Na fotografii: Výzkumník s neandrtálskou lebkou
Jak víte, genetici považují až 95% veškeré lidské DNA za odpadky, to znamená, že nenesou žádné užitečné informace. Vědci dlouhou dobu nedokázali osvětlit, proč příroda vytvořila tak velkou zátěž. Teprve nedávno se ukázalo, že vědci spěchají, aby zahodili nevyžádanou DNA.
"Černá skříňka" z minulosti
Představme si naši DNA jako časově mastný, velký a baculatý časopis. Příroda ji vede od nepaměti, na stránkách je velké množství poznámek, úprav. Každé zvíře v řetězci evoluce bylo na těchto stránkách charakterizováno přírodou, pak znovu, znovu a znovu, a tak dále, až do okamžiku epochy, kdy se konečně objevil muž, který mohl říci: „ Cogito, ergo sum “(„Myslím, že proto existuji“)). Na stránkách „časopisu“je mnoho kreseb, komentářů a dokonce i karikatur autora: dinosaury jsou kresleny, náčrtky křídel s křídly, chlupaté tlapy, dlouhé kníry, ostré uši a nadýchané ocasy …: "Neexistují jiní, ale ti jsou daleko."
To je to, co je naše nezdravá DNA, obrazně řečeno. Obsahuje fragmenty genů a celých genů, některé temné dodatky k něčemu, co dlouho neexistuje. Příroda, jak to bylo, nám říká, že jsme potomci tvorů, kteří už dávno zmizeli v propasti času.
Významná část lidské DNA, která obsahuje pracovní geny, zabírá pouze 4-5%, tj. Mikroskopický objem z celkového počtu „záznamů v deníku“. To vede ke skutečnosti, že velmi malá změna v pracovní DNA stačí k mutaci nebo poškození některého z genů. Často se stává, že dědičné choroby vznikají v důsledku skutečnosti, že vstup do významné části DNA je proveden s chybou. V tomto případě, pokud si pamatujete naše srovnání s časopisem, může stačit i nesprávná čárka.
Například v důsledku mutace v DNA dochází k syndromu „glass man“, ve kterém je kolagen syntetizován nesprávně a kosti dítěte jsou tak křehké, že se odtrhnou od nejmenšího dopadu. Ale v přírodě existují také pozitivní, evolučně šťastné varianty rozpadu genu. S takovými mutacemi se proteiny v genech mohou sestavovat podél řetězce zásadně novým způsobem, který může tělu poskytnout nové funkce a často znamená ztrátu atavistických, tj. Starých funkcí. Jedním z nejvýraznějších příkladů je vznik řeči u lidí, který byl způsoben mutacemi s genem FOXP2 před asi 200 tisíci lety.
Propagační video:
Zbavte se odpadků z teorie
Nezdravá DNA je přítomna nejen u lidí, ale také u zvířat, chybí pouze u nejjednodušších virů. Po provedení řady studií se ukázalo, že některé části nezdravé DNA jsou nápadně podobné u mnoha druhů živých věcí, které stojí v procesu evoluce daleko od sebe. Zejména vědec David Kingsley a skupina kolegů ze Stanfordu po svých experimentech uvedli, že existuje více než 500 kusů DNA, které jsou identické u studovaných zvířat, ale u lidí chybí. Tato studie také srovnávala lidskou DNA s DNA našich „blízkých příbuzných“- šimpanzů, s nimiž odpovídají geny 96 procent. Výsledek byl neočekávaný - rozdíly mezi lidmi a šimpanzi a mnoha dalšími savci nejsou z větší části v genetických akvizicích, tj. V přítomnosti žádných nových genů, které se v něm objevily,a v genetických ztrátách - absence některých fragmentů v řetězcích DNA. Překvapivě je to pravda: chybí nám tyto chybějící fragmenty v nekódujícím, tj. Nevyžádané DNA. Závěr tedy sám o sobě naznačuje, že to není tak koš …
Uveďme příklad: chybějící část lidské DNA padá na jeden z fragmentů genomu spojeného s produkcí androgenního receptoru AR, který reaguje na mužské hormony - testosteron a dihydrotestosteron. Předpokládá se, že ztráta tohoto konkrétního fragmentu vedla k vymizení rysů spojených s šimpanzy a jinými savci u lidí, jmenovitě: tvrdých citlivých chlupů vibris (například vousů u koček), jakož i keratinových hřbetů na penisu. Mnoho savců má tyto charakteristické rysy, od myší po opice.
