人类特有的变体可能与我们的大脑大小有关。
MYH16: 这个基因与颌肌的力量有关。在人类中,这个基因失效了,可能与我们相对较小的颌肌和更大的大脑空间有关。
其他基因: 许多与认知功能、抵抗疾病、饮食和生殖有关的基因都在人类进化过程中经历了一定的变化。这些变化为我们提供了独特的适应性。
值得注意的是,决定人类特性的不仅仅是单一的基因,而是多个基因之间的相互作用,以及这些基因如何与环境相互作用。此外,仅仅依赖基因序列的相似性或差异性来定义"人类性"是不够的,因为表观遗传学、基因调控和其他因素也在我们的生物学和行为中起到了重要作用。
Claude 2:
确实有几个基因能够解释人类与其他动物的一些差异。以下是一些主要的例子:
FOXP2 - 这是与语言和语音发展相关的基因。人类对这个基因的变异导致我们能够发展复杂的语言能力。
MYH16 - 这是一个与咀嚼肌肉大小相关的基因。人类这个基因的变异导致我们的咀嚼肌肉相对较小,这可能有助于大脑容量的增长。
Microcephalin - 这个与头围和脑容量相关的基因在人类中有独特的变异,这可能解释了为什么人类的大脑比其他灵长类动物大。
HAR1 - 这是一个在人类大脑皮质高度活跃的基因。它与人类独特的认知能力有关。
ASPM - 这是影响脑容量和智力的基因。它在人类中的变异速度非常快,显示它正受自然选择的影响,以促进人类智力的发展。
总之,通过一系列与语言、智力、脑容量等相关的基因的变异,人类进化出了独特的认知和语言能力,这些能力使我们与其他动物有了显著的不同。这些基因变异塑造了人类独特的进化路径。
Google Bard:
人类与众不同的基因可以分为两大类:
与大脑发育和功能有关的基因:这类基因在人类大脑的进化中发挥了重要作用,它们使人类的大脑体积增大,并具有更复杂的结构和功能。例如,ASPM基因编码一种中心粒蛋白,它可以调控干细胞分化成神经细胞的数量,从而影响大脑的大小和发育。NOTCH基因家族则可以促进大脑皮层中神经元的生成和连接。
与语言和文化能力有关的基因:这类基因与人类的语言和文化能力密切相关。例如,FOXP2基因编码一种蛋白质,它在语言和运动控制中发挥重要作用。HLA基因则可以影响人类的免疫系统,从而影响人类的文化交流。
以下是一些与人类与众不同有关的具体基因:
ASPM基因:ASPM基因编码一种中心粒蛋白,它可以调控干细胞分化成神经细胞的数量,从而影响大脑的大小和发育。在人类祖先中,ASPM基因发生了突变,导致该蛋白的功能增强,从而促进了人类大脑的增长。
NOTCH基因家族:NOTCH基因家族可以促进大脑皮层中神经元的生成和连接。在人类祖先中,NOTCH基因家族发生了突变,导致这些基因的表达增强,从而促进了人类大脑皮层的扩张。
FOXP2基因:FOXP2基因编码一种蛋白质,它在语言和运动控制中发挥重要作用。在人类祖先中,FOXP2基因发生了突变,导致该蛋白的功能增强,从而促进了人类语言能力的发展。
HLA基因:HLA基因可以影响人类的免疫系统,从而影响人类的文化交流。在人类祖先中,HLA基因发生了突变,导致这些基因的多样性增加,从而促进了人类文化交流的可能性。
这些基因的突变和选择共同推动了人类的进化,使人类成为地球上最为独特的物种。
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:
人类之所以独特,有多种基因和其变异等遗传因素起着重要作用,以下列举其中一些:
睡眠基因:ABCC9基因的变异导致一些人的睡眠需求较少,他们可能只需要较少的睡眠时间就可以保持清醒和警觉。
战士基因:MAOA基因位于X染色体上,编码的蛋白负责分解失去功能后的脑部信号分子。MAOA-3R基因的变异可能导致人的情绪不稳定,甚至可能出现攻击性行为。
狐臭基因:ABCC11基因控制大汗腺的分泌,如果这个基因发生变异,可能会导致大汗腺分泌减少,从而影响人的体味。
大脑发育基因:人类大脑的发育和功能复杂性是人类的生物学基础。许多基因,如FOXP2、GRIN2A、GABBR1、和PAXIP1等,都与大脑的发育和功能有关。这些基因的变异可能影响人类的语言能力、认知能力、记忆和情绪等高级认知功能。
