Na fotografii: Výskumník s neandertálskou lebkou
Ako viete, genetici považujú až 95% všetkej ľudskej DNA za odpad, to znamená, že nenesie žiadne užitočné informácie. Vedci na dlhú dobu nedokázali objasniť, prečo príroda vytvorila tak veľkú záťaž. Až nedávno sa ukázalo, že vedci sa ponáhľajú zbaviť nevyžiadanej DNA.
„Čierna skrinka“z minulosti
Predstavme si našu DNA ako časovo mastný, veľký a bacuľatý časopis. Príroda ju vedie od nepamäti, na stránkach je veľké množstvo poznámok, úprav. Každé zviera v reťazci evolúcie bolo na týchto stránkach poznačené prírodou, potom znova, znova a znova, a tak ďalej až do tej epochy, kedy sa konečne objavil človek, ktorý mohol povedať: „ Cogito, ergo sum “). Na stránkach „časopisu“je veľa kresieb, komentárov a dokonca aj karikatúr autora: kreslia sa dinosaury, zostávajú náčrty pásov s krídlami, chlpaté labky, dlhé fúzy, ostré uši a nadýchané chvosty …: „Nie sú žiadni iní, ale tí sú ďaleko.“
To je to, čo je naša nezmyselná DNA, obrazne povedané. Obsahuje fragmenty génov a celé gény, niektoré nejasné doplnky k niečom, čo už dlho neexistuje. Prirodzenosť nám hovorí, že sme potomkovia tvorov, ktorí už dávno zmizli v priepasti času.
Významná časť ľudskej DNA, ktorá obsahuje pracovné gény, zaberá iba 4 - 5%, to znamená mikroskopický objem z celkového počtu "záznamov v denníku". To vedie k tomu, že veľmi malá zmena v pracovnej DNA stačí na mutáciu alebo poškodenie ktoréhokoľvek z týchto génov. Často sa stáva, že dedičné choroby vznikajú v dôsledku skutočnosti, že v značnej časti DNA sa vyskytla chyba. V takom prípade, ak si pamätáte naše porovnanie s časopisom, môže stačiť aj nesprávna čiarka.
Napríklad v dôsledku mutácie v DNA sa vyskytuje syndróm „skleneného človeka“, pri ktorom je kolagén nesprávne syntetizovaný a kosti dieťaťa sú tak krehké, že sa zlomia pri najmenšom účinku. Ale v prírode existujú aj pozitívne, evolučne šťastné varianty rozkladu génov. Pri takýchto mutáciách sa proteíny v génoch môžu zostaviť v reťazci úplne novým spôsobom, čo môže telu dodať nové funkcie a často znamená stratu atavistických, tj starých funkcií. Jedným z najvýraznejších príkladov je vznik reči u ľudí, ktorý bol spôsobený mutáciami s génom FOXP2 asi pred 200 000 rokmi.
Propagačné video:
Zbavte sa odpadkov teórie
Nezdravá DNA je prítomná nielen u ľudí, ale aj u zvierat, chýba iba v najjednoduchších vírusoch. Po vykonaní série štúdií sa ukázalo, že niektoré časti nezdravej DNA sú nápadne podobné u mnohých druhov živých vecí, ktoré stoja v procese evolúcie ďaleko od seba. Predovšetkým vedec David Kingsley a skupina kolegov zo Stanfordu uviedli, že po ich experimentoch existuje viac ako 500 kusov DNA, ktoré sú identické u skúmaných zvierat, ale u ľudí chýbajú. Táto štúdia tiež porovnávala ľudskú DNA s DNA našich „blízkych príbuzných“- šimpanzov, s ktorými gény zodpovedajú 96 percentám. Výsledok bol neočakávaný - rozdiely medzi ľuďmi a šimpanzmi a mnohými ďalšími cicavcami väčšinou nie sú v genetických akvizíciách, tj nie v prítomnosti akýchkoľvek nových génov, ktoré sa v ňom objavili,a pri genetických stratách - neprítomnosť niektorých fragmentov v reťazcoch DNA. Prekvapivo je to pravda: Tieto chýbajúce fragmenty nám chýbajú v nekódujúcej, tj nezmyselnej DNA. Záver teda naznačuje, že to nie je také smeti …
Ukážme príklad: chýbajúca časť ľudskej DNA padá na jeden z fragmentov genómu spojených s produkciou androgénového receptora AR, ktorý reaguje na mužské hormóny - testosterón a dihydrotestosterón. Existuje predpoklad, že strata tohto konkrétneho fragmentu viedla k vymiznutiu funkcií, ktoré sú vlastné šimpanzom a iným cicavcom u ľudí, a to: tvrdých citlivých chĺpkov vibrissae (napríklad fúzy u mačiek), ako aj keratínových ostní na penise. Mnoho cicavcov má tieto charakteristické črty, od myší po opice.
