Es sarawuth/Shutterstock
Исследователи, анализирующие человеческие клетки, содержащие растительную ДНК, представили новые доказательства того, что большая часть геномной активности может быть бессмысленным шумом, вновь разжигая давние дебаты о том, является ли подавляющее большинство нашего генома функциональным или просто эволюционными остатками.В результатах, эксклюзивно представленных New Scientist, Бретт Эдей и Остен Ганли из Оклендского университета исследовали гибридные клетки человека и растения, содержащие приблизительно 35 миллионов пар оснований резуховидки Таля — модельного растительного организма. Их анализ показал, что растительная ДНК — фактически рандомизированная в результате 1,6 миллиарда лет эволюционной дивергенции — демонстрировала около 80 процентов транскрипционной активности по сравнению с некодирующей ДНК человека. Это предполагает, что большая часть биохимической активности, наблюдаемой в геномах, может быть фоновым шумом, а не свидетельством биологической функции.Оспаривание утверждений ENCODE
Исследование напрямую оспаривает утверждения проекта ENCODE 2012 года, который заявил, что более 80 процентов человеческого генома были функциональными на основе наблюдаемой биохимической активности. «Большую часть можно просто объяснить фоновым шумом», — сказал Эйди изданию New Scientist, поддерживая спорную теорию «мусорной ДНК», согласно которой большая часть нашего генома не имеет специфической функции.[1][2][3][4]
Исследование реализует мысленный эксперимент, предложенный в 2013 году Шоном Эдди из Гарвардского университета, который предложил ввести случайную ДНК в клетки человека для установления базовых уровней активности. Созданные японцами гибридные клетки — первоначально разработанные исследователями из Университета Осаки и Университета Тоттори в 2016 году — предоставили то, что Эдди назвал крупнейшим «проектом случайного генома», проведённым на сегодняшний день.
«Это превосходная демонстрация того, насколько биология, по сути, шумна», — сказал Крис Понтинг из Эдинбургского университета. «Биохимическая активность, происходящая в этой последовательности, не даёт никакого преимущества человеческой клетке». Дэн Граур из Хьюстонского университета добавил, что исследование предоставляет «дополнительные экспериментальные доказательства, подтверждающие то, что было очевидно в течение многих лет: большая часть генома — это мусор».
Эволюционные последствия
Полученные результаты согласуются с предыдущими оценками, согласно которым только около 8-10 процентов генома человека находится под эволюционным ограничением и, следовательно, вероятно, является функциональным. Эта интерпретация помогает объяснить парадоксы размера генома, такие как то, почему лук обладает в пять раз большим количеством ДНК, чем человек, или двоякодышащая рыба — в тридцать раз больше.
Гэнли отметил, что хотя идеально спроектированные системы устраняли бы шум, эволюция производит несовершенные решения. «В этих несовершенных системах со значительным шумом этот шум может фактически приводить к интересным изменениям, которые затем могут быть благоприятствованы естественным отбором», — сказал он. Команда из Окленда в настоящее время использует методы машинного обучения для различения потенциально значимой геномной активности от фонового шума, хотя они ещё не опубликовали свои результаты в рецензируемом журнале.
Комментариев нет:
Отправить комментарий