"Мусорная ДНК"

[chuka_lis]

Из размышлений к посту “Мусор” в нашей ДНК:
["Но на самом деле у человека менее 2% генома кодируют какие-либо белки. Для чего же нужны остальные 98%? Может, в них скрывается секрет нашей уникальности? Или сложности? Оказалось, всё намного банальнее: существуют важные некодирующие участки ДНК. Например, это участки промоторов, на которые садится фермент РНК-полимераза и откуда начинается синтез молекулы РНК. Это участки связывания транскрипционных факторов — белков, регулирующих работу генов. Это теломеры, защищающие концы хромосом, и центромеры, необходимые для правильного расхождения хромосом по разным полюсам клеток при делении. Известны некоторые регуляторные молекулы РНК, а также молекулы РНК, входящие в состав важных ферментативных комплексов, например, рибосомальные РНК. Есть и другие примеры важных некодирующих участков ДНК.
Но, увы, оказалось, что большая часть нашего генома напоминает пустыню: повторяющиеся последовательности, останки “мёртвых” вирусов, которые когда-то давно встраивались в геномы наших предков, так называемые “эгоистичные мобильные элементы” — последовательности ДНК, способные перескакивать из одного участка генома в другой, различные псевдогены — нуклеотидные последовательности, утратившие способность кодировать белки в результате мутаций, но всё ещё сохранившие некоторые признаки генов. Это далеко не полный список “призраков”, обитающих на “кладбище генома”.]
Автор пляшет от статьи 2004 года:
"2004 году на страницах журнала Nature появилась статья, описывающая мышей, из генома которых вырезали значительные фрагменты некодирующей ДНК размером в 1,5 миллиона и 0,8 миллионов нуклеотидов. Авторы публикации показали, что эти мыши не отличаются от обычных строением тела, развитием, продолжительностью жизни или способностью оставлять потомство. Разумеется, какие-то отличия могли остаться незамеченными в лаборатории, но в целом это был серьёзный аргумент в пользу существования “мусорной ДНК”, от которой можно избавиться без особых последствий".
На Пабмед есть абстракт и ссылка на ПДФ статьи. Другое дело, что статья не то чтобы доказывает ненужность 90% генома, тк авторы "удалили" всего 1-3% "нефункциональной" ДНК (потому что не известно зачем она и какая ее роль) в "пустынной зоне"  участков 2 хромосом (разные эксперименты).  А у мышей 20 пар хромосом. Что может рассматриваться как микроделеция (суммарно до 3 мегабаз). Мыши выросли, выглядели нормальными, до 25 недель, могли размножаться (друг с другом, потомство в основном выживало не хуже чем у немодифицированных мышей), особых патологий не нашли, и 100 тестов в тканях на экспрессию генов показали не критические нарушения только по 2м генам.
Работа конечно интересная, но  доказывает только то, что мыши могут выжить и размножиться в лаборатории без тех вырезанных участков. И все.
Эволюция, скорее всего, способствовала тому, чтобы организмы (не только мышиные) могли выживать и в случае делеций (смотря каких, конечно, тут важно не только количество, но и качество)- и если мыши не особо "пострадали", наверняка часть вырезанной информации "дублировалась" (большинство признаков и функций кодируется множественными генами и "некодирующим участками", в разных хромосомах), или не была востребована в конкретных условиях жизни (эпигенетическая регуляция).
Однако, от 1-3% "потенциально ненужной" ДНК (раз выглядели нормально и могли размножаться в лаборатории) переходить к " 90% "мусорной ДНК -не нужны" - это неверно, да и ненаучно.
Еще мне интересно, что с 2004 года эта же группа или прочие, не попробовали создать больше "вырезок" "мусорной ДНК", включая и другие хромосомы, для подтверждения "ненужности"  мусорной ДНК  у мышей. Что ограничивало авторов вырезать больше, допустим, 5, 10% нефункциональной ДНК, она же все равно "ненужная" (и технически, если можно вырезать 1 кусок или 2, то можно и 5, и 10  фрагментов, и размерами покрупнее частно и суммарно, и пр.), тем более что потом идет намек-вывод про  остальные балластные "90-98% "? Возможно, выбирали, что можно вырезать -"не случайно", и вероятно, что не с первой попытки микроделеций у авторов получились жизнеспособные мышки, о которых можно было бы красиво отрапортоваться. Если мышки долго растут и дороги в содержании- так есть более простые многоклеточные организмы,  у которых тоже есть "мусорная " ДНК, и они годились бы для моделей (черви, грибки, тот же арабидопсис из растений).
Уже 20 лет прошло после такого "прорыва", но ученые почему продолжают копать в сторону длинных некодирующих белки РНК, считываемых с "мусорных" участков и их потенциальных регуляторных функций. В том же Беркли, другая группа ученых, 15 дет спустя: "Так называемая мусорная ДНК играет важную и критическую роль в развитии млекопитающих". Про работу некоторых фрагментов "мусорной ДНК" - уже что то известно, про другие- пока нет. Но, напомню, до средины 20 века ученые считали что клеточное ядро- это хранилище для нужного клетке фосфора (тк в нуклеиновых кислотах его много), для чего ж еще? Если мы не знаем как что-то работает, или временно им не пользуемся (ну или не знаем что пользуемся)- это не значит, что это ненужный "мусор".
Есть мысль- а может, и пытались что то сделать для макроорганизмов по сокращению генома, оставив "кодирующую ДНК", только результат получился отрицательным, не для публикаций в Нейче, ведь публикуют обычно подтвержденные гипотезы, а не те, которые не удалось доказать.