以上只是其中一部分,人类身上还有许多其他独特的基因和遗传变异,这些遗传因素共同塑造了我们人类独特的生物学和社会行为。
阿里千问:
人类之所以会变得与众不同,也是因为大脑的基因发生了突变所导致的,大脑分为灰质,白质,内心白,表面灰。大家应该都看见过猪脑花,表面给人一种皱巴巴的感觉,而人类的大脑也是非常的皱。也正是因为大脑上的灰质比较多,所以人类才会更加的文明。人类之所以会走向文明,也是从几百万年前演变而来的,在早期人类的脑组织跟猩猩是非常接近的,最后随着时间的推移,人体里的基因也发生了转变,让大脑变得更加聪明。
讯飞星火:
人类基因组中有约7%的遗传物质是独特的,与尼安德特人和丹尼索瓦人不同。这些基因可能涉及与神经发育和大脑功能有关的基因。此外,一项基于高精度人科基因组的测定发现,该研究对比分析超过2.3Gbp的同源序列并构建了人科全基因组不完全谱系分拣图谱,发现了2.52%的人类基因组进化上更接近倭黑猩猩,2.55%的人类基因组进化上更接近黑猩猩。
360智脑:
人类与其他生物最大的不同在于我们的大脑和智力水平。人类拥有高度发达的大脑和复杂的思维活动,这使得我们能够创造出许多令人惊叹的事物,如艺术、科技和哲学等。此外,人类与其他生物也存在一些基因上的差异。例如,人类拥有更多的染色体,这使我们能够拥有更复杂的基因组,同时也增加了我们患上某些疾病的风险。还有一些基因与人类的社交行为有关。例如,一些基因可以帮助我们感知他人的情感和意图,从而使我们更好地与他人交流和合作。总之,人类与其他生物最大的不同在于我们的大脑和智力水平,以及一些基因上的差异,这些差异影响了我们的社交行为和情感体验。
昆仑天工:
人类与其他生物之间的差异可以归因于许多基因的作用。以下是一些与人类独特性相关的基因:
FOXP2基因:这个基因编码的蛋白质对于语言能力的发展至关重要,它在人类大脑皮层发育和语言能力中扮演着重要角色。
SRGAP2基因:这个基因编码的蛋白质参与了神经元轴突的生长和分支,这对于人类大脑皮层的发育和功能非常重要。
MYH9基因:这个基因编码的蛋白质是肌球蛋白家族的一员,它在人类的肌肉发育和运动控制中起着重要作用。
SLC25A4基因:这个基因编码的蛋白质参与了甲状腺素的合成,这对于人类的代谢和神经系统发育非常重要。
APOA1基因:这个基因编码的蛋白质是脂蛋白的一员,它在人类体内调节胆固醇水平和心血管疾病风险中起着重要作用。
HTT基因:这个基因编码的蛋白质参与了神经元轴突的生长和分支,这对于人类大脑皮层的发育和功能非常重要。
这些基因只是众多与人类独特性相关的基因之一。人类的基因组是极其复杂的,其中包含了数以万计的基因,这些基因共同作用,塑造了我们独特的生物学特征和行为习惯。
ChatGLM6B:
人类之所以与众不同,是因为人类基因组中存在一些独特的基因。以下是一些可能使人类与众不同的基因:
端粒酶逆转录酶基因:端粒酶逆转录酶基因是一种反转录酶,它在人类基因组中编码,有助于保护染色体的端粒免受损害。
LRAS4基因:LRAS4基因是一种胰岛素受体,在人类中发挥着重要作用。这种基因突变会导致人的胰岛素抵抗,增加患糖尿病的风险。
VPN gene:VPN基因是一种血管内皮生长因子(VEGF),在人类中起到了促进血管生长和通透性的作用。这种基因突变会导致血管异常扩张,增加患心血管疾病的风险。
TP53基因:TP53基因是一种抑癌基因,在人类中发挥着重要作用。这种基因突变会导致癌症的发生,增加患癌症的风险。
IL6 gene:IL6基因是一种免疫调节基因,在人类中发挥着重要作用。这种基因突变会导致免疫功能失调,增加患炎症性疾病的风险。
HLA-DRB-1 gene:HLA-DRB-1 gene是一种人类白细胞抗原(HLA)基因,在人类中与免疫系统相关。这种基因突变会导致免疫系统失调,增加患自身免疫性疾病的风险。
PDGFRA gene:PDGFRA gene是一种生长因子受体,在人类中与生长和发育相关。这种基因突变会导致人的骨骼和软组织异常生长,增加患骨肿瘤的风险。
这些基因的突变可能会导致各种疾病和健康问题,但同时也可能使人类具有更高的适应性和多样性。
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