Vzpomínáte si na střední nebo vysokou školu, když jste se dozvěděli o celé té DNA uvnitř vás, která byla nevyžádaná? Řetězce a řetězce nesmyslného kódu, které neměly žádnou funkci? Nedávný soumrak papírů z projektu ENCODE má svět se zprávami, které by tuto myšlenku roztrhly.
Ale stejně jako mnoho věcí, které se drží v učebnicích dlouho poté, co věda pokročila, ani myšlenka „nezdravé DNA“, kterou ENCODE vyvrátila, vůbec nepotřebovala vyvracení. I v roce 1972 vědci uznali, že jen proto, že jsme nevěděli, co určité oblasti DNA dělají, nezpůsobili je nezdravé.
Jejich tisková zpráva mohla být docela vzrušující:
Stovky vědců pracujících na projektu ENCODE odhalily, že většina toho, co se v lidském genomu nazývá „nezdravá DNA“, je ve skutečnosti masivní ovládací panel s miliony přepínačů regulujících aktivitu našich genů. Bez těchto přepínačů by geny nefungovaly - a mutace v těchto oblastech by mohly vést k onemocnění lidí. Nové informace poskytované společností ENCODE jsou tak komplexní a komplexní, že vedly k novému modelu publikování, ve kterém jsou vzájemně propojeny elektronické dokumenty a datové sady.
A dokonce i The New York Times ' Gina Kolata koupila humbuk:
Nyní vědci objevili zásadní vodítko k rozpadnutí těchto hádanek. Lidský genom je vybaven nejméně čtyřmi miliony genových přepínačů, které sídlí v kouscích DNA, které byly kdysi vyloučeny jako „nevyžádané“, ale které se ukázaly hrát rozhodující roli při kontrole toho, jak se chovají buňky, orgány a jiné tkáně. Objev, považovaný za hlavní lékařský a vědecký průlom, má obrovské důsledky pro lidské zdraví, protože se zdá, že mnoho komplexních onemocnění je způsobeno malými změnami ve stovkách genových přepínačů.
Blogger a biolog Berkeley Michael Eisen ale dosud vysvětlují potíže s tiskovou zprávou a tiskovým pokrytím:
Je pravda, že článek popisuje miliony sekvencí vázaných transkripčními faktory nebo náchylných ke štěpení DNázou. A je pravda, že mnoho bona fide regulačních sekvencí bude mít tyto vlastnosti. Jak však připouštějí i autoři, ukázalo se, že jen část této sekvence se skutečně podílí na regulaci genů. Je tedy prostě nepravdivé tvrdit, že články identifikovaly miliony přepínačů.
Dokonce i Ewan Birney, vědci, kteří provedli analýzu dat pro projekt ENCODE, se pokusili zmatek objasnit. Vysvětluje na svém blogu, že tvrzení v těchto studiích - že asi 80 procent genomu je „funkční“ - znamená to, že asi 80 procent lidského genomu má biochemickou aktivitu. Birney píše:
Tato otázka závisí na slově „funkční“, zkusme to řešit první. Stejně jako mnoho anglických slov je „funkční“ velmi užitečné, ale na kontextu závislé slovo. Znamená „funkční prvek“ v genomu něco, co mění biochemickou vlastnost buňky ( tj . Kdyby zde nebyla sekvence, biochemie by byla jiná) nebo je to něco, co mění fenotypově pozorovatelnou vlastnost, která ovlivňuje celek organismus? Na jejich mezích (vzhledem k tomu, že všechny biochemické aktivity jsou fenotypem), se tyto dvě definice sloučí. Poté, co jste o tom dlouho přemýšleli a diskutovali o nich, pro všechny rozhovory nefunguje jediná definice „funkčních“. O kontextu musíme být přesní. Pragmaticky v ENCODE definujeme naše kritéria jako „specifickou biochemickou aktivitu“ - například test, který identifikuje řadu bází. Toto není celý genom (takže například věci jako „mít fosfodiesterovou vazbu“ by se nekvalifikovaly). Poté jsme to rozdělili do různých tříd testu; v sestupném pořadí pokrytí jsou to: RNA, „široké“ histonové modifikace, „úzké“ histonové modifikace, hypersenzitivní místa DNázy I, vrcholy transkripčního faktoru ChIP-seq, stopy DNaseI, motivy vázané na transkripční faktor a nakonec Exony.
A dokonce ani Birney není překvapena 80 procentním číslem.
Jak jsem zdůraznil v prezentacích, nemělo by vás překvapit 80% číslo. Koneckonců, 60% genomu s novou podrobnou anotací ručně zkontrolovanou (GenCode) je exonické nebo intronické a očekává se, že řada našich testů (jako je PolyA-RNA a H3K36me3 / H3K79me2) označí veškerou aktivní transkripci. Takže vidět dalších 20% oproti očekávaným 60% není tak překvapivé.
To neznamená, že práce ENCODE není zajímavá ani cenná. Ed Yong na Not Exactly Rocket Science vysvětluje, že zatímco ENCODE nemusí rozbít náš genomický svět, je to stále důležité:
To, že genom je složitý, nepřinese vědcům žádné překvapení, ale ENCODE dělá dvě čerstvé věci: katalogizuje prvky DNA pro vědce, aby je porodili; a ukazuje, kolik jich je. "Genom už není prázdnou rozlehlostí - je hustě nabitý vrcholy a kroutími biochemické aktivity, " říká Shyam Prabhakar z Singapurského institutu pro genom. "Pro každého jsou tu nugety." Bez ohledu na to, která část genomu se v každém konkrétním projektu studujeme, budeme těžit z vyhledávání odpovídajících stop ENCODE. “
Zajímavé a důležité ano. Je však šokující zjistit, že mnoho naší DNA má nějakou funkci? Ne.
Více z Smithsonian.com:
Knihy budoucnosti mohou být psány v DNA
Rychlé a levné sekvenování DNA na obzoru?
