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有些基因没有遗传效应是否意味着没有作用?

首页 » 研究 » 组学 2018-07-05 基因谷 赞(2)
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导读
人类基因组是由30亿碱基对构成的庞大结构信息数据库。在人类基因组计划刚刚完成那些年,能够进行功能解读的DNA信息大约占2%,剩余98%功能不明。近些年,研究有所深入,已经有模糊解读的DNA信息,被认为具有功能性的大约占到全部碱基对的50%。仍然存在另外50%的DNA功能意义不明。

人类基因组是由30亿碱基对构成的庞大结构信息数据库。在人类基因组计划刚刚完成那些年,能够进行功能解读的DNA信息大约占2%,剩余98%功能不明。近些年,研究有所深入,已经有模糊解读的DNA信息,被认为具有功能性的大约占到全部碱基对的50%。仍然存在另外50%的DNA功能意义不明。

和过去研究人员的期待不同,现在通过基因编辑技术,大量的实证研究发现,可能相当比例的DNA被编辑后,没有任何功能性的改变发生。这大大改变了原有认识,难道有多达一半的遗传信息是不表达的信息冗余吗?

现在,许多人将这种看起来不具有任何功能的碱基对片段称为"垃圾DNA"。听起来不可思议,但这些垃圾DNA被移除后,似乎的确没有任何影响。联系到计算机软件的代码编写,为了提高运行稳定性,必须要给出信息冗余的现象,学界也给出了类似的解释。

通过不同物种DNA的对比研究,已经知道自然界的生物遗传信息具有深刻的一致性。有遗传编码功能的DNA,在脊椎动物不同物种间大部分非常类似。雷同的编码DNA表明物种的进化具有内在的相关性,这也是地球生命演化理论的立论基础。但奇怪的是,参与功能性编码的DNA,与大量不参与发育表征的非编码DNA,也就是所谓的垃圾DNA一起,在不同物种间同时得到了保留。且垃圾DNA并未受到遗传变异的影响,一成不变的被保留了下来。这也就造成人类和老鼠的DNA只有少量差别的现象。垃圾DNA的这个不变性,其实比编码DNA在遗传中出现的差异性更让人费解。似乎在暗示,非编码基因可能有尚未被认识到的根本性作用。

遗传变异其实是受到化学或放射条件的影响,在DNA复制过程中随机发生的。我们现在能看到的遗传信息,实际是变异成功幸存下来的物种才具有的。我们可以推测,非编码DNA其实也在漫长的历史中曾经出现无数的遗传改变,但是发生了这部分改变的物种最后都没有成功生存下来。之所以不同物种非编码DNA具有广泛的一致性,正是由于这些遗传信息出现变异的个体,最终都死亡了。

所以,对待垃圾DNA,学界有的观点比较强硬,将这些DNA命名为超保留非编码DNA,断定其一定具有某种重要功能,一旦它们发生变异,将对物种造成严重伤害。

对于垃圾DNA的研究,可能会深刻的影响我们对于生命现象的基本认识。(转化医学网360zhyx.com)


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