与上述观点不同的是,来自巴斯大学和剑桥大学的研究人员发现,基因之间的“垃圾DNA”可以被转录形成非编码RNA,这一过程可以阻断细胞癌变 。
此外,美国研究人员开发了一种新的生物信息学方法,从测序数据中识别和确定从头串联重复突变(缩写为新生儿TR突变),并分析ASD(自闭症谱系障碍)先证者和非患病手足中新生儿TR突变的全基因组特征 。发现ASD先证者全基因组存在大量新生TR突变,在胎脑调节区更为丰富,预计在进化中危害更大 。
垃圾DNA也可能影响神经系统 。研究发现,被认为是“垃圾DNA”的反转录转座子LINE-1在精神分裂症患者大脑中的水平较高,可以修饰精神分裂症相关基因的表达 。因此 , 研究人员推测,它可能是导致精神分裂症的主要原因 。同时,这部分“垃圾DNA”是在导致精神分裂症的遗传因素下研究的 。研究人员发现 , 在精神分裂症患者中 , LINE-1可以被插入到与突触功能相关的基因中,从而使其正常功能遭到破坏 。因此,可以认为这种“垃圾DNA”是导致精神分裂症的罪魁祸首 。
顾介绍,在发育的分子机制研究中 , 国外研究团队发现由“垃圾DNA”转录而来的MicroRNA在发育过程中的细胞和胚层分布过程中发挥了重要作用 。通过新一代基因测序技术和复杂的计算机分析技术,悉尼百年研究所的研究人员揭示了特定的白细胞如何利用非编码DNA来调节一系列控制形状和功能的基因的活动 。
“垃圾DNA”甚至可能影响我们的外貌 。一些美国研究人员发现,“垃圾DNA”中存在一些序列片段,可以像开关或放大器一样影响面部基因 。眼睛大或?。?鼻子直,头骨形状等 。,可能都与这些称为增强子的序列密切相关 。
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面对「垃圾DNA」 , 还有哪些问题需要回答?
顾表示,随着后基因组时代的到来,测序技术的进步有利于对“垃圾DNA”的解读 。第二代和第三代测序技术大大提高了测序通量,可以一次完成几十万到上百万个DNA分子的测序,方便快捷地对一个物种的基因组和转录组进行深度测序,为解读“垃圾DNA”提供了技术支持 。
随着越来越多的功能性“垃圾DNA”被认识和识别,实际的“垃圾DNA”会越来越少 。
顾认为,未来应在以下10个方向继续深入分析“垃圾DNA”的功能,即DNA复制的调控、转录调控、为遗传物质的程序化重排标记位点、影响染色体的正常折叠和维持、控制染色体与核膜的相互作用、控制RNA加工、编辑剪接、调控翻译、调控胚胎发育、DNA修复和帮助对抗疾病 。
发表在《基因组生物学与进化》上的一篇论文称,“垃圾DNA”的时代已经结束 。同时 , 随着生命科学的发展,人们逐渐认识到“垃圾DNA”并不是垃圾 。
“随着技术和研究的发展,越来越多的功能序列会在‘垃圾DNA’中产生 。”顾坚定地说道 。(吴春新程宇)
来源:科技日报
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