Исследование: Как минимум 75 процентов нашей ДНК является бесполезной

19 Июля 2017 в 22:30, Николай Хижняк 10 128 просмотров 30

Как минимум три четверти человеческого генома состоит из нефункциональной «мусорной ДНК», говорят результаты последнего исследования ученых. С самого открытия Уотсоном и Криком двойной спирали ДНК в 1953 году среди научного сообщества ведутся споры о том, какая часть генома делает вас вами. И согласно эволюционному биологу Дэну Грауру из Хьюстонского университета, ответ к этой загадке скрыт в простых математических вычислениях.

Граур подсчитал, что функциональная часть человеческого генома составляет всего от 10 до 15 процентов от нашей общей ДНК с верхним пределом около 25 процентов. Остальная часть генома – а это около 75-90 процентов – является так называемой мусорной ДНК, не обязательно вредным, но совершенно бесполезным генетическим кодом искаженных нуклеотидных последовательностей, не обладающих какой-либо полезной функцией, например, кодированием белков, стимулирующих важные химические реакции внутри наших организмов.

Обоснование модели Гаура основано на том, как различные мутации попадают в цепочки ДНК и каким образом мы, как вид, смогли воспользоваться выгодой, получившейся от этих мутаций. Эти генетические вариации время от времени проявляются в нашем геноме и слегка изменяют или перестраивают четыре химических компонента, образующих нашу ДНК – аденин, цитозин, гуанин и тимин – в различных ее частях.

Когда мутации происходят в мусорной ДНК, они рассматриваются нейтральными, так как этот генетический код не выполняет никакой функции. Однако когда мутация происходит в функциональной цепочке ДНК, то бывает и так, что эта мутация наносит вред и в некоторых случаях может быть даже смертельной для организма, так как переписывается код здоровой ткани и биологических процессов.

Исходя из этого, получается, что для наших эволюционных перспектив гораздо лучше, когда меньше частей ДНК являются функциональными, так как в таком случае снижается риск вредных мутаций и снижается вероятность ранней смерти, которую эти мутации могут приближать.

В вычислениях Граура, где, с одной стороны, учитывается риск вредных мутаций для выживания вида, а с другой стороны – известный показатель стабильности популяции и репродуктивный уровень на протяжении всей истории человечества, предел функциональной ДНК всегда должен был оставаться на низком уровне. В противном случае опасные мутации продолжали бы накапливаться и пришлось бы воспроизводить невероятно большое число новых особей для получения лишь небольшого процента здоровых детенышей для выживания.

«Если предположить 100-процентную функциональность генома и ту скорость, с которой распространяются вредные мутации, то получается, что для поддержания постоянного размера популяции каждая ее пара должна произвести минимум 24 ребенка и максимум 5 × 10^53», — сообщает автор работы.

Конечно вряд ли кто-то, кроме креационистов, считает, что человеческий геном не обладает мусорной ДНК, однако в крупном исследовании 2012 года для проекта «Энциклопедия элементов ДНК» (ENCODE) исследователи заявили, что около 80 процентов ДНК являются функциональными. Выводы показалась весьма спорными. Отчасти потому, что многие ученые заявили, что определение ENCODE для термина «функциональный» оказалось слишком широким.

В понимании же термина Грауром, где функциональная ДНК рассматривается как код, развитие которого полезно с точки зрения эволюционных эффектов, цифра в 80 процентов никак не соответствует результату.

«В случае функционирования 80 процентов генома каждой паре на планете потребовалось бы рожать в среднем 15 детей. При этом только двое из них могли бы продолжать род. Остальные либо умирали бы, либо не обладали репродуктивными функциями», — пишет автор.

По мнению Граура, вполне вероятно, что только около 10-25 процентов являются полезными. В то же время, несмотря на то что в этой сфере исследований вряд ли можно поставить точку, новые результаты в некоторой степени совпадают с результатами независимого исследования, проведенного в 2014 году. Тогда говорилось, что функциональным является только 8,2 процента от нашей ДНК. Вполне возможно, такие заявления побудят других ученых более глубоко копнуть в этот вопрос.

«Нам необходимо знать объем функциональной части человеческого генома для того, чтобы сосредоточить свое внимание на том, что действительно важно в исследованиях. И уже на этой базе создавать лекарства, позволяющие лечить и предотвращать болезни», — говорит Граур.

«Нет необходимости в изучении всего подряд. Нам необходимо узнать только о тех частях ДНК, которые являются функциональными».

Результаты исследования Граура были опубликованы научным изданием Genome Biology and Evolution.

Исследование: Как минимум 75 процентов нашей ДНК является бесполезной

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

30 комментариев

  1. Shadow006

    А из этого случайно не следует, что 75% населения тоже является мусором?)

    • Sil0k

      вы видимо как раз из этих 75%-)

      • Shadow006

        Ну по теории вероятности, я знал, что обязательно появитса недоумок, который напишет старый баян в стиле "самдурак".

