在近期,弯曲的,黏着的,大名鼎鼎的DNA分子被加上了诸多高贵的比喻:它是生命之书,分子主管,是人类的生命蓝图。
然而,在那些关注整个分子,而并非局限于排列在化学线圈上的单个基因的研究者看来,另外几个简单的比喻更好一些:DNA正像祖母的小阁楼,或是城镇中小巧精悍的跳蚤市场。
另外一些人认为,人类的DNA可以被看作是一种微小的生态系统,一个不可见的居住地,其中充斥着互相竞争的遗传物质碎片,时常表现得温顺,实际上它们是自私自利的寄生物,完全不顾它们所寄生的人类寄主细胞的各种需要。
这些类比来源于最近对于大量的双螺旋线区域的研究,这些双螺旋线并非是作为制造体内蛋白质的节目单而存在的,它们的区域经常会被加上一种轻蔑的描述:“垃圾DNA。”
在构成人体DNA的30亿个化学单元或碱基对之中,仅有3%~5%是作为编码的有效区域而存在的:一些产生荷尔蒙、骨胶原、血红蛋白、内腓肽和酶,以及所有其他的人体蛋白质的有效物质的基因指令。剩余的DNA碱基对有待于解释,一句句的、一页页的、一卷卷的有关基因序列的说明乍看起来似乎是什么也没有说。没有用的填充物、塑料泡沫,以及所有的废物都几乎挤到了身体的每一个细胞核中。
正如科学家们所愿意指出的那样,一个人的垃圾是另外一个人的财富。他们渐渐发现大部分的非编码DNA在根植于其中的基因的有效活动过程中发挥着本质性的作用。科学家们断定:曾被认作是无用的,不属于保持基因完好无损地代代相传的正面力量的DNA,实际上是被高度完好地保存了下来并被利用着。正像基因一样,它们在经历了几万年有时是几百万年的进化之后,其化学上的属性还完好如初,这就意味着,曾经被认作是无用的“垃圾”对于拥有它们的器官来说是必不可少的。
在某些情况下,“垃圾”被看作是基因的微妙的促进者,它把基因的活动从低声细语调节放大到大声呐喊。在另一些情况下,当染色体被弯曲、被变作褶皱状时,“垃圾”告知染色体它们的形状应该是怎样。
一定的“垃圾”区域可以充当DNA变化的存储库,允许DNA变得更加容易混合、突变并重新组合成新的模式,以此推动进化向前发展。它们如同阁楼里的古董,今天看来是奇异的,有人撞见了,把它擦亮后,拖到楼下的居室之中,给所有人观赏赞叹。
而且,其他的一些非编码区域是充当了急剧变化的缓冲器,它们如同掩护性的外衣—样,吸收那些私自渗透进动物染色体的遗传物质和病毒的影响。如果没有这些额外的非编码区域去吸收外来的打击因素,病毒或外来的遗传物序列(从染色体的一个部分跳到另一个部分,被称为“运输体”或“跳跃基因”的那些神秘的遗传物质)可能会在重要基因的中间有少量的着陆,从而破坏重要基因的正常功能。
|
|