澳大利亞國立大學 | 我們用貝多芬頭發(fā)上的DNA來揭示他糟糕的健康狀況,并偶然發(fā)現(xiàn)了一個家族秘密
指南者留學
2023-03-24 13:50:14
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<p>許多極具創(chuàng)造力的人都曾因疾病而不幸夭折。約翰內(nèi)斯·維米爾,沃爾夫?qū)?amp;middot;阿瑪?shù)聻跛?amp;middot;莫扎特,簡·奧斯汀,弗朗茨·舒伯特和艾米麗Brontë都是一些著名的例子。</p>
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<p>路德維希·范·貝多芬的一生并不那么短暫;1827年,他56歲去世。然而,這段時間很短,足以讓我們好奇,如果他身體好一點,他可能會取得更多的成就。</p>
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<p>在貝多芬成年后的大部分時間里,他經(jīng)常被疼痛和健康狀況不佳所折磨——更不用說聽力損失了。他痛苦地思考著這些痛苦,尤其是他的聽力損失,希望有一天這些痛苦會被理解,并將解釋公之于眾。</p>
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<p>有時他感到絕望,想要自殺;有時他完全停止作曲。</p>
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<p>根據(jù)當時的記錄,關于貝多芬健康狀況的書籍已經(jīng)成書。然而,我和同事們從不同的角度來研究這個話題。我們詢問貝多芬的基因組——他的DNA——可能提供什么線索。</p>
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<p>正如我們在《當代生物學》雜志上發(fā)表的新研究中所解釋的那樣,我們找到了一些答案,也有一些驚喜。</p>
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<p>研究人員從貝多芬的頭發(fā)中提取了DNA。圖片來源:Prachaya Roekdeethaweesab/Shutterstock.com</p>
<p><br />播下種子</p>
<p><br />我們的跨國合作始于特里斯坦·貝格(Tristan Begg),他是貝多芬愛好者和生物人類學的學生,當時在加州大學圣克魯斯分校。</p>
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<p>在圣José州立大學的Ira F. Brilliant貝多芬研究中心做志愿者時,Begg遇到了該中心當時的主任,歷史音樂學家William Meredith。</p>
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<p>這個項目的種子在那時就已經(jīng)播下了,但它花了8年的時間,并在其他幾位專家的投入下才得以發(fā)表。盡管有這么多復雜的多學科合作,但唯一一個全職參與這個項目的人就是Begg自己,他現(xiàn)在是劍橋大學博士學位的最后一年。</p>
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<p>DNA從何而來?</p>
<p><br />從死人(或其他動物)的遺骸中提取和分析DNA非常具有挑戰(zhàn)性,比從活組織中提取和分析DNA要困難得多。盡管如此,巨大的技術(shù)進步已經(jīng)改變了古代DNA研究領域。</p>
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<p>一般來說,人類遺骸中最好的DNA來源包括牙齒和頭骨中的巖石骨,但我們沒有找到貝多芬的骨頭或牙齒。</p>
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<p>能得到的只有頭發(fā)。在貝多芬的時代,從名人或愛人那里收集鎖是很常見的。許多被認為是貝多芬的鎖被公共和私人收藏。</p>
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<p>然而,沒有發(fā)根的頭發(fā)是一個不太容易處理的DNA來源。這種DNA傾向于以短的,有時退化的序列存在。為了盡可能多地構(gòu)建一個完整的基因組序列,必須使用專門的計算機軟件,煞費苦心地將這些序列拼湊在一起。</p>
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<p>我們怎么知道鎖是貝多芬的?</p>
<p><br />我們的項目使用了來自貝多芬的8把獨立來源的鎖的樣本。其中5具DNA來自同一男性個體,損傷程度與19世紀初的起源一致。<img src="https://reporter.anu.edu.au/_next/image?url=https%3A%2F%2Freporter-api.anu.edu.au%2Fapp%2Fuploads%2F2023%2F03%2FBeethoven-grave-1-1400x862.jpg&w=3840&q=75" width="808" height="498" /> </p>
<p>與血統(tǒng)公司FamilyTreeDNA合作,我們追蹤到這個人的祖先來自西歐和中歐。我們確信這是貝多芬的作品,因為其中兩把鎖的出處可以追溯到19世紀20年代。</p>
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<p>另外三個鎖在基因上與另外兩個完全相同,也有良好的(盡管不是完全不間斷的)出處記錄。</p>
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<p>五個獨立來源的頭發(fā)樣本的出處都有很好的記錄,基因完全一致,很難懷疑這些頭發(fā)樣本來自貝多芬。</p>
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<p>還剩下三綹頭發(fā)。其中兩個基因明顯不同于其他五個:一個是女性的。我們不知道這些是怎么歸功于貝多芬的。</p>