        • resurrected

          Вероятность появления была 75%.

          • PUNCK

            не не не, просто заголовок нужен другой: " Исследование: Как минимум 75 процентов учёной братии планеты является бесполезной."

  2. BunnyCat

    Короче эти 75% просто броня против радиации и прочей фигни, и чем больше её - тем лучше.

  3. Ce3apyc

    Скорее всего, создатель, кем, или чем бы он ни был, был математиком получше того, о ком идет речь в данной статье, и заложил избыточность кодирования ДНК для восстановления повреждений в данных при необходимости.

  4. vyshny

    вспомнилась история с аппендиксом.

  5. Desperad0s

    Почему бы не предположить, что эти 75% не являются мусорными, а отвечают за вариативность и эволюцию. В случае, если мутация признаётся успешной в ходе отбора (если она повторяется n поколений и проявляется у обоих родителей), ее код просто переходит из "мусорной" части в функциональную

    • Mist

      Своеобразный эволюционный лог и кулинарная книга. Интересная мысль.

    • mortale

      Если предположить, что ДНК человека представляет собой некий Абсолют, универсальный конструктор, вполне вероятна возможность преобразования самого человека под определённые требования предполагаемой среды обитания, к примеру Марса или Титана, с выстраиванием определенных способностей к существованию на данных объектах ... Вот только найти бы эту "кнопку".... Да и зародыш человеческий на определённой стадии напоминает зародыш земноводного, может это не доказывает эволюцию происхождения человека а наоборот, возможность преобразования? Не судите строго, несколько сумбурно мысль изложил, но как-то так)))))

  6. Zondish

    А это мысль ..... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. maxsanta

    Давно уже доказано что интроны и промотеры никакая не мусорная ДНК. Интроны, пусть и не кодируют никаких белков, но от интронов зависит, насколько интенсивно на нем будет идти транскрипция, сколько копий РНК будет сделано на гене.Вобщем статья ниочем.

  8. bilif

    Ох уж эти журналисты!
    "Мусорные", "бесполезные"... Человек в своем исследовании написал и доказывает цифрами - зачем нужны(!!!!) не функциональные части ДНК.
    Это журналисты мусорные и бесполезные.

  9. nim_cch

    Если верить естественному отбору в ДНК не может быт мусора, все что там есть было необходимо в прошлом.

  10. Dinosaur

    Люди, вы коменты пишете по заголовку? Никто, в статье, не утверждает, что часть ДНК лишняя, откуда взялось слово мусорная не знаю. Просто часть не критична в плане мутаций. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  11. yogurt

    75% генов - комментарии к генетическому коду)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • allexxic

      Опередил! Или послание, пусть даже не бога , хотя бы высших цивилизаций )

  12. uran

    Это "флэш-память" для встраивания вирусами новой информации (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  13. Glider

    Кто скажет, что ваш багаж знаний неполноценный и в нем много мусора. Да, возможно это так, но опыт жизни решает многие задачи. Так же и ДНК содержит информацию предыдущих поколений, с чем люди( и их предки) сталкивались,(вирусы, неблагоприятные условия и т.д.) - и это багаж знаний на клеточном уровне (генетическая память). Возможно, информация может считываться и позволяет задействовать необходимые процессы для адаптации или выживания человека, и может быть, взаимодействует с информационным полем человечества. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  14. cats.can.fly

    Где-то читал что большая часть человеческой ДНК хранит себе информацию о "предках" - информация как отращивать шерсть, жабры, плавники, но из-за мутаций и ошибок эта часть ДНК не работает, а работает только более современная информация - "как вырастить человека".
    Эдакий чертеж гибрида танка, самолёта и подводной лодки, где маркером обведены детали танка, а на остальных есть приписка "игнорировать" Вроде в чертеже куча информации, но нужно построить только танк.
    Из-за глюков в этой системе у эмбрионов жабры появляются, а у дельфинов задние лапы.
    Возможно такая система служит для бэкапа удачных решений и последующего использования где надо.

  15. dawson.white

    Вроде бы уже пару лет как доказали, что нет никакой мусорной ДНК. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  16. Aladdin

    а я считаю что часть ДНК является мусорной,в природе не все существа совершенны,да и совершенства как бы не существует,и тем более эволюционное развитие существ также может быть неправильным,зачем же тогда весь этот негатив тащить через поколения??? предполагаю что мусорная часть может и мешать более правильному развитию вида,в том числе человечеству

    • Aladdin

      это как например поехать в командировку на пару-тройку дней и взять с собой два чемодана вещей: а вдруг в гостинице не окажется полотенца,постельного белья,одеяла,туалетной бумаги....

      • cats.can.fly

        Ну да, если переписывать код заново то можно все эти костыли обратной совместимости выкинуть.
        Человечеству когда-нибудь придётся перекомпилировать свою ДНК.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.