Naukowcy o DNA

Tylko 8 proc. ludzkiego DNA ma jakąś funkcję biologiczną. Reszta to śmieci – twierdzą naukowcy z Oksfordu - pisze Piotr Kościelniak.

Publikacja: 25.07.2014 09:52

Tylko część naszego DNA pełni istotne funkcje biologiczne – przekonują naukowcy. Jeżeli mają rację,

Tylko część naszego DNA pełni istotne funkcje biologiczne – przekonują naukowcy. Jeżeli mają rację, łatwiej będzie badać przyczyny chorób. I stworzyć syntetyczny organizm

Foto: AFP

Jeszcze niedawno badacze byli przekonani, że aż 80 proc. naszego genomu ma przypisaną istotną rolę w biochemii organizmu. Ustalili to m.in. specjaliści z programu ENCODE w 2012 roku.

Teraz ich koledzy z Uniwersytetu Oksfordzkiego przekonują, że wcale nie 80 proc., ale zaledwie 8,2 proc. naszego DNA przenosi istotne dla organizmu informacje. Mało tego – zaledwie nieco ponad 1 proc. rzeczywiście bierze udział w kodowaniu białek. Pozostałe ?7 proc. to część regulująca działanie tego 1 proc. – decydująca, które geny powinny się uaktywnić.

Odkrycie to – oczywiście jeżeli badacze się nie mylą – ma gigantyczne konsekwencje dla analizy genetycznego podłoża wielu chorób. Zawęża obszar poszukiwań mutacji do niewielkiej części DNA.

Swoje analizy zespół prof. Chrisa Pontinga z Uniwersytetu Oksfordzkiego publikuje na łamach fachowego „PLOS Genetics". Naukowcy wymyślili też oryginalną metodę odróżnienia tego, co pełni jakąś funkcję, od tego, co jest zbędnym balastem.

Badacze zidentyfikowali część DNA, która opierała się mutacjom podczas 100 mln lat ewolucji. Rozumowali, że skoro ta część pozostawała niezmienna, to znaczy, że natura uznała, iż są to elementy zbyt istotne dla życia, aby wprowadzać modyfikacje. Naukowcy porównali kompletne sekwencje DNA różnych ssaków – myszy, świnek morskich, świń, królików, psów, koni i – oczywiście – ludzi.

– W toku ewolucji pojawiały się mutacje w DNA, a dobór naturalny przeciwdziałał tym zmianom, pozostawiając nietknięte najbardziej użyteczne sekwencje – tłumaczy dr Gerton Lunter.

A zatem, choć teoretycznie mutacje powinny być rozsiane w jednakowym stopniu w całym DNA, część o zasadniczym znaczeniu dla funkcjonowania organizmu musi być od nich wolna. Jak podkreśla dr Lunter, to założenie pozwala wskazać istotne fragmenty genomu bez wiedzy, jakie funkcje te sekwencje pełnią.

– Zwykle myślimy, że każda część naszego DNA musi coś robić – komentuje dr Chris Rands, jeden z autorów odkrycia. – W rzeczywistości tylko niewielka część ma znaczenie.

Wbrew pozorom spór o to, jaka część ludzkiego DNA (czy DNA dowolnego organizmu) jest wartościowa, nie jest tylko akademicką dyskusją. Pierwszą i najpoważniejszą konsekwencją może być całkowita zmiana metody poszukiwań genów istotnych z punktu widzenia medycyny. Jeżeli przyjmiemy, że tylko niewielka część materiału genetycznego decyduje o funkcjach organizmu, analizowanie całego genomu nie ma sensu.

– Jeżeli będziemy na przykład sekwencjonować DNA pacjentów, to przy założeniu, że jego większa część pełni jakąś funkcję, będziemy musieli zbadać każdą mutację – mówi prof. Ponting. – Ale jeżeli tylko 8 proc. jest użytecznych, możemy zbadać mutacje tylko w tych 8 proc.

Prof. Ponting wskazuje również, że zaledwie 2 proc. tego funkcjonalnego DNA jest takie samo u ludzi i u myszy. – To wcale nie oznacza, że jesteśmy inni. Fundamentalne procesy biologiczne są u wszystkich ssaków podobne – opowiada naukowiec o różnicach w sterującym DNA, jakie pojawiły się w ciągu 80 mln lat dzielących ewolucyjnie nasze gatunki. – Obawiam się, że w gruncie rzeczy ludzie są całkiem zwyczajni.

Skrócenie funkcjonalnego zapisu do niewielkiej części DNA oznacza też, że naukowcy pracujący w laboratoriach nad sztucznymi organizmami mają łatwiejsze zadanie. Projektowany przez nich od podstaw genom może być krótszy.

Jeszcze niedawno badacze byli przekonani, że aż 80 proc. naszego genomu ma przypisaną istotną rolę w biochemii organizmu. Ustalili to m.in. specjaliści z programu ENCODE w 2012 roku.

Teraz ich koledzy z Uniwersytetu Oksfordzkiego przekonują, że wcale nie 80 proc., ale zaledwie 8,2 proc. naszego DNA przenosi istotne dla organizmu informacje. Mało tego – zaledwie nieco ponad 1 proc. rzeczywiście bierze udział w kodowaniu białek. Pozostałe ?7 proc. to część regulująca działanie tego 1 proc. – decydująca, które geny powinny się uaktywnić.

Pozostało 85% artykułu
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Przełomowe ustalenia badaczy. Odkryto życie w najbardziej „niegościnnym” miejscu na Ziemi