現實生活中,你有遇到過一些長期被“科學”地解釋,最后發現那解釋并不科學的現象嗎?大家都來說說自己的觀點,今天我先來說“垃圾基因的概念”這是個過時的錯誤概念,不過了解的人可能也不多。
為了方便更多的知友能夠看懂我的行文邏輯,我在這里補充下本文提綱:
**論點:**垃圾DNA概念不科學
論據:
**正面論據:**ENCODE計劃全面推翻垃圾基因概念,認為垃圾DNA區域具有生物學活性。
**反面論據:**網絡上不少從生物學支持轉基因的人沒搞明白基因插入位置的生物學意義,也不了解轉基因事實上是隨機插入到基因組上。
**論證方法:**正反論證
本文結構:第一部分,垃圾dna的歷史,第二部分,ENCODE計劃,第三部分,從生物學上看垃圾DNA的作用。
01,垃圾DNA是什么?
基因組(Genome),一個細胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列,包括全套基因和間隔序列。
自從DNA雙螺旋發現和測序技術出現后,我們測量了大量基因組,結果發現,基因組好多的片段都是不表達或不翻譯的部分(高中生物內容:DNA-mRNA—protein)。于是,1972年,遺傳學大神Susumu Ohno提出基因組中95%—98%的不編譯任何蛋白質或酶的DNA,我們稱之為垃圾DNA,這一表示得到很多生物學家的贊同。他們認為,既然幾乎所有具體的生理機能都要蛋白質來完成,那么不編碼蛋白質的DNA應該是沒有用的,可以稱為“垃圾DNA”。
舉個例子,我們人類基因組大概是30億堿基,而基因呢,大概是2萬-3萬個, 占據了人體基因組的不到10%,這剩下的90%都是垃圾DNA。
這就是我們過去的看法。
02,垃圾DNA真的垃圾嗎?
我們知道,生命這種自然界最偉大的東西,如此精妙的個體,怎么會容留這么大的一坨垃圾呢?
要知道,每次復制,需要消耗個體相當多的能量和物質,這簡直是浪費啊。于是,總有人不信邪(當然,歷史上,早就有人質疑過這個概念,不過,畢竟不是主流意見而且缺乏大數據的支撐),2003年,也就是人類基因組計劃剛完成的第二年,來自英國,美國,西班牙,新加坡和日本的32個實驗室中442名科學家共同努力,開始破譯這些垃圾DNA。稱之為ENCODE(Encyclopedia of DNA Elements, DNA元素百科全書),經過ENCODE 合作項目的努力結果發現,我們認為的垃圾區域,竟然是有意義的,最出名的一個內容就是典型作用就是翻譯成為lncRNA(長鏈非編碼RNA),這些在劑量補償效應(Dosage compensationeffect)、表觀遺傳調控、細胞周期調控和細胞分化調控等眾多生命活動中發揮重要作用,成為遺傳學研究熱點。
于是,我們的新觀點是這樣的
引用美國國立衛生研究院(National Institutes of Health, N.I.H)主任Francis Collins的話:我們已經不再使用“垃圾DNA”這個術語了。以為我們可以擯棄基因組的某些部分,這實在是一種非??裢源蟮南敕ā头路鹞覀兏掖虬彼鼈儧]有任何功能似的。在曾經被科學家們認為只是白占地方的基因組DNA中,大部分**“其實都各有用途”**。
03,補充個真實的事件
Science:小型蛋白或在心臟肌肉收縮上發揮大作用。這是2016年1月刊登在國際雜志Science上的一項研究論文。
來自美國德州大學西南醫學中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人員通過研究鑒別出了一種在人類心臟細胞中存在的小型蛋白或在心臟肌肉收縮中扮演關鍵角色,這種蛋白由一種特殊的RNA制造產生,而相關的RNA是一種空白或非編碼的RNA,這就說明機體中可能還存在其它很多小型非編碼的RNA片段在機體中扮演著重要的作用。
厲害吧,非基因區域竟然可以編碼蛋白質了,好牛!
來源: 李雷