Тут слух прошел, что почти вся наша ДНК, наша любимая прелесть, — просто эволюционный мусор.
Такие мысли были и раньше. Ведь наша ДНК, молекула, сохраняющая генетическую информацию, на 98% состоит из некодирующих (ненужных?) последовательностей. Теперь ученые нашли дополнительные доказательства «бесполезности» этих 98 процентов. Правда, пока еще никто не согласился выбросить все «ненужные» участки, чтобы посмотреть, что останется. Хотя с другой стороны, минимальный необходимый геном был определен и даже вживлен в бактерию. Я когда-то писал про старину Крейга Вентера.
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, огромная молекула. Где-то 4 метра, представляете? И находится она в каждой (почти) клетке нашего тела. А в большинстве еще и в двух экземлярах. Секрет в качестве упаковки: ДНК очень сильно и хитро закручена.
ДНК — это поваренная книга. Только в виде рулона и без картинок. А для записи используются всего 4 буквы. Блюда — это белки, функциональные молекулы, то есть, которые будут что-то делать. Например, если кто-то перестарался на выходных, клетки печени будут активно «выпекать» белок алкоголь-дегидрогеназу, чтобы голове не было больно сидеть на работе в понедельник утром. Клетка будет цехом, ДНК — инструкцией. Но клетка — девушка хозяйственная, и свой любимый рулон рецептов никому не дает. А для дела копирует рецепты, переписывая их из книги и передавая, скажем так, технологам. В работу. Эти копии именуются РНК и чаще всего хранят рецепты именно белков.
В целом, эта производственная концепция гордо называется центральной догмой молекулярной биологии (ДНК — РНК — белок), и, как все приличные догмы, является ошибочной :) Ну, пока что ошибочность доказали только частично, но мы работаем...
Ученые давно посчитали количество «блюд» в меню человеческой клетки и пришли к выводу, что в ДНК «записаны» не столько рецепты, сколько всякие рекомендации и пометки на полях, а то и вообще каракули. То есть, 2% - это блюда, остальное — некая некодирующая всячина. Как карманный детектив на немелованной бумаге: много больших букв, поля огромные, а текста мало. А смысла — и подавно. Обидно, да?
Видео центральной догмы. По ДНК бегает огромный белковый комплекс (копировальный аппарат) и создает копии (РНК, желтая нить). РНК покидает ядро клетки и встречается с другим комплексом - печкой (синяя такая машинище). Зеленые товарищи - пример некодирущей, но функциональной РНК. Это транспортные РНК, они приносят в печку ингридиенты (аминокислоты). Печка сверяется с рецептом и лепит аминокислоты в пирог. То есть, в белок
ДНК человека на 99% совпадает с ДНК обезьяны. А решающий (для кого-то так и не решивший) 1% мы получили от вирусов. То есть, как говорила моя преподаватель по генетике, пока мы усиленно считали мушек-дрозофил, человек — это очень больная обезьяна. И не поспоришь. Однако, эта общая ДНК очень важна, если сохраняется среди разных, пусть и близких, видов.
Идем дальше. ДНК, общая для всех млекопитающих, составляет 7% от генома человека. О, кстати, геном — единичный полный комплект «генов» организма. Так вот, чтобы определиться со значимостью ДНК в эволюционном плане, множество групп долго и упорно анализировали именно эту «общую для всех» ДНК. Ведь если у всех, значит, нужная. В частности обращаюсь к публикации группы Аренда Сидова ( Arend Sidow) из Стенфордского университета: ребята показали, что 85% этой «суперважной» ДНК — тоже мусор. То есть, она не кодирует белки. Это не рецепты, а глупости какие-то. Абабагаламага.
Вообще-то, может быть. Я не знаю. Но сейчас набирают обороты исследования РНК. И уже показано и известно, что не обязательно быть полноценным «рецептом», чтобы приносить пользу обществу. Некодирующие участки ДНК могут быть переписаны на РНК и осуществлять множество регуляторных функций. Кроме того, некодирующие участки определяют положение кодирующих «рецептов» на полотне ДНК.
Биологи могли бы перестать кушать фаст-фуд и пойти спросить любую хозяйку. Она бы сразу сказала, что бумажка «Как сделать пирог» еще не означает пирог, а именно детали, комментарии и пометки на полях определяют, можно ли будет пирогом не только забивать гвозди.
Рентгеновский снимок молекулы ДНК. Сделан Розалин Франклин в 1952 году. Показан Френсису Крику и Джеймсу Уотсону. На основе снимка и данных Уилкинса, Уотсон и Крик предложили двухспиральную модель ДНК. В 1962 году это принесло им Нобелевскую премию (Р. Франклин не дожила до вручения) и положило начало науке "молекулярная биология"
Кроме того, многие вирусы и бактерии не могут позволить себе роскоши некодирующих участков: мало места, куда рулончик сложить. Поэтому они научились читать свою ДНК слева-направо и справа-налево (каббала!) и горя не знают. У них «мусора» нет. Значит у нас — есть?
Но тогда вопрос остается открытым: если некодирующая ДНК — мусор, почему природа (Бог, Билл Гейтс, кому во что больше нравится) не убрала ее? А если не мусор, то что она делает? Клетка не только таскает с собой талмуды непонятной информации, но и бережно ее охраняет и передает потомкам. Зачем?
Как говорил классик (немного перефразирую): если в ДНК есть некодирующие участки, значит это кому-нибудь нужно. Многие ученые умы не согласны. Громкие заявления: «это мусор», «бесполезная ДНК» и так далее очень хорошо публикуются в научных журналах. И даже если они не правы, ответов от этого больше не становится.