Kada su znanstvenici uključeni u Projekt Ljudski genom objavili svoj prvi nacrt za ljudski genom 2003. godine, unaprijed su znali da:
- Kodirani segmenti (geni koji definiraju proteine) čine mali dio ukupne količine DNK u svakoj stanici. Imamo otprilike isti broj gena kao i miševi (oko 25 000), što je samo 3% cjelokupnog genoma.
- Funkcije nekodirajućih segmenata (tj. Preostalih 97%) bile su gotovo nepoznate. Mnogi su ga nazivali "bezvrijednom DNK"; vjerovali su da je ovaj DNK pogrešno kopiran i mutiran ostatak koji su naši preci ostavili tijekom milijuna godina. Molekularni taksonomisti koristili su ovu „smeću DNK“kao „molekularni sat“- prešutnu povijest mutacija na koju milijuni godina nisu utjecali prirodni odabir, jer ova DNK nema funkciju. Na temelju ove ideje znanstvenici su izgradili mnoge evolutivne priče o podrijetlu različitih vrsta života.
- Prije toga se smatralo da su geni funkcionalni segmenti DNA molekule (eksoni) umetnute između nefunkcionalnih segmenata (introna) čija je funkcija nepoznata. Kad se gen očita (kopira, prepisuje u RNA), a zatim prevede u protein, introni se iscepe i eksoni se zalijepe kako bi se dobio funkcionalni gen.
- Kopiranje (transkripcija) gena započinje na posebno određenom mjestu (START), a završava na posebnom mjestu koje je određeno STOP.
- Genske sklopke (molekule koje se nazivaju transkripcijski faktori) postavljaju se na kromosomu blizu mjesta START gena.
- Transkripcija se odvija u jednom smjeru, od START-a do kraja STOP-a.
- Geni su raspršeni po čitavoj dužini kromosoma, poput zrnca na nizu, mada neka područja sadrže više gena od drugih.
- DNK čine dvije uvijene spirale, nešto poput uvijenog patentnog zatvarača. Jedan pramen DNK nadopunjuje drugi, poput strana kopče. Prije se vjerovalo da samo jedna strana kopče DNK (nazvana "nit" smisla) daje ispravan slijed proteina. Dodatni pramen naziva se "glupost". Pretpostavilo se da nastajanje proteina (s izuzetkom rijetkih izuzetaka) nastaje samo kao rezultat čitanja niti smisla, bez ikakvog učešća ne-smislenog lanca. Istovremeno, lanac gluposti, prema znanstvenicima, igra ulogu predloška za kopiranje semantičkog lanca, baš kao što se i foto-negativan koristi za oblikovanje fotografije.
Stanica vjerojatno koristi čitav genom, a ne postoji nešto slično kao bezvrijedna DNK.
Sada je cijela struktura znanja o DNK okrenuta naglavačke. Nedavno implementirani ENCODE projekt izvijestio je o rezultatima detaljnog proučavanja transkripata (kopije RNA napravljene od DNK) samo 1% ljudskog genoma. Njihova otkrića uključuju sljedeće:
- Otkriveno je oko 93% genoma (ne 3% kako se očekuje). Daljnjim istraživanjima ta se brojka može povećati na 100%. Budući da je za transkripciju potrebno puno energije i savršene konzistencije, to znači da ćelija vjerojatno koristi čitav genom i da za molekulu ne postoji takva stvar kao "bezvrijedna DNK".
- Egzoni nisu genski specifični (povezani s genima), već su moduli koji se mogu vezati za mnogo različitih RNA transkripata. Jedan ekson (tj. Jedan dio jednog gena) može se koristiti u kombinaciji s do 33 različita gena smještena na 14 različitih kromosoma. To znači da jedan egzon može kodirati jedan dio koji koristi mnogo različitih proteina.
- Geni nisu raspoređeni u liniji poput "zrnca na nizu", već imaju slojevitu strukturu djelomično preklapajućih segmenata. S ovom strukturom, 5, 7, 9 ili više transkripta proizlazi iz jednog "gena".
- Nije jedan, već su oba lanca (semantička i nesemantička) molekula DNK u potpunosti pročitana (prepisana).
- Transkripcija se odvija ne samo u jednom smjeru - ona ide naprijed i naprijed (!).
- Faktori transkripcije mogu biti deseci ili stotine tisuća baznih parova (nukleotida iz) gena koji oni kontroliraju, čak i na različitim kromosomima.
- Ne postoji jedno START mjesto, ali ih je mnogo, a nalaze se u svakoj genskoj regiji.
- Za svako područje ne postoji jedan sustav pokretanja, a čitav niz.
Autori zaključuju sljedeće:
"Ovi su rezultati tako nevjerojatni i šokantni i zato će nam trebati mnogo duže da shvatimo procese koji se zapravo događaju u stanicama."
Zabrinutost za sigurnost toliko mnogo RNA molekula proizvedenih na tako malom prostoru utemeljena je. RNA je jednolančana molekula, pomalo nalik traci, jer se zalijepi za bilo koju obližnju površinu, uključujući samu sebe! A ako postupak nije jasno koordiniran, sva RNA jednostavno će se zgnječiti i pretvoriti u ljepljivu masu.
A taksonomisti i molekularni biolozi, koji su došli do mnogih evolucijskih povijesti („filogeneza“) razvoja organizama, nemaju drugog izbora nego napustiti ove rekonstrukcije, stvorene dugi niz godina na temelju ideje „junk DNA“, i čekati manifestaciju svih posljedica ovog otkrića kako bi pokušajte sve ponoviti.
Jedan od navodno "jakih" argumenata za činjenicu da ljudi imaju zajedničkog pretka sa čimpanzama je postojanje zajedničke "nefunkcionalne" DNK. Kao što vidite, ovaj argument je samo odletio u cijev, izgubivši svako značenje.
Promotivni video:
Alexander Williams