最新研究表明人体的大部分DNA,不止是“备胎” 望夫成龙粤语

 行业动态     |      2019-09-09 22:05

人类的基因手册提供了构成人类身体的蛋白质指令,但是残酷的现实摆在人类面前,仅有不足2%的DNA编码人类身体,这意味着人体充满了“垃圾DNA”。

人体剩下的98.5%DNA序列被称为“垃圾DNA”,长期以来,科学家认为垃圾DNA是无用的,这些无蛋白质编码序列就像书稿中的胡言乱语,但是最新研究表明,人体基因组中的“垃圾部分”可能仍然发挥着重要作用。

没有意义的文字

生物体拥有一种独特的基因编写方式,人类基因脚本仅使用4个字母:A, G, C和T。这些字母的较长组合构成了人类基因,提供了蛋白质结构信息。但是蛋白质制造过程并不像看着烹饪食谱做菜那样简单,在将蛋白质结合之前,DNA被转录为RNA链,紧接着RNA链被切割和重新组装成更小的片段。

RNA链被切割的过程中,非编码DNA序列——“垃圾部分”,将被废弃,意味着它们不会用于制造蛋白质,为什么人体会携带如此大量的不必要DNA呢?这是研究人员仍在思考的一个问题,最合乎逻辑的解释是,实际上垃圾DNA并非毫无意义。

垃圾DNA起到“交响乐指挥家”的作用

本世纪初,人类基因计划让人们首次全面了解人类基因脚本,在该计划完成近10年后,一个由400多名科学家组成的团队发布了他们所谓的DNA元素百科全书,这项国际合作研究了基因组中每一个“字母”的功能,并对垃圾DNA进行了重新评估,科学家发现虽然仅有不足2%的基因组能制造蛋白质,但是大约80%的DNA具有某种功能。

然而,DNA元素百科全书对功能的定义相当广泛,任何“生物化学活性”都是公平的游戏,它们被转录为RNA,即使在稍后的过程中被切断,也能被鉴定为具为功能的序列。多数垃圾DNA具有重要作用,其中包括调控DNA如何转录和转变蛋白质,如果蛋白质编码序列是交响乐的音符,那么垃圾DNA就像“交响乐指挥家”,影响着交响乐的节奏。

但并非所有垃圾DNA都具有功能用途,在2008年发表在《细胞分子生物学》杂志的一项研究中,科学家清除了酵母基因组中的垃圾DNA,对于特定基因,他们去除了基因内区——DNA转录后被切断的部分。他们在报告中称,在实验室条件下,去除基因内区对细胞没有显著影响,从而支持了它们没有任何功能的观点。

今年《自然》杂志发表一篇研究报告提出了相反的观点,科学家认为,当食物匮乏时,垃圾DNA对酵母的存活至关重要,基因内区的有用性可能取决于其所处的环境,这与垃圾DNA毫无用处的观点相悖。

有用的“垃圾”