Îți aduci aminte la liceu sau la facultate, când ai aflat despre tot ADN-ul din interiorul tău, care era junk? Șirurile și șirurile de cod prostii care nu aveau nicio funcție? O recenzie recentă de documente din proiectul ENCODE a dezlănțuit lumea cu știri care ar distruge această idee.
Dar, la fel ca multe lucruri care se potrivesc în cărțile de text cu mult timp după ce știința a continuat, ideea „ADN-ul de gunoi” pe care ENCODE a respins-o, nu a avut nevoie în realitate de dezamăgire. Chiar și în 1972, oamenii de știință au recunoscut că doar pentru că nu știam ce au făcut anumite regiuni ADN, nu le-a făcut rahat.
Comunicatul de presă ar fi putut fi destul de interesant:
Sutele de cercetători care lucrează la proiectul ENCODE au dezvăluit că o mare parte din ceea ce a fost numit „ADN de gunoi” în genomul uman este de fapt un panou de control masiv, cu milioane de switch-uri care reglementează activitatea genelor noastre. Fără aceste schimbări, genele nu ar funcționa - iar mutațiile din aceste regiuni ar putea duce la boli umane. Noile informații furnizate de ENCODE sunt atât de cuprinzătoare și complexe, încât au dat naștere unui nou model de publicare în care documentele electronice și seturile de date sunt interconectate.
Și chiar Gina Kolata de The New York Times a cumpărat hype-ul:
Acum, oamenii de știință au descoperit un indiciu vital pentru dezlegarea acestor ghicitori. Genomul uman este încărcat cu cel puțin patru milioane de switch-uri de gene care se află în biți de ADN, care odată au fost respinși ca „junk”, dar care se dovedesc a juca roluri critice în controlul modul în care se comportă celulele, organele și alte țesuturi. Descoperirea, considerată o descoperire majoră medicală și științifică, are implicații enorme asupra sănătății umane, deoarece multe boli complexe par a fi cauzate de modificări minuscule la sute de comutatoare de gene.
Însă bloggerul și biologul Berkeley, Michael Eisen, explică problema atât cu comunicatul de presă, cât și cu acoperirea de presă de până acum:
Este adevărat că lucrarea descrie milioane de secvențe legate de factori de transcripție sau predispuși la digestie de către DNază. Și este adevărat că multe secvențe de reglementare bona fide vor avea aceste proprietăți. Dar, după cum recunosc chiar și autorii, doar o parte din aceste secvențe se vor dovedi de fapt implicate în reglarea genelor. Prin urmare, este pur și simplu fals să se pretindă că lucrările au identificat milioane de comutatoare.
Chiar și Ewan Birney, oamenii de știință care au făcut analiza datelor pentru proiectul ENCODE, au încercat să elimine confuzia. El explică pe blogul său că afirmația din aceste studii - că aproximativ 80 la sută din genom este „funcțională” - înseamnă doar că aproximativ 80 la sută din genomul uman are activitate biochimică. Birney scrie:
Această întrebare se bazează pe cuvântul „funcțional”, așa că haideți să încercăm să abordăm acest lucru mai întâi. Ca multe cuvinte în limba engleză, „funcțional” este un cuvânt foarte util, dar dependent de context. Un „element funcțional” din genom înseamnă ceva care schimbă o proprietate biochimică a celulei ( adică, dacă secvența nu ar fi aici, biochimia ar fi diferită) sau este ceva care schimbă o trăsătură observabilă fenotipic care afectează întregul organism? La limitele lor (considerând că toate activitățile biochimice sunt un fenotip), aceste două definiții se contopesc. După ce am petrecut mult timp gândindu-mă și discutând acest lucru, nu o singură definiție a „funcționalului” nu funcționează pentru toate conversațiile. Trebuie să fim exacti cu privire la context. Pragmatic, în ENCODE definim criteriile noastre drept „activitate biochimică specifică” - de exemplu, o analiză care identifică o serie de baze. Acesta nu este întregul genom (deci, de exemplu, lucruri precum „având o legătură fosfodiester” nu s-ar califica). Apoi, subcompletăm acest lucru în diferite clase de analiză; în ordinea descrescătoare a acoperirii acestea sunt: ARN, modificări histonice „largi”, modificări histonice „înguste”, site-uri hipersensibile DNaseI, Vârfuri ChIP-seq cu factor de transcripție, Amprente DNaseI, motive legate de factorul de transcripție și în final Exons.
Și nici Birney nu este de fapt surprins de numărul de 80 la sută.
După cum am subliniat în prezentări, nu ar trebui să fiți surprinși de cifra de 80%. La urma urmei, 60% din genom cu noua adnotare detaliată manual (GenCode) este exonică sau intronică, iar o serie de analize (cum ar fi PolyA-ARN și H3K36me3 / H3K79me2) trebuie să marcheze toate transcripțiile active. Așadar, a vedea un 20% suplimentar față de acest 60% estimat nu este atât de surprinzător.
Asta nu înseamnă că lucrările ENCODE nu sunt interesante sau valoroase. Ed Yong la Not Exactly Rocket Science explică faptul că, deși ENCODE s-ar putea să nu ne spargă lumea genomică, este totuși foarte important:
Că genomul este complex nu va fi o surpriză pentru oamenii de știință, dar ENCODE face două lucruri noi: catalogează elementele ADN pentru ca oamenii de știință să poată trece peste; și dezvăluie doar câți sunt. "Genomul nu mai este o vastitate goală - este împachetat cu vârfuri și peruze de activitate biochimică", spune Shyam Prabhakar de la Institutul Genomului din Singapore. „Există nuggets pentru toți aici. Indiferent ce piesă a genomului studiem în orice proiect anume, vom beneficia de căutarea pieselor ENCODE corespunzătoare. ”
Interesant și important da. Dar este șocant să descoperim că o mare parte din ADN-ul nostru are o funcție? Nu.
Mai multe de la Smithsonian.com:
Cărțile viitorului pot fi scrise în ADN
Secvențiere rapidă și ieftină a ADN-ului la orizont?