Druhá časť DNA, ktorá zmizla z človeka, sa nachádza neďaleko génu GADD45G. Tento gén je zodpovedný za rast buniek a jeho neprítomnosť vedie k škodlivým dôsledkom pre organizmus - nekontrolovaný rast buniek, čo vedie k výskytu a rastu rakovinových nádorov. Neprítomnosť fragmentov DNA vedľa tohto génu však prispela k zväčšeniu veľkosti niektorých oblastí ľudského mozgu. U embryí myší a šimpanzov, ktoré boli umelo zbavené takéhoto fragmentu, sa začali zväčšovať vizuálne zóny mozgu a množstvo ďalších oblastí mozgu.
Nezdravá DNA je teda možno úplne nezaslúžene považovaná za zbierku starých a nezmyselných „záznamov“zdedených po našich vzdialených predkoch. Bez priameho pôsobenia v prenose genetických informácií sa správa ako „šedá eminencia“, to znamená, že kontroluje okolité gény a „nahrádza sa aj pod ranou osudu“, pričom prijíma útoky vírusov a mutácií.
Objav John Matticka
Hľadanie čiernej mačky v tmavej miestnosti, najmä ak je tma až 95 percent jej objemu, je nevďačná úloha. Okolnosti sa však môžu dramaticky zmeniť, ak sa vám náhle podarí osvetlenie tmavej miestnosti aj pri veľmi slabom svetle.
Austrálsky vedec John Mattick bol schopný vrhnúť nejaké svetlo do temnej komory nezmyselnej DNA. Svetlo ešte nie je príliš jasné, na stenách sú viditeľné tiene, objekty v súmraku nadobúdajú zdeformované tvary, ale jeho zásluha je zrejmá: podarilo sa mu dosiahnuť oficiálnu revíziu myšlienky vedcov o nezdravej DNA ako zbierke balastu, ktorú sme zdedili zo staroveku. A za to, prvý austrálsky vedec, ktorý získal Cenu Chen za výnimočnosť v genetickom a genomickom výskume.
„Myšlienky, s ktorými som prišiel pred 10 rokmi, boli dosť radikálne, ale vždy som si myslel, že mám pravdu,“povedal Mattik, ktorý sa nedávno stal novým generálnym riaditeľom Garvanu. Vysvetľuje: „Keď James Watson a Francis Crick zistili, že DNA bola vytvorená z dvojitej špirály asi pred 50 rokmi, vedci začali veriť, že väčšina génov je napísaná inštrukcia pre proteíny, stavebné kamene všetkých telesných procesov. Tento predpoklad platil pre baktérie, ale nie také zložité organizmy ako ľudia. ““
Vedec zistil, že časti nevyžiadanej DNA sú okrem iného zodpovedné za produkciu RNA - ribonukleovej kyseliny. A samotná RNA, predtým považovaná za úplne nekódujúce, tj nefunkčné, je celá sieť, ktorá riadi prácu tela.
„Zjavná a veľmi vzrušujúca možnosť je, že existuje ďalšia vrstva informácií vyjadrená genómom - nekódujúca RNA tvorí masívnu a predtým nerozpoznanú regulačnú sieť, ktorá riadi ľudský rozvoj,“uzavrel Mattik.
RNA je dosť zvedavá vec. Rovnako ako DNA dokáže uchovávať informácie o biologických procesoch. RNA môže byť tiež použitá ako genóm vírusov a vírusu podobných častíc. Napríklad vírus chrípky vo všetkých fázach obsahuje genóm pozostávajúci výlučne z RNA. Okrem toho sa RNA považuje za akýsi „predchodca“DNA, ktorá už dávno preniesla všetky kontrolné funkcie na svojho mladého a úspešnejšieho „dediča“. A teraz sa ukázalo, že RNA ešte nestratila všetky opraty kontroly nad našim telom! Mnohí vedci v súčasnosti predpokladajú, že RNA je pre ľudí nevyhnutná pre plasticitu a učenie sa mozgu. Predpokladá sa, že ďalší výskum RNA pomôže pochopiť mechanizmy vývoja niektorých chorôb.
Stručne povedané, genetika sa približuje k revízii niektorých svojich základov a v teórii nezdravej DNA je stále menej a menej tmavých škvŕn.