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基因组生态
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基因组生态系统

 

定义

 
基因组生态系统是指一个由基因组决定的、闭合的、相互关联的或发育的生命系统, 生命系统中的所有基本单位或成员来源于同一基因组。
 
一个人的基因组生态系统就是由受精卵发育而成的人体各个系统,包括9大系统,协同工作的人体生命系统。
 

生物界基因组异常复杂,多种多样...包括人类70多亿不同的基因组,众多动物、植物、真菌、细菌和病毒的基因组,和由这些基因组决定的相应生态系统。深入了解和理解这些生态系统的不同、它们的相互关系、如何演化、变化和进化,以及它们的相互作用等,对于地球和人体的环境保护、环境优化和防治人类的多种疾病非常重要。

 

人类基因组生态系统

 
1. 父(精子)母(卵子)互不相同的基因组决定子女的独特基因组生态系统
人体是由受精卵不断分裂、不断分化、不断生长、不断发育、不断调节、不断分工、不断合作、不断再生、不断更新、不断升级...而形成的一到数十万亿个细胞组成的基因组生态系统。尽管这些细胞种类很多,但是它们同属一个生态系统,同一来源。
 
2. 一个人的基因组决定人体的9大系统以及它们之间的相互关系 
 
不同人的不同基因组(不同的基因数量和组合以及不同的非编码序列)决定不同人的以细胞为单位的基因组生态系统和非细胞的内环境。按形态、结构和功能,可以人为地将基因组生态系统主要分为9大系统,分别为运动系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、神经系统、免疫系统和循环系统。九大系统协同工作,相互协调,构成健康的人体。因此,健康的人体依赖9大系统中各个系统的健康。
 
3. 一个人的基因组决定人体的9大系统中各种器官的形态、结构和功能
 
一个人基因组中的亚基因组决定人体9大系统中各种器官的生长、发育和更新。 因此,器官的亚生态环境是由特定的亚基因组中的基因群决定的器官组织组成。人体遗传物质DNA的众多非双螺旋结构基因的优先表达决定个人的各种特征。例如脸部形态、结构和各种功能的细微差异。
 
4.一个人的基因组决定以细胞为基本单位的基因组生态系统
 
不同于任何其它物种(病毒、细菌、真菌、植物和动物)的基因组,人类基因组遗传物质(DNA)具有每个人都具有独特基因组序列和不同的生态的特征。因此,全人类70多亿人的基因组序列,除双胞胎或多胞胎以外,都不相同。一个人的DNA基因组序列有大约100万个基因的长度,分为基因编码区(大约30000个基因,因人而异)和非基因编码区(大约97万个基因的长度,因人而异)。一个人的基因组生态系统可人为地分为9大系统。各大系统中的器官、组织和细胞有选择性地表达其基因组中30000个基因中的部分基因。例如,肝脏表达消化系统的多种基因,不表达肺在呼吸系统中表达的多种基因,也不表达心脏在循环系统中表达的多种基因。人体9大系统中的各种器官、组织和细胞,作为一个基因组生态系统在工作。在这个生态系统中,数千种不同的细胞有分工,有合作,有等级,有优先次序,有各种管理、调节、淘汰、再生和更新机制,尽管目前尚未研究清楚。
 
5.相同父母的子女的基因组序列各不相同是人类不断进化的基础
 
人类为了适应各种各样的不同环境,父母在遗传上创造各种不同的后代,最大限度地丰富人类的基因组库。但是相同父母的兄弟、兄妹、姐妹和姐弟之间的基因组序列的相似度高于同父异母或异父同母的兄弟、兄妹、姐妹和姐弟之间的基因组序列的相似度...受精卵含有越多杂合基因的基因组,在怀孕、生长和发育的过程中,分化和发育就越多样或完整。由基因组决定的个体生态越复杂而细致地分工,构成优良的个体,具体表现在30000多个基因在人体9大系统发育的细节上。
 
