«Мусорная» ДНК и Эволюция. Часть 1.

Практически сразу с открытием ДНК, биологи-эволюционисты заявили о том, что почти вся наша ДНК (около 98%) — это мусор, который совершенно не имеет никаких функций. На самом деле, данная идея проистекала из самой неодарвиновской эволюционной модели и нейтральной эволюции.

Прежде всего, это по причине того, что в каждом поколении существует слишком много мутаций, наносящих урон организму, но, если практически все они происходят в сегменте ДНК, являющемся неактивным мусором, то это вовсе не проблема для организма.

Во-вторых, если мутации — это случайные изменения, создающие биологические виды, то в таком случае, случайность не произведет ДНК со 100% функциональностью, это бы было просто невероятно. Эффективность этого процесса крайне низкая.

В-третьих, модель эволюции предполагает возникновение новых генов, процесс чего занимает много времени. Он требует дупликацию существующего функционального гена (в результате случайной мутации). Тогда как основной ген продолжает выполнять свою функцию, его копия становится полигоном для экспериментов, над которым происходят точечные мутации, сдвиги рамки считывания (есественно, тоже случайные). В какой-то момент, копия может быть активирована и в случае, если это изменение адаптивно (не ухудшает выживаемость организма и его репродуктивные способности), то новый ген фиксируется в популяции и происходит неофункционализация. Но надо понимать, что в соответствующей модели — это явление редкое и из подавляющего количества неактивных мусорных копий, стать функциональной удается единицам. Отсюда и преобладание неактивного мусора в ДНК.

В человеческом геноме только 2% ДНК кодирует белки. В научных исследованиях информация о том, что секции в остальной части ДНК играют регуляторную функцию стала появляться давно и с изрядной частотой. Однако в 2012 г международный консорциум 440 ученых из 32 лабораторий, проводивший многолетние лабораторные исследования опубликовал шокирующие результаты о том, что более 80% ДНК играет биохимическую функцию. Аналитик ENCODE Ewan Birney сказал, что, вполне возможно, это число дойдет и до 100%. Эти выводы вызвали волну негодования среди многих биологов, заявивших сразу о том, что если ДНК транскрибируется, то это не значит, что она играет функцию в организме. Тем не менее, работа ENCODE показала, что районы белковых соединений не случайны, а крайне специфичны. Случайные белковые соединения влекли бы катастрофичные результаты, вмешиваясь в процессы генетического регулирования, транскрипции, репликации и ремонта ДНК. Вместе с тем, это заблокировало бы функциональным белкам, стыкующимся к ДНК (производя ее регулирование), доступ к ним. Если применительно к одному белку, стыкующемуся к ДНК, это может и не быть губительным, то накопительный эффект был бы катастрофическим, так как в геноме от 100 до 1000 белков, стыкующихся к ДНК с количеством от 10 до 10,000 копий каждого белка. Кроме того, ENCODE не просто изучал, какой сегмент ДНК имеет биохимическую активность и производит РНК. Консорциум изучал модели биохимической активности, обнаруживая неслучайные паттерны проиводства РНК, четкую организацию регулирования, отличающуюся в зависимости от типов клетки, что указывает на то, что эти большие участки РНК — не мусор. Кроме того, тот факт, что огромные некодирующие (мусорные) участки ДНК консервативные (одинаковые среди эволюционно отдаленных видов) и не подверглись значительным изменениям за миллионы лет мутационных воздействий, указывает на их функцию и адаптивное предназначение, а также на то, что изменение их было бы вредно и негативно сказалось бы на приспособленности к среде.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.