Когато учените, участващи в проекта за човешкия геном, публикуват първия си план за човешкия геном през 2003 г., те знаели предварително, че:
- Кодиращите сегменти (гени, които определят протеините) съставляват малка част от общото количество ДНК във всяка клетка. Имаме приблизително същия брой гени като мишките (около 25 000), което е само 3% от целия геном.
- Функциите на некодиращите сегменти (т.е. останалите 97%) бяха практически неизвестни. Мнозина го наричаха „боклук ДНК“; те вярвали, че тази ДНК е неправилно копирана и мутирала останки, оставени от нашите предци през милиони години. Молекулярните таксономи използват тази „боклукова ДНК“като „молекулярна часовник“- мълчалива история на мутацията, която не е повлияна от естествения подбор в продължение на много милиони години, защото тази ДНК няма функция. Въз основа на тази идея учените са изградили много еволюционни истории за произхода на различни видове живот.
- Преди това се смяташе, че гените са функционални сегменти на ДНК молекула (екзони), вмъкната между нефункционални сегменти (интрони), чиято функция е неизвестна. Когато ген се чете (копира, транскрибира в РНК) и след това се превежда в протеин, интроните се сплитат и екзоните се слепват, за да се получи функционален ген.
- Копирането (транскрипцията) на ген започва на специално определено място (START) и завършва на специално място, обозначено STOP.
- Геновите превключватели (молекули, наречени транскрипционни фактори) се поставят върху хромозомата в близост до мястото на гена START.
- Транскрипцията се извършва в една посока, от СТАРТ до края на СТОП.
- Гените са разпръснати по цялата дължина на хромозомите, като топчета на връв, въпреки че някои области съдържат повече гени от други.
- ДНК е изградена от две усукани спирали, нещо като усукан цип. Едната нишка от ДНК допълва другата като страните на закопчалка. Преди се смяташе, че само едната страна на "закопчалката" на ДНК (наречена "смислова" верига) осигурява правилната последователност за протеините. Допълнителното направление се нарича направление "глупост". Предполагаше се, че образуването на протеин (с изключение на редки изключения) се случва само в резултат на отчитане на смисловата верига без участието на несетивната верига. В същото време веригата за глупости, според учените, играе ролята на шаблон за копиране на семантичната верига, точно както се използва фото-отрицателен за формиране на снимка.
Клетката вероятно използва целия геном и няма такова нещо като нежелана ДНК.
Сега цялата тази структура на познанието на ДНК е обърната с главата надолу. Наскоро реализираният проект ENCODE отчете резултатите от задълбочено проучване на преписи (копия на РНК, направени от ДНК) само на 1% от човешкия геном. Техните открития включват следното:
- Приблизително 93% от генома се чете (не 3% според очакванията). Допълнителни изследвания могат да увеличат тази цифра до 100%. Тъй като транскрипцията изисква много енергия и перфектна консистенция, това означава, че клетката вероятно използва целия геном и няма такова нещо за молекула като „боклучна ДНК“.
- Екзоните не са специфични за ген (свързани с гени), но са модули, които могат да се свързват с много различни РНК стенограми. Един екзон (т.е. една част от един ген) може да се използва в комбинация с до 33 различни гена, разположени на 14 различни хромозоми. Това означава, че един екзон може да кодира една част, която се използва от много различни протеини.
- Гените не са подредени в линия като „мъниста на връв“, а имат слоеста структура от частично припокриващи се сегменти. При тази структура 5, 7, 9 или повече стенограми са получени от един "ген".
- Не една, но и двете направления (семантични и несемантични) на молекулата на ДНК са напълно прочетени (транскрибирани).
- Транскрипцията се извършва не само в една посока - тя върви напред-назад (!).
- Транскрипционните фактори могат да бъдат десетки или стотици хиляди базови двойки (нуклеотиди от) на гена, който те контролират, дори върху различни хромозоми.
- Няма едно START място, но много, и те са разположени във всеки ген регион.
- За всяка област няма една система за задействане на четене, а цяла серия.
Авторите заключават следното:
„Тези резултати са толкова невероятни и шокиращи и следователно ще ни отнеме много повече време, за да разберем процесите, които всъщност се случват в клетките.“
Тази грижа за безопасността на толкова много РНК молекули, произведени в толкова малко пространство, е добре обоснована. РНК е едноверижна молекула, донякъде като лентова лента, тъй като се придържа към всяка близка повърхност, включително и към самата нея! И ако процесът не е ясно координиран, цялата РНК просто ще се срути и ще се превърне в лепкава маса.
А таксономистите и молекулярните биолози, които излязоха с много еволюционни истории („филогенеза“) на развитието на организмите, нямат друг избор, освен да оставят тези реконструкции, създадени в продължение на много години на базата на идеята за „боклучна ДНК“, и да изчакат проявата на всички последици от това откритие, за да опитайте се да преработите всичко.
Един от уж „силните“аргументи за факта, че хората имат общ прародител с шимпанзетата, е наличието на обща „нефункционална“ДНК. Както можете да видите, този аргумент просто полетя в тръбата, губейки всякакъв смисъл.
Промоционално видео:
Александър Уилямс