6.近亲结婚后代基因组不足够丰富,导致退化
 
与其它高等生物(植物和各种动物)不同,人类后代的纯合基因或同源基因越多,越不利于个人的基因组生态环境多样性的建立, 不仅有不分化、不发达或不发育的各种遗传疾病,可表现在人体9大系统中部分器官发育不全,因此,存在对环境适应力差等问题。因此,近亲结婚会导致人类退化。
 
7.由基因组决定的人体9大系统协同工作,构成人体的健康
 
健康的人体表现在9大系统中各种器官结构健全和持续工作上。某个器官的形态、结构和功能的不健全、不适、结构破坏、功能紊乱或器官衰竭会直接影响所在系统的正常工作,影响人体健康。
 
8.健康的细胞组织决定健康的器官
 
人体基因组生态系统中的各种组织精细地分工和合作形成9大系统中的各种器官。 因此, 器官的健康依赖组成器官的组织的健康。组织的不健全、不适、结构破坏、功能紊乱或退化会直接影响所在器官的正常工作。 不形成组织的细胞群体,例如循环系统中红血球、血小板和淋巴细胞等的健康直接影响循环系统的健康和全身的健康。
 
9.人体发达的神经系统是人类基因组不断进化的必然结果
 
不同于任何其它动物,人体有最发达的神经系统。神经系统是人体基因组生态系统中占主导地位的“统治”系统,主导运动、主导呼吸、主导饮食(消化系统)、主导泌尿、主导生殖、主导视觉、主导听力、主导大脑思维、主导记忆、主导睡眠、主导创新、主导各种社会活动。神经细胞的高端、高度和精密分化、分工和“与时俱进”是一个人的基因组序列在其基因组生态系统形成,生长和发育的过程中决定的。
 
10.人体数量最多和重复最多的器官是淋巴结
 
一个人的免疫系统中有大约600个淋巴结。每个淋巴结都是人体的大数据库中心。它们24小时工作,保护全部正常细胞的生态环境,防止感染和自身细胞变异。免疫系统不断升级的功能源于淋巴结大数据库的全时、全面和精密的大数据的处理(去除各种自体抗原)的工作。因此,保护淋巴结大数据库的完整对于人体健康非常重要。当生病时,充分认识各种治疗方法包括手术、微创手术、放疗、化疗、靶向治疗、基因治疗、细胞治疗、中药和基因组治疗等对淋巴结和免疫系统的影响以及对于人体生态系统的影响很重要。在很多情况下,可以说“知识就是生命”。没有深入了解各种治疗方法的利与弊的知识,可能错误地选择不适合自己免疫系统的方法,破坏免疫系统,丧失可以治愈疾病的机会。
 

动物基因组生态系统

基因组内基因的多少,丰富程度和非编码区DNA的序列决定动物的种类或基因组生态系统的类型。基因组DNA的双螺旋结构决定各个种类的遗传稳定性、克隆性,同时也是进化的限制因素。除神经系统以外,很多动物在其它系统有超越人类的地方。例如鸟类的运动系统、鱼类的呼吸系统、北极熊的消化系统。。。
 

植物基因组生态系统

因基因组序列不同,形成多种不同的植物种类。每种植物种类都可进行克隆性无性繁殖。细胞壁、光合作用和不移动是植物与动物完全不同的特征和基因组构成。
 

真菌基因组生态系统

真菌的基因组决定了真菌是有一定的群体内细胞相连、合作和分工的最低等的高级生物。各种真菌都形成多细胞的生态。
 

细菌基因组生态系统

细菌的简单基因组决定了细菌是低等生物,因为细胞之间没有信息的交流。群体中的不同个体总是处于营养和空间等的自由竞争状态。
 
细菌种类很多,但它们的基因组都比较简单。与人类健康密切相关的细菌可分为病菌和益生菌两大类。
 

病毒基因组生态系统

因缩主(细菌、真菌、植物、动物和人类)不同,病毒的基因组序列、基因数量、基因类型和种类各不相同。与细菌基因组相比,病毒基因组没有细胞形态、基因少、功能少,需要借助缩主才能繁殖后代。与人类健康密切相关的病毒很多,例如常见的感冒病毒、HBV、HCV、HIV和多种HPV病毒。