När forskarna som deltog i Human Genome Project publicerade sin första plan för det mänskliga genomet 2003, visste de i förväg att:
- Kodningssegment (gener som definierar proteiner) utgör en liten fraktion av den totala mängden DNA i varje cell. Vi har ungefär samma antal gener som möss (cirka 25 000), som bara är 3% av hela genomet.
- Funktionerna för de icke-kodande segmenten (dvs de återstående 97%) var praktiskt taget okända. Många kallade det "skräp-DNA"; de trodde att detta DNA var de felaktigt kopierade och muterade resterna som lämnats av våra förfäder under miljoner år. Molekylära taxonomer har använt detta "skräp-DNA" som ett "molekylärt urverk" - en stillsam mutationshistoria som inte har påverkats av naturligt urval i många miljoner år eftersom detta DNA inte har någon funktion. Baserat på denna idé har forskare byggt många evolutionära berättelser om ursprunget till olika livstyper.
- Tidigare ansågs gener vara funktionella segment av en DNA-molekyl (exoner) insatt mellan icke-funktionella segment (introner) vars funktion är okänd. När en gen läses (kopieras, transkriberas till RNA) och sedan översättas till protein, splitsas intronerna och exoner limas samman för att producera en funktionell gen.
- Kopiering (transkription) av en gen börjar på en speciellt utsedd plats (START) och slutar på en speciell plats som heter STOPP.
- Genomkopplare (molekyler som kallas transkriptionsfaktorer) placeras på kromosomen nära START-genens ställe.
- Transkription sker i en riktning, från START till slutet av STOPP.
- Gener är spridda över hela kromosomernas längd, som pärlor på en sträng, även om vissa områden innehåller fler gener än andra.
- DNA består av två vridna spiraler, något som en vriden dragkedja. En sträng DNA kompletterar den andra, liksom sidorna på en lås. Tidigare troddes det att endast en sida av DNA-spännet (kallat "sens" -strängen) ger rätt sekvens för proteiner. Den extra strängen kallas en "nonsens" -sträng. Det antogs att proteinbildning (med undantag för sällsynta undantag) endast inträffar som ett resultat av avläsning av senssträngen utan någon inblandning av icke-senssträngen. Samtidigt spelar nonsens-kedjan, enligt forskare, rollen som en mall för att kopiera den semantiska kedjan, precis som ett foto-negativt används för att bilda ett fotografi.
En cell använder förmodligen hela genomet, och det finns inget sådant som skräp-DNA.
Nu har hela strukturen av DNA-kunskap vänt upp och ned. Det nyligen genomförda ENCODE-projektet rapporterade resultaten från en grundlig studie av transkript (kopior av RNA tillverkat av DNA) av bara 1% av det mänskliga genomet. Deras upptäckter inkluderar följande:
- Cirka 93% av genomet läses (inte 3% som förväntat). Ytterligare forskning kan öka denna siffra till 100%. Eftersom transkription kräver mycket energi och perfekt koherens innebär detta att cellen förmodligen använder hela genomet och det finns inget sådant för en molekyl som "skräp-DNA".
- Exoner är inte genspecifika (relaterade till gener) men är moduler som kan binda till många olika RNA-transkript. En exon (dvs en del av en gen) kan användas i kombination med upp till 33 olika gener lokaliserade på 14 olika kromosomer. Detta innebär att ett exon kan koda en del som används av många olika proteiner.
- Generen är inte arrangerade i en linje som "pärlor på en sträng" utan har snarare en skiktad struktur av delvis överlappande segment. Med denna struktur härleds 5, 7, 9 eller fler transkript från en "gen".
- Inte en, utan båda strängarna (semantiska och icke-semantiska) av DNA-molekylen är helt lästa (transkriven).
- Transkription sker inte bara i en riktning - den går fram och tillbaka (!).
- Transkriptionsfaktorer kan vara tiotals eller hundratusentals baspar (nukleotider från) av genen de kontrollerar, även på olika kromosomer.
- Det finns inte en START-plats, utan många, och de finns i varje genregion.
- För varje område finns det inte ett läsutlösningssystem utan en hel serie.
Författarna drar slutsatsen följande:
"Dessa resultat är så fantastiska och chockerande, och därför kommer det att ta oss mycket längre tid att förstå de processer som faktiskt förekommer i celler."
Denna oro för säkerheten för så många RNA-molekyler som produceras i ett så litet utrymme är välgrundat. RNA är en enkelsträngad molekyl, ungefär som kanalband, eftersom den fastnar på någon närliggande yta, inklusive sig själv! Och om processen inte är tydligt samordnad kommer hela RNA helt enkelt att krascha och förvandlas till en klibbig massa.
Och taxonomer och molekylärbiologer, som har kommit med många evolutionära historier ("fylogenes") av utvecklingen av organismer, har inget annat val än att lämna dessa rekonstruktioner, skapade under många år på grundval av idén om "skräp-DNA", och vänta på manifestationen av alla konsekvenserna av denna upptäckt i ordning försök att göra om allt.
Ett av de förment”starka” argumenten för att människor har en stamfader gemensamt med schimpanser är förekomsten av ett gemensamt”icke-funktionellt” DNA. Som ni kan se flög detta argument bara in i röret och förlorade all mening.
Kampanjvideo:
Alexander Williams
