Als die am Humangenomprojekt beteiligten Wissenschaftler 2003 ihren ersten Entwurf für das Humangenom veröffentlichten, wussten sie im Voraus, dass:
- Codierende Segmente (Gene, die Proteine definieren) machen einen kleinen Teil der Gesamtmenge an DNA in jeder Zelle aus. Wir haben ungefähr die gleiche Anzahl von Genen wie Mäuse (ungefähr 25.000), was nur 3% des gesamten Genoms entspricht.
- Die Funktionen der nichtkodierenden Segmente (d. H. Die verbleibenden 97%) waren praktisch unbekannt. Viele nannten es "Junk-DNA"; Sie glaubten, dass diese DNA die falsch kopierten und mutierten Überreste waren, die unsere Vorfahren über Millionen von Jahren zurückgelassen hatten. Molekulare Taxonomen haben diese "Junk-DNA" als "molekulares Uhrwerk" verwendet - eine stillschweigende Geschichte der Mutation, die seit vielen Millionen Jahren nicht mehr durch natürliche Selektion beeinflusst wurde, da diese DNA keine Funktion hat. Basierend auf dieser Idee haben Wissenschaftler viele Evolutionsgeschichten über den Ursprung verschiedener Arten von Leben erstellt.
- Bisher wurde angenommen, dass Gene funktionelle Segmente eines DNA-Moleküls (Exons) sind, das zwischen nicht funktionellen Segmenten (Introns) eingefügt ist, deren Funktion unbekannt ist. Wenn ein Gen gelesen (kopiert, in RNA transkribiert) und dann in Protein übersetzt wird, werden die Introns herausgespleißt und Exons zusammengeklebt, um ein funktionelles Gen zu erzeugen.
- Das Kopieren (Transkription) eines Gens beginnt an einer speziell bezeichneten Stelle (START) und endet an einer speziellen Stelle, die als STOP bezeichnet wird.
- Genschalter (Moleküle, die als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden) befinden sich auf dem Chromosom nahe der Stelle des START-Gens.
- Die Transkription erfolgt in einer Richtung vom START bis zum Ende des STOP.
- Gene sind wie Perlen an einer Schnur über die gesamte Länge der Chromosomen verteilt, obwohl einige Bereiche mehr Gene enthalten als andere.
- Die DNA besteht aus zwei verdrehten Spiralen, so etwas wie einem verdrehten Reißverschluss. Ein DNA-Strang ergänzt den anderen wie die Seiten eines Verschlusses. Bisher wurde angenommen, dass nur eine Seite der DNA- "Schnalle" (als "Sense" -Strang bezeichnet) die richtige Sequenz für Proteine liefert. Der zusätzliche Strang wird als "Unsinn" -Strang bezeichnet. Es wurde angenommen, dass die Proteinbildung (mit Ausnahme seltener Ausnahmen) nur durch Lesen des Sense-Strangs ohne Beteiligung des Nicht-Sense-Strangs erfolgt. Gleichzeitig spielt die Unsinnskette laut Wissenschaftlern die Rolle einer Vorlage zum Kopieren der semantischen Kette, so wie ein Fotonegativ zur Erstellung eines Fotos verwendet wird.
Eine Zelle nutzt wahrscheinlich das gesamte Genom, und es gibt keine Junk-DNA.
Jetzt wurde diese ganze Struktur des DNA-Wissens auf den Kopf gestellt. Das kürzlich durchgeführte ENCODE-Projekt berichtete über die Ergebnisse einer gründlichen Untersuchung von Transkripten (Kopien von RNA aus DNA) von nur 1% des menschlichen Genoms. Ihre Entdeckungen umfassen Folgendes:
- Ungefähr 93% des Genoms werden gelesen (nicht wie erwartet 3%). Weitere Forschungen können diese Zahl auf 100% erhöhen. Da die Transkription viel Energie und perfekte Kohärenz erfordert, bedeutet dies, dass die Zelle wahrscheinlich das gesamte Genom nutzt und es für ein Molekül keine "Junk-DNA" gibt.
- Exons sind nicht genspezifisch (verwandt mit Genen), sondern Module, die an viele verschiedene RNA-Transkripte binden können. Ein Exon (d. H. Ein Teil eines Gens) kann in Kombination mit bis zu 33 verschiedenen Genen verwendet werden, die sich auf 14 verschiedenen Chromosomen befinden. Dies bedeutet, dass ein Exon einen Teil codieren kann, der von vielen verschiedenen Proteinen verwendet wird.
- Die Gene sind nicht wie „Perlen an einer Schnur“in einer Linie angeordnet, sondern haben eine Schichtstruktur aus teilweise überlappenden Segmenten. Mit dieser Struktur werden 5, 7, 9 oder mehr Transkripte von einem "Gen" abgeleitet.
- Nicht einer, sondern beide Stränge (semantisch und nicht semantisch) des DNA-Moleküls werden vollständig gelesen (transkribiert).
- Die Transkription erfolgt nicht nur in eine Richtung - sie geht hin und her (!).
- Transkriptionsfaktoren können Zehntausende oder Hunderttausende von Basenpaaren (Nukleotide von) des Gens sein, das sie kontrollieren, selbst auf verschiedenen Chromosomen.
- Es gibt nicht einen START-Ort, sondern viele, und sie befinden sich in jeder Genregion.
- Für jeden Bereich gibt es nicht ein Leseauslösesystem, sondern eine ganze Reihe.
Die Autoren schließen daraus:
"Diese Ergebnisse sind so erstaunlich und schockierend, dass wir viel länger brauchen werden, um die Prozesse zu verstehen, die tatsächlich in Zellen ablaufen."
Diese Sorge um die Sicherheit so vieler RNA-Moleküle, die auf so kleinem Raum produziert werden, ist begründet. RNA ist ein einzelsträngiges Molekül, ähnlich wie Klebeband, da es an jeder nahe gelegenen Oberfläche haftet, auch an sich selbst! Und wenn der Prozess nicht klar koordiniert ist, zerknittert die gesamte RNA einfach und verwandelt sich in eine klebrige Masse.
Und Taxonomen und Molekularbiologen, die viele Evolutionsgeschichten ("Phylogenese") der Entwicklung von Organismen erfunden haben, haben keine andere Wahl, als diese Rekonstruktionen, die über viele Jahre auf der Grundlage der Idee der "Junk-DNA" erstellt wurden, zu verlassen und auf die Manifestation aller Konsequenzen dieser Entdeckung zu warten, um dies zu tun versuche alles zu wiederholen.
Eines der angeblich „starken“Argumente für die Tatsache, dass Menschen einen gemeinsamen Vorfahren mit Schimpansen haben, ist das Vorhandensein einer gemeinsamen „nicht funktionierenden“DNA. Wie Sie sehen können, flog dieses Argument einfach in die Pfeife und verlor jede Bedeutung.
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Alexander Williams
