vil du kjøpe en bok med over 98 prosent av teksten skrevet i vrøvl? Biologi har ingen virksomhet i bokbransjen, men skriver fortsatt en ganske fascinerende guidebok: DNA. Vår genetiske manual inneholder instruksjonene for proteiner som utgjør og driver kroppene våre. Men mindre enn 2 prosent av VÅRT DNA koder faktisk for dem.resten-98,5 prosent AV DNA-sekvensene – er såkalt «junk DNA» som forskere lenge trodde ubrukelig. De ikke-proteinkodende strekkene så ut som gibberish setninger i et bokutkast-ubrukelig, kanskje glemt, skriving. Men ny forskning avslører at de» junky » delene av vårt genom kan spille viktige roller likevel.
Ord Uten Mening
Naturen har en merkelig måte å skrive på. Vårt genetiske skript bruker bare fire bokstaver: A, G, C og T. Lange kombinasjoner av disse bokstavene utgjør våre gener, som informerer konstruksjonen av proteiner. Men proteinfremstillingsprosessen er ikke så enkel som å lese en matlagingrecept. FØR du setter proteiner sammen, blir DNA transkribert til tråder AV RNA som hakkes og settes sammen i mindre stykker.
under hakkingen blir de ikke-kodende strekkene — søppel — kassert, noe som betyr at de aldri blir vant til å lage proteiner. Hvorfor naturen bærer så mye tilsynelatende unødvendig materiale i sin guidebok er et spørsmål som forskere fortsetter å tenke på. Den mest logiske forklaringen er at dette «junk DNA» kanskje ikke er så ubrukelig tross alt.
Funksjoner For Den Ubrukelige
Nesten et tiår Etter ferdigstillelsen av Human Genome Project, Som ga oss den første fulle lesningen av vårt genetiske skript i begynnelsen av århundret, utgav et team på over 400 forskere det de kalte Encyclopedia OF DNA Elements, eller KODE for kort. Det internasjonale samarbeidet utforsket funksjonen til hvert brev i genomet. Resultatene av det massive foretaket krevde en revurdering av søppel-DNA. Selv om mindre enn to prosent av genomet gjør proteiner, utfører rundt 80 prosent en slags funksjon.
det som falt I ENCODES definisjon av funksjonalitet var imidlertid ganske bred. Enhver » biokjemisk aktivitet — var rettferdig spill-å bli transkribert til RNA, selv om det ble hakket senere i prosessen, kvalifiserte sekvenser som funksjonelle. Men mange av» søppel » – seksjonene har viktige roller, inkludert regulering av HVORDAN DNA transkriberes og oversettes derfra til proteiner. Hvis proteinkodende sekvenser er notatene til en symfoni, virker noen av de ikke-kodende sekvensene som dirigenten, og påvirker tempoet og repetisjonene av mesterverket.
Men ikke hver bit av søppel DNA kan ha en funksjonell bruk. I En studie publisert I Molecular Biology Of The Cell i 2008, forskere renset junk DNA fra gjær genom. For bestemte gener ble de kvitt introner-seksjonene som blir hakket bort etter DNA-transkripsjon. De rapporterte at intronfjerningen ikke hadde noen signifikante konsekvenser for cellene under laboratorieforhold, og støtter ideen om at de ikke har noen funksjon.
men studier publisert I Nature i år hevdet ellers. Når maten er knappe, fant forskerne at disse sekvensene er avgjørende for gjæroverlevelse. Nytten av disse intronene kan avhenge av konteksten, hevder disse studiene-fortsatt langt fra å være søppel.
Nyttig Søppel
Andre forskningsfremskritt i det siste tiåret tyder også på at «søppel DNA» kanskje bare er misforstått genetisk materiale. Forskere har nå koblet ulike ikke-kodende sekvenser til ulike biologiske prosesser og til og med menneskelige sykdommer. For eksempel tror forskere at disse sekvensene ligger bak utviklingen av livmoren og også av våre motsatte tommelen. En studie publisert I Annals Of Oncology i fjor viste at et IKKE-kodende DNA-segment virker som en volumknapp for genuttrykk, som i siste instans påvirker utviklingen av bryst-og prostatakreft. Og en studie I Nature Genetics i år fant mutasjoner utenfor genkodende regioner kan forårsake autisme.
Å Utforske rollen som ikke-kodende sekvenser er nå et område med intens forskning. Økende bevis tyder på at disse ikke-kodende sekvensene kan hjelpe kreftbehandlingsbehandling, og eksperter ser dem nå som lovende verktøy for kreftdiagnose.Til tross for antall funksjoner som nå tilskrives søppel-DNA, tror noen forskere fortsatt at det meste av den genetiske koden er ubrukelig. Dan Graur, en evolusjonær biolog ved University Of Houston, mener at minst 75 prosent av det ikke har noen funksjon. For å komme opp med nummeret, Brukte Graur matematisk modellering for å bestemme hvor MYE DNA kunne være nyttig. Han vurderte hyppigheten av skadelige mutasjoner-skadelige endringer eller brudd på dobbeltspiralen-vårt genom kjøper over tid, sammen med fruktbarhetsrater. Fordi disse mutasjonene kan være dødelige, anslår Graur I Et 2017 — papir I Genome Biology and Evolution at ikke mer enn en fjerdedel av vår genetiske kode kan være funksjonell-noe mer, og Vi vil akkumulere dødelige mutasjoner i en uholdbar hastighet.
Spørsmål og mye debatt forblir rundt søppel DNA. Hvis Graur har rett, kan en stor del av det bare være skrapesider som beskytter de nyttige tingene fra mutasjoner. Men det er ikke så loslitt for et junky materiale, er det?