人类98%DNA是“垃圾”,但它们具有至关重要的作用!

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  新浪科技讯 北京时间8月26日消息,据国外媒体报道,给你购买一本98%以上文字有利于 胡言乱语的书籍吗?生物学与图书行业这么 越多关系,但却编写了一本非常吸引人的指导手册——DNA!

  没这么人都都没这么人都都的基因手册涵盖了构成身体、并为其提供能量的蛋白质指令,但人体有利于否缺乏2%的DNA能编码蛋白质,剩余98%的DNA序列被称为“垃圾DNA”,科学家们长期以来老会 认为它们无用,那些非蛋白质编码的DNA延伸看起来就像一本书稿中的胡言乱语——毫无用处,你说被没这么人都都没这么人都都遗忘。但会 近期最新研究表明,没这么人都都没这么人都都基因组的“垃圾”每项刚刚仍然发挥着重要作用。

  这么 意义的“单词”

  自然生物拥并不是独特的“书写辦法 ”,没这么人都都没这么人都都的基因脚本仅使用四个 字母:A, G, C和T,那些字母的长组合构成了没这么人都都没这么人都都的基因,并决定了蛋白质型态,但会 蛋白质制造过程越多像阅读烹饪食谱那样简单,在将蛋白质组合在同时刚刚,DNA被转录成RNA,并被切割和重新组装成更小的片段。

  在切割过程中,非编码“垃圾DNA”被废弃,是因为 着它们永远不用参与制造蛋白质,为那些自然生物的“指导手册”携带这么 多看似越多要的物质,这是研究人员仍在思考的四个 问题,最合乎逻辑的解释是,“垃圾DNA”或许越多一无是处。

  无用DNA的功能

  本世纪初,“人类基因组计划”给没这么人都都没这么人都都首次全面了解了人类基因脚本,但该计划完成近10年后,四个 由200多名科学家组成的团队发布了没这么人都都没这么人都都所谓的“DNA元素百科全书(ENCODE)”。

  该项国际合作辦法 协议探索了基因组中每个基因的功能,这项大规模研究的结果要求对垃圾DNA进行重新评估,觉得有利于否缺乏2%的基因组能制造蛋白质,但会 大概200%的基因组能执行并不是功能。

  DNA元素百科全书对功能的定义相当宽广,任何“生物化学活性”有利于 公平的游戏——能被转录成RNA,即使稍后的过程中RNA被切断,有利于被鉴定为具有功能的序列,但会 许多“垃圾DNA”我觉得具有重要作用,包括调控DNA如何转录,并从那里转变成蛋白质,刚刚蛋白质编码是交响乐音符,这么 许多非编码序列就像音乐指挥家一样,影响着乐曲的节奏。

  但越多所有垃圾DNA都具有功能,2008年发表在《细胞分子生物学杂志》的一项研究表明,科学家清除了酵母基因组中的垃圾DNA,对于特定基因,没这么人都都没这么人都都去除了基因内含子——DNA转录后被切断的每项,在实验室条件下,基因内含子的去除对细胞这么 显著影响,支持了它们这么 任何功能的观点。

  然而,今年发表在《自然》杂志上的研究报告提出了相反观点,当食物缺乏时,研究人员发现那些序列对酵母的存活至关重要,那些研究认为,基因内含子的有用性刚刚取决于其趋于稳定的环境,这与所谓的“垃圾”相差甚远。

  有用的垃圾

  过去10年里,许多研究进展表明,垃圾DNA刚刚仅是被误解的遗传物质,科学家现在已将各种非编码序列与各种生物过程(甚至人类疾病)联系起来,这类:研究人员认为,那些序列是子宫和对生拇指发育的重要因素。

  2018年,发表在《肿瘤学年鉴》上的一项研究表明,非编码DNA片段就像基因表达的音量旋钮,最终影响乳腺癌和前列腺癌的形成;2019年发表在《自然遗传学杂志》的一项研究表明,基因编码区域以外的突变还还都后能 是因为 自闭症。

  探索非编码序列是当前研究热点之一,越多的证据表明,那些非编码序列刚刚有有利于癌症战胜治疗,目前专家这将是癌症诊断最有希望的反向工具。

  尽管“垃圾DNA”有什么都功能,但会 许多研究人员仍然认为,大每项遗传编码是无用的,美国休斯顿大学进化生物学家丹·格罗尔(Dan Graur)认为,大概有75%的蛋白质这么 功能。

  为了获得该数据,格罗尔使用数字模型来选则DNA有用程度,他考虑了有害基因突变(有害的基因变化刚刚双螺旋型态断裂),随着时间的推移,以及生育率不断提高,没这么人都都没这么人都都也获得了更多的基因组,但会 那些突变刚刚是致命的,格罗尔在2017年发表在《基因组生物学与进化》的一篇论文中评估称,没这么人都都没这么人都都的基因密码中最多不超过四分之一具有功能性,刚刚超过四分之一,没这么人都都没这么人都都将以不可持续的带宽积累致命突变。