“垃圾DNA”使人类有别于动物

时事新闻
日期:2021-12-29     来源: 华页编辑部     阅读:5652

       据以色列《耶路撒冷邮报》网站近日报道,根据发表在科学期刊美国《细胞-干细胞》杂志上的一篇新研究论文,不参与为蛋白质序列编码的那部分脱氧核糖核酸(DNA)——即所谓的非编码DNA——可能掌握着以下问题的答案:为什么人脑的工作方式与其他灵长目物种的差异如此之大?

  瑞典隆德大学的干细胞研究人员发现,非编码DNA在人类和非人类灵长目动物大脑中的表现存在差异。人们此前认为,非编码DNA没有任何实际功能——它们在科学界甚至被视为“垃圾DNA”,这使得研究人员对这一发现特别感兴趣。

  报道称,该研究结果将拓宽人类区别于其他物种的可能原因的范围。这是研究论文作者、隆德大学神经学教授约翰·雅各布松尤其感到好奇的一个课题。他说:“我认为,大脑是搞清是什么造就了人类的关键。人类究竟为何可以凭借自己的大脑建立社会、教育子女和研发先进技术?这让人着迷。”

  研究人员利用干细胞培养出人类和黑猩猩的脑细胞,并比较了这两种细胞,结果发现它们以不同方式使用自己DNA中的非编码部分。而这部分DNA似乎在人类大脑的发育过程中发挥了相当大的作用。

  雅各布松宣称:“研究中发现的我们DNA中与众不同的部分出人意料。它是以前被称为‘垃圾DNA’的DNA结构性变体,是很长时间以来一直被认为没有任何功能的、重复的长串DNA。”

  报道指出,这种所谓的“垃圾DNA”构成了人类和灵长目动物脑内DNA物质的98%以上。

  雅各布松解释说:“此前,研究人员一直从蛋白质生成基因所在的那部分DNA——它们只占到我们全部DNA的2%左右——中寻找答案,同时对蛋白质本身进行研究以寻找差异的例子。我们的研究结果表明,与此相反,对于大脑发育有重要意义的东西可能隐藏在被忽视的那98%DNA中。”

  这一新证据被发现的原因或许是研究中使用了干细胞。干细胞具有独特的能力,能够以各种类型细胞的形式存在,并能无限繁殖和增生。它们对于各种形式的科学研究极其重要。

  据报道,这种创新的干细胞研究技术是由2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者约翰·格登和山中伸弥发明的。研究人员称,倘若没有这项革命性技术,就不可能利用在伦理上站得住脚的方法来研究人类和黑猩猩之间的差异。

  雅各布松说:“我们没有研究人类和黑猩猩的活体,而是使用了在实验室中培养的干细胞。”

  报道指出,这一新研究结果有望促进涉及精神异常——比如精神分裂症——的基因学研究。精神分裂症是人类独有的一种疾病。

  雅各布松说,“但在那个时刻来临前,我们还有很长的路要走”,因为“我们现在不能只对占2%的编码DNA进行更深入的研究,而是也许得对100%的DNA进行更深入的钻研——这是一项复杂得多的研究课题”。

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