科學家最新研究表明:人體內「有用」的基因最多不超過 25%
自 Watson 和 Crick 在上個世紀五十年代發現 DNA 雙螺旋結構以來,科學家一直在研究生物基因在細胞內的功能以及在遺傳過程中 DNA 是如何起作用的。最近,來自休斯頓大學的科學家 Dan Graur 的一項研究表明,人體內的功能性的基因大約只有 10%到 15%,最多不會超過 25%,剩餘的全是非功能性基因,科學家把這些基因形象地稱為「垃圾」基因。
科學家口中所說的「垃圾」基因即非編碼基因(Non-Coding DNA),是指不包含製造蛋白指令或者只能製造出無翻譯功能力 RNA 的 DNA 序列。也就是說,非編碼基因在遺傳過程中基本不起任何作用。
實際上,早在 2012 年 9 月,來自 5 個國家 32 個科研機構的 442 名科學家就曾同時發表了 30 篇論文,來論述一個觀點:非編碼 DNA 序列並不是毫無用處的「垃圾」,它們具有生化功能,能夠以多種形式對真正的基因表達產生關鍵的調節性作用。
不過,Graur 指出,目前看來,這些說法根本站不住腳,他的研究建立在基因突變對後代影響的模型上。
通常情況下,基因在遺傳轉錄過程中會發生基因突變,這種突變是隨機且不可避免的。當基因突變發生在非編碼基因中時,這種突變就是中性的,因為它對人體無害,但當功能性基因發生基因突變時,這種突變往往是致命的,實際上,癌症就是人體內功能性基因發生基因突變導致的。
基於這種前提,Graur 計算了一對基因表現型正常的夫婦要生多少孩子才能保證後代不受基因突變的影響順利長大成人。如果人體內所有基因包括這些非編碼基因在遺傳過程中會產生影響,那麼每對夫婦平均至少需要生 24 個孩子才能維持目前世界上的人口數量保持不變,因為這其中的大部分的嬰兒都會因為基因突變而夭折;如果人內體只有約四分之一的基因具有功能性,那麼他們平均只需要生 4 個孩子,其中的 2 個在不出意外的情況下可以順利活到成年。以目前世界上的人口數量來看,要保持從古代到現代人口數量增長的穩定性,非編碼基因對遺傳的影響必須非常低。
由此,Graur 得出結論:人體內只有約 8%到 14%的基因是功能性基因,而這一結論和 2014 年的某一項相關的研究結論剛好吻合。
不過,目前這項研究成果並沒有得到多數科學家的認可,不少人指出 Graur 的研究過程並不嚴謹,即便非編碼基因在遺傳過程中不起作用,也不能就此定論這些基因毫無用處,比起「垃圾」DNA 的稱號,這些非編碼基因更像是存在在人體的「暗物質」,至於其是否會影響遺傳和是否具有功能性,還有待進行進一步的研究。
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