生物谷報道：來自澳大利亞,、亞洲、歐洲與美國的100位科學(xué)工作者組成的“Genome Network Project Core Group”經(jīng)過長達(dá)幾年的研究后發(fā)現(xiàn),，老鼠的基因遠(yuǎn)比先前想象中復(fù)雜,。此次的部分研究結(jié)論從某些方面完全推翻了遺傳學(xué)家以前提出的一些假設(shè)?？茖W(xué)家們此次的研究成果報告已發(fā)表在2005年9月2日的Science雜志上,。此次研究成果的主要部分就是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)哺乳動物的基因功能遠(yuǎn)比人們先前想象的復(fù)雜得多。
哺乳動物的遺傳信息DNA可以比作是一本龐大的百科全書,，書里包含哺乳動物所有的遺傳資料,。科學(xué)家們在對哺乳動物基因組成不斷地研究過程中發(fā)現(xiàn),，它們的基因中有很多部分似乎不含有任何可用信息,。在這些部分中的基因序列雜亂無章,，沒有規(guī)則,。而穿插在這些無用基因片斷中的才是真正有用的基因片斷。
哺乳動物的基因存儲在其細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)胞核中,。當(dāng)哺乳動物的細(xì)胞需要制造某種特殊的蛋白質(zhì)時,，其細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞核里面的基因序列就會找出生產(chǎn)這種蛋白質(zhì)所需要的基因信息，并把它們復(fù)制出來,。只有這些經(jīng)過復(fù)制的信息才允許離開細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)胞核,。這些經(jīng)過復(fù)制的遺傳片斷就被稱為是RNA，它類似于細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞核中的DNA,。這些RNA中每一種都含有特定蛋白質(zhì)的遺傳信息,，以上就是遺傳學(xué)家們傳統(tǒng)的看法。
其實科學(xué)家們早在三年以前就已成功破解了老鼠的全部基因序列,。自從科學(xué)家們破解出老鼠的基因序列,，一個由100多位來自不同國家的科學(xué)工作者組成一個研究小組，就開始研究老鼠體內(nèi)由基因復(fù)制而成的全部RNA相關(guān)信息,?？茖W(xué)家們經(jīng)過反復(fù)實驗后最終發(fā)現(xiàn),，這些由DNA復(fù)制而成的全部RNA中大約有超過60%都與產(chǎn)生蛋白質(zhì)無關(guān)，也就是說它們不含有產(chǎn)生蛋白質(zhì)的特定基因信息,。
德國波恩的基因生物學(xué)家Andreas Zimmer教授這樣說道：“科學(xué)家們不知道這么多沒用的RNA為什么會存在至今,，它們真的是對生物體沒什么作用嗎？”不過科學(xué)家們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),，這些RNA實際上對生物體有極其重要的作用,。舉例來說，即使在相互差別很大的兩個生物個體之間,，比如說老鼠和雞,，它們體內(nèi)都含有相同或者相似的RNA，這就說明這些RNA并不是完全無用,。如果這些RNA對生物體真的沒什么作用,，它們就應(yīng)該在全世界生物漫長的進(jìn)化過程中慢慢減少直至消失，這樣以來,，人們就不可能在生物體中發(fā)現(xiàn)這么多的無用RNA了,。
科學(xué)家們對這些“無用”的RNA產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們想知道這些“無用”的RNA究竟從何而來,，它們究竟出自細(xì)胞核基因中基因片斷的具體什么位置,，生物體為什么需要這些“無用”的RNA?？茖W(xué)家們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),，生物體基因序列所產(chǎn)生的有用或無用RNA片斷分布十分不均勻。參與此次研究的Zimmer教授在一篇文章“森林與沙漠”中這樣說道：“這就是說,，生物體基因序列中可能有些部分所產(chǎn)生的RNA都是有用的,，它們都可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)，而另一些部分所產(chǎn)生的RNA都是無用的,，它們與產(chǎn)生蛋白質(zhì)沒有直接聯(lián)系,。”
實際上，科學(xué)家們在生物體中的基因序列中只發(fā)現(xiàn)幾萬個可以被人們所理解的部分,，而由這些部分所產(chǎn)生的RNA竟然多達(dá)十八萬個,。Zimmer教授對此解釋道：“DNA把信息進(jìn)行了壓縮，當(dāng)需要解讀這些信息的時候再把它們重新解碼轉(zhuǎn)化成RNA,。”比如說,，當(dāng)生物體需要某種RNA時，細(xì)胞核中的基因就會選擇多個DNA片斷來合成某一RNA,，這就是說,，一個RNA可能由多個DNA片斷組合而成，這就說明了為什么生物體DNA會產(chǎn)生這么多不同的RNA?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)同一DNA片斷有可能產(chǎn)生不同的RNA,，而這些RNA分別含有相對應(yīng)的蛋白質(zhì)信息。
為什么哺乳動物的基因數(shù)目只是線蟲基因數(shù)目的兩倍,？
科學(xué)家們此次的研究成果也有可能解釋一個長久以來基因生物學(xué)家不能解釋的問題,，為什么哺乳動物的基因數(shù)目只是線蟲基因數(shù)目的兩倍。Zimmer教授這樣說道：“基因生物學(xué)家們曾經(jīng)有一個看法,，他們認(rèn)為某一DNA片斷只能產(chǎn)生一種RNA,，但是就目前的研究看來，這種說法有待科學(xué)家們更進(jìn)一步的研究證實,。”哺乳動物會用不同的基因片斷組合成某種RNA,，此RNA中含有某種蛋白質(zhì)的DNA合成信息?？茖W(xué)的發(fā)展越來越使科學(xué)家們相信,，哺乳動物的基因信息沒有明確的界限，它里面含有許多人們未知的秘密,。
原文：
The Transcriptional Landscape of the Mammalian Genome. Science 2 September 2005: 1559-1563.
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全球有關(guān)轉(zhuǎn)錄組的研究概況
1 麻省理工的轉(zhuǎn)錄組的研究小組 http://web.wi.mit.edu/young/expression/transcriptome.html
2 Affymetrix - Transcriptome Projecthttp://www.affymetrix.com/transcriptome/index.affx
3 Human Transcriptome Map
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