Druhá část DNA, která zmizela z lidí, se nachází poblíž genu GADD45G. Tento gen má na starosti buněčný růst a jeho nepřítomnost má škodlivé důsledky pro organismus - nekontrolovaný buněčný růst, který vede ke vzniku a růstu rakovinových nádorů. Nepřítomnost fragmentů DNA vedle tohoto genu však přispěla ke zvýšení velikosti některých oblastí lidského mozku. U embryí myší a šimpanzů, které byly uměle zbaveny takového fragmentu, se začaly zvětšovat vizuální zóny mozku a řada dalších oblastí mozku.
Nezdravá DNA je tedy možná zcela nezaslouženě považována za soubor starých a bezvýznamných „záznamů“zděděných od našich vzdálených předků. Nehraje přímou roli při přenosu genetické informace, chová se jako „šedý kardinál“, to znamená, že ovládá okolní geny a také „nahrazuje se pod údery osudu“, přičemž přijímá útoky virů a mutací.
Objev Johna Matticka
Hledání černé kočky v temné místnosti, zejména pokud je temnota až 95 procent jejího objemu, je nevděčný úkol. Ale okolnosti se mohou dramaticky změnit, pokud se vám náhle podaří osvětlit temnou místnost, a to i za velmi slabého světla.
Australský vědec John Mattick dokázal vrhnout nějaké světlo do temné komory nezdravé DNA. Světlo ještě není příliš jasné, na stěnách jsou vidět stíny, objekty v soumraku nabývají zkreslených tvarů, ale jeho zásluha je zřejmá: dokázal dosáhnout oficiální revize myšlenky vědců na nezdravou DNA jako sbírku zátěže, kterou jsme zdědili od starověku. A proto byl první australský vědec oceněn cenou Chen Award za vynikající výsledky v genetickém a genomickém výzkumu.
"Myšlenky, s nimiž jsem přišel před 10 lety, byly docela radikální, ale vždy jsem si myslel, že mám pravdu," řekl Mattik, který se nedávno stal novým generálním ředitelem Garvan Institute. Vysvětluje: „Když James Watson a Francis Crick zjistili, že DNA byla asi před 50 lety tvořena dvojitou spirálou, vědci začali věřit, že většina genů jsou psané pokyny pro bílkoviny, stavební kameny všech tělních procesů. Tento předpoklad platil pro bakterie, ale ne tak složité organismy jako lidé. ““
Vědec zjistil, že části nevyžádané DNA jsou mimo jiné odpovědné za produkci RNA - ribonukleové kyseliny. A samotná RNA, dříve považovaná za zcela nekódující, tj. Nefunkční, je celá síť, která řídí práci těla.
"Zjevná a velmi vzrušující možnost je, že existuje další vrstva informací vyjádřená genomem - nekódující RNA tvoří masivní a dříve nerozpoznanou regulační síť, která řídí lidský rozvoj," uzavřel Mattik.
RNA je docela zvědavá věc. Stejně jako DNA může uchovávat informace o biologických procesech. RNA může být také použita jako genom virů a viru podobných částic. Například virus chřipky ve všech stádiích obsahuje genom skládající se výhradně z RNA. Kromě toho je RNA považována za jakýsi „předek“DNA, která již dávno převedla všechny kontrolní funkce na svého mladého a úspěšnějšího „dědice“. A nyní se ukázalo, že RNA ještě neztratila všechny otěže kontroly nad naším tělem! Zejména mnoho vědců nyní předpokládá, že RNA je pro člověka nezbytná pro plasticitu a učení mozku. Předpokládá se, že další výzkum RNA pomůže pochopit mechanismy vývoje některých nemocí.
Krátce řečeno, genetika se přibližuje k revizi některých svých základů a v teorii nezdravé DNA je stále méně a méně tmavých skvrn.