Kiedy naukowcy zaangażowani w Human Genome Project opublikowali swój pierwszy plan ludzkiego genomu w 2003 roku, z góry wiedzieli, że:
- Segmenty kodujące (geny definiujące białka) stanowią niewielki ułamek całkowitej ilości DNA w każdej komórce. Mamy mniej więcej taką samą liczbę genów jak myszy (około 25 000), co stanowi tylko 3% całego genomu.
- Funkcje segmentów niekodujących (tj. Pozostałych 97%) były praktycznie nieznane. Wielu nazywało to „śmieciowym DNA”; wierzyli, że to DNA było błędnie skopiowanymi i zmutowanymi pozostałościami pozostawionymi przez naszych przodków przez miliony lat. Taksonomiści molekularni używali tego „śmieciowego DNA” jako „mechanizmu molekularnego” - cichej historii mutacji, na którą dobór naturalny nie miał wpływu przez miliony lat, ponieważ ten DNA nie ma żadnej funkcji. Opierając się na tym pomyśle, naukowcy stworzyli wiele ewolucyjnych historii o pochodzeniu różnych typów życia.
- Wcześniej uważano, że geny są funkcjonalnymi segmentami cząsteczki DNA (eksonami) wstawionymi między niefunkcjonalne segmenty (introny), których funkcja jest nieznana. Kiedy gen jest odczytywany (kopiowany, transkrybowany na RNA), a następnie tłumaczony na białko, introny są wycinane, a egzony są sklejane razem w celu wytworzenia funkcjonalnego genu.
- Kopiowanie (transkrypcja) genu rozpoczyna się w specjalnie wyznaczonym miejscu (START), a kończy w specjalnym miejscu oznaczonym STOP.
- Przełączniki genów (cząsteczki zwane czynnikami transkrypcyjnymi) są umieszczane na chromosomie w pobliżu miejsca genu START.
- Transkrypcja odbywa się w jednym kierunku, od START do końca STOP.
- Geny są rozproszone na całej długości chromosomów, jak koraliki na sznurku, chociaż niektóre obszary zawierają więcej genów niż inne.
- DNA składa się z dwóch skręconych spirali, coś w rodzaju skręconego zamka błyskawicznego. Jedna nić DNA uzupełnia drugą, podobnie jak boki zapięcia. Wcześniej uważano, że tylko jedna strona „sprzączki” DNA (nazywana nicią „sensowną”) zapewnia prawidłową sekwencję białek. Dodatkowa nić nazywana jest „nonsensowną” nicią. Założono, że tworzenie się białka (poza rzadkimi wyjątkami) następuje tylko w wyniku odczytu nici sensownej bez udziału nici niesensownej. Jednocześnie łańcuch bzdur, zdaniem naukowców, pełni rolę szablonu do kopiowania łańcucha semantycznego, podobnie jak foto-negatyw służy do tworzenia fotografii.
Komórka prawdopodobnie wykorzystuje cały genom i nie ma czegoś takiego jak śmieciowe DNA.
Teraz cała ta struktura wiedzy DNA została wywrócona do góry nogami. Niedawno wdrożony projekt ENCODE przedstawił wyniki dokładnych badań transkryptów (kopii RNA wykonanych z DNA) zaledwie 1% ludzkiego genomu. Ich odkrycia obejmują:
- Odczytuje się około 93% genomu (nie 3% zgodnie z oczekiwaniami). Dalsze badania mogą zwiększyć tę liczbę do 100%. Ponieważ transkrypcja wymaga dużej ilości energii i doskonałej konsystencji, oznacza to, że komórka prawdopodobnie wykorzystuje cały genom i nie ma czegoś takiego jak „śmieciowe DNA”.
- Egzony nie są specyficzne dla genów (związane z genami), ale są modułami, które mogą wiązać się z wieloma różnymi transkryptami RNA. Jeden ekson (tj. Jedna część jednego genu) może być używany w połączeniu z maksymalnie 33 różnymi genami zlokalizowanymi na 14 różnych chromosomach. Oznacza to, że jeden ekson może kodować jedną część używaną przez wiele różnych białek.
- Geny nie są ułożone w linię, jak „koraliki na sznurku”, ale mają raczej warstwową strukturę częściowo nakładających się segmentów. Przy tej strukturze 5, 7, 9 lub więcej transkryptów pochodzi z jednego „genu”.
- Nie jedna, ale obie nici (semantyczna i niesemantyczna) cząsteczki DNA są w pełni odczytywane (transkrybowane).
- Transkrypcja odbywa się nie tylko w jednym kierunku - odbywa się tam iz powrotem (!).
- Czynnikami transkrypcyjnymi mogą być dziesiątki lub setki tysięcy par zasad (nukleotydów) kontrolowanego przez nie genu, nawet na różnych chromosomach.
- Nie ma jednego miejsca START, ale wiele i są one zlokalizowane w każdym regionie genu.
- Dla każdego obszaru nie istnieje jeden system wyzwalania odczytu, ale cała seria.
Autorzy podsumowują, co następuje:
„Wyniki są tak niesamowite i szokujące, dlatego zrozumienie procesów, które faktycznie zachodzą w komórkach, zajmie nam dużo więcej czasu”.
Ta troska o bezpieczeństwo tak wielu cząsteczek RNA wytwarzanych na tak małej przestrzeni jest dobrze uzasadniona. RNA to jednoniciowa cząsteczka, trochę jak taśma klejąca, ponieważ przykleja się do każdej pobliskiej powierzchni, w tym do siebie! A jeśli proces nie jest wyraźnie skoordynowany, całe RNA po prostu się rozpadnie i zamieni się w lepką masę.
A taksonomowie i biolodzy molekularni, którzy wymyślili wiele historii ewolucyjnych („filogenezy”) rozwoju organizmów, nie mają innego wyjścia, jak porzucić te rekonstrukcje, tworzone przez wiele lat w oparciu o ideę „śmieciowego DNA” i czekać na pojawienie się wszystkich następstw tego odkrycia, aby spróbuj wszystko przerobić.
Jednym z rzekomo „mocnych” argumentów przemawiających za tym, że ludzie mają wspólnego przodka z szympansami, jest obecność wspólnego „niefunkcjonalnego” DNA. Jak widać, ten argument po prostu wpadł do rury, tracąc wszelki sens.
Film promocyjny:
Alexander Williams