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<p>其中一個錯誤的歸因本身就很重要,因為這是早期研究得出貝多芬鉛中毒結(jié)論的基礎。我們的研究結(jié)果表明,這個結(jié)論不再成立。</p>
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<p>第8把鎖的DNA含量太少,無法被宣布為真品或其他。</p>
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<p>我們了解了貝多芬的健康狀況</p>
<p><br />我們沒想到貝多芬最廣為人知的健康問題——他的聽力損失——會有遺傳基礎,這一點也得到了證實。貝多芬有成人發(fā)作性聽力損失,這是很少歸因于主要的遺傳原因。</p>
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<p>然而,他多年來一直受到其他健康問題的困擾,特別是胃腸道問題(疼痛和腹瀉)和肝病。</p>
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<p>與波恩大學醫(yī)學遺傳學團隊合作,我們沒有發(fā)現(xiàn)貝多芬在基因上對任何特定的胃腸道疾病特別敏感,如炎癥性腸病、腸易激綜合征、腹腔疾病或乳糖不耐癥(如一些人的假設)。我們的主要發(fā)現(xiàn)與肝病有關。</p>
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<p>我們已經(jīng)從文獻中得知貝多芬患有黃疸。Begg的研究現(xiàn)在表明貝多芬有兩個PNPLA3基因的特殊變體,這種基因與肝硬化有關。他還攜帶了一種導致血色沉著癥(一種損害肝臟的疾病)的基因的兩種變體。</p>
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<p>值得注意的是,分析還顯示貝多芬在生命的最后幾個月(也許在此之前)感染了乙型肝炎病毒。當時,乙型肝炎感染在歐洲可能很普遍,但關于這方面的細節(jié)很少。</p>
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<p>更重要的是,飲酒可能會加劇貝多芬患肝病的風險。關于他飲酒的程度和性質(zhì)一直存在爭議,在幸存的記錄中提到了這一點,但沒有量化。</p>
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<p>貝格仔細查看了記錄,得出結(jié)論,貝多芬的飲酒量在當時和當時的情況下可能并不罕見,但可能仍處于現(xiàn)在被認為有害的水平。</p>
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<p><strong><span class="h1">貝多芬家族的啟示</span></strong></p>
<p><br />還有一個驚喜在等著我們。作為我們工作的一部分,我們試圖將貝多芬的基因組與貝多芬家族在世成員的基因組聯(lián)系起來。</p>
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<p>為了做到這一點,我們關注的是Y染色體,它只在男性系中遺傳(遵循與大多數(shù)歐洲傳統(tǒng)姓氏相似的模式)。</p>
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<p>五位姓貝多芬的男子提供了他們的DNA樣本。他們之間的血緣關系并不密切,生活在姓氏起源的今天比利時。他們基本上都擁有相同的Y染色體,這可以歸結(jié)為一個共同的男性祖先:Aert van Beethoven(1535-1609)。</p>
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<p>令人驚訝的是,路德維希·范·貝多芬的頭發(fā)有不同的Y染色體。在考慮了其他解釋之后,我們推斷,在Aert和Ludwig之間的七代人中,某個人的父親出于社會和法律目的而不是他們的生父。</p>
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<p>但根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù),我們無法破譯這可能是哪一代人。</p>
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<p>接下來是什么?</p>
<p><br />我們將公開測序的基因組,因為在進一步的分析中可能會有更多的發(fā)現(xiàn)。</p>
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<p>除了貝多芬,我們的項目是DNA分析領域更廣泛可能性的一個例子。這表明,即使從歷史上不太有希望的DNA來源,如頭發(fā),也可以獲得有意義的結(jié)果。</p>
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<p>到目前為止,群體遺傳學很少把分析降低到單個個體的水平。這很難做到,但我們證明這不是不可能的。</p>
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<p>下一個可能是誰?也許是其他人有一個明確的問題需要回答——或者甚至是那些自己也想要回答這個問題的人。</p>
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<p>致謝:除了主要作者Tristan Begg(劍橋大學),我還要感謝所有其他合著者,包括Johannes Krause和Arthur Kocher(萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所),Toomas Kivisild和Maarten Larmuseau(魯芬大學),Markus Nöthen和Axel Schmidt(波恩大學),以及包括慈善家Kevin Brown在內(nèi)的所有樣本捐贈者。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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