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人类基因中有用的不到10%

对人类的基因测序工程刚刚过去10年,在那之后的工作更加艰巨,我们需要检测每个基因片段是否被表达,或者仅仅就是被携带在染色体中。而根据最新研究计算表明,人类基因组中仅有约8.2%的基因实际上被表达出来,成为了有用的组织器官,激活其他基因,或者调解人的身体反应等等。其余的基因被科学家暂时的归类为“垃圾DNA”。


基因组就像一本辞海,里面的内容是一段一段的遗传信息,而人类的基因组大约包含32亿个碱基。来自英国牛津大学的研究人员发现了其中仅有2.5亿对碱基是功能性基因片段,而近30亿的基因都没有被表达出来。这可不是一笔小数目,但是8.2%的比例还是要比之前所估算的数值(3%-5%)要高得多,但这也没有完全否定之前的研究结果,并且这也意味着我们需要精确地了解每种基因片段的功能。


而在DNA元素工程百科全书(the Encyclopedia of DNA Elements Project ,ENCODE)中,科学家们发表的文章中称约80%的人类DNA是有用的。但是,他们判断某一片断的在一些蛋白质活动中判断DNA是否是真被表达出来了。但是,这种实验还缺陷,蛋白质任何时候都具备活性。当细胞分裂是,DNA复制导致了蛋白质的反应,但是这并不一定意味着这段基因被表达了。


“无论你感觉如何,我们所携带的大部分基因都是无用的。另外,我们知道,很多有机体的基因组数量很少,而还有一些有机体的基因组被我们还多,但是基因组规模的大小目前看来并没有什么卵用。”来自德州休斯顿大学的分子进化生物学教授Dan Graur说道,虽然他直接没有参与这项研究。


在这次新发现中,研究人员使用了精活模型来度量不同基因组的重要性。这种方法不仅适合用于人类基因测试毛海贝用于牛、雪豹、兔子和熊猫等动物。这种新的DNA分析方法能够分析出基因是如何控制哺乳动物是如何从百万年前的祖先分化成现在的模样的。其原理就在于,通过观察有多少基因在进化中发生的变化小。变化越少的基因,被表达的概率越大,有用的可能性更高。而在人类测试中,仅有这8.2%的基因是功能性基因。


更有趣的是,仅有1%的基因控制着人体正常技能所需的蛋白质的表达,其余7%仅仅是起到基因见得调控作用,但是他们同样十分重要。  也许有人对此研究结果感到些许的惊讶。为什么我们有这么多的垃圾DNA?为什么没有在进化中消除这些冗余的基因,这么多杂乱的DNA到底有没有鸟用呢?


目前没人能够确切的知道结论,但是一种简单的解释就是:自然进化并不完美,人类本身就是一个瑕疵品,一个烂摊子。结合其他动物的研究,也能够说明并非是基因量越大越牛逼,生物复杂性越高、洋葱的基因组规模比我们还大5倍,小麦是我们的11倍。


在数百万年的演化中,人类的基因组确实在不断的进化,变得更加强大,之前用于激发反应的基因片段失去了作用,但是依然存在,仅仅是撑大我们的基因组规模。不过这仅仅是目前我认知范围内的结果。没准哪一天会被推翻,这些垃圾基因在我们解开基因锁之后会将我们代入超凡入圣的境界也说不定。


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