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去掉这条垃圾 DNA,人的丁丁可能长刺,也可能消失

本帖由 漂亮的石头2016-02-23 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    将「垃圾 DNA」(非编码 DNA)全部去掉对生物体会有什么影响?

    [​IMG] 溪流,生物信息,芝加哥大学博士后,说书人

    哼哼哼哈哈哈, 来给麻瓜们开个眼吧。介绍一篇我最喜欢的严 (e) 肃 (gao) 科学论文。2011 年发表在 Nature 上。

    链接如下:http://bejerano.stanford.edu/papers/nature2011.pdf

    先说结论(大雾):"JJ 上会不长刺,也可能没有 JJ 了"


    简单的知识普及:人类的基因组中有绝大多数的区域功能不编码蛋白,功能未知,人们出于懒惰和愚蠢的考虑,就简称其为“垃圾 DNA" (junk DNA),约占 98%。但实际上它们肯定都有这各式各样功能啦,最简单的一个理解是,在这些垃圾 DNA 中,有一部分是发挥调控作用的,它们影响了那些发挥重要功能的蛋白能不能出现,又出现了多少。或者说,它们控制蛋白,在正确的时间,正确的地点出现,并保持恰到好处的量。如果你把这段序列搞没了,那这种控制就混乱了。 学术界最近十几年对其的研究一直没停。 我自己在这个领域也和别人合作发过一些不值一提的文章。

    这里介绍的这篇文章思路研究狡猾而独到。发表在科研类顶刊上,就和说相声的上春晚了一样了不起,而且由于其奇葩而刻意的视角和表述方式,引起了全世界科研者愉快的吐槽。

    [​IMG]

    本着大人类至上主义的原则,作者们想当然的认为,人类在进化上一定有一些屌炸天的突变。要是能找到这些突变,一定能搞个大新闻。 那么很简单啦,只要比较人类和猴子们的基因组就好了,看那些不一样的地方。 所以作者专门去找那些猩猩和猴子都有,但独独人类没有的 DNA 序列(个人评述,这是非常漂亮的科研选题)。找到了多少条呢?500 多条。 而且大多数都是题主所说的,垃圾 DNA。

    作者在文中选了那 500 条中的那么一条,可巧,这段区域就是我之前说的,控制区。它控制那个蛋白呢?就是大名鼎鼎的 AR, 也就是 Arcanite Reaper,奥金斧,WOW 60 年代的战士神器。哦拿错剧本了,这里的 AR 是 androgen receptor, 雄激素受体。 这货是干什么使得? 简单的说,跟奥金斧一样,就是很男人的东西啦。如果你彻底没了雄激素,那你就太监了。 如果你有雄激素,但没有雄激素受体,那你还是会太监。 AR 就是这么重要又任性。

    接下来这些家伙的试 (zuo) 验 (si) 思路就很简单啦:这条序列,是在那个时间,那个地点发挥调控作用呢? 这个试验当然不能在自己身上作死了,在猴子上作也很贵,所以他们就偷懒在老鼠上作了。 (别问我们为什么我们猴子家的事能在老鼠身上玩)。后来他们发现,不得了了,是在 发育的时候,出现在 JJ 表皮上的。如果此时此刻,没了 AR,那更不得了,JJ 上的刺(Penile spines),就没有了

    我 cao 等等,JJ 刺没了是什么意思?难道猴子和老鼠们的 JJ 上本来是有刺的么? 我一插(呃,打错字了,查)还真的是如此。而且还是倒刺。张着倒刺的 JJ 是什么样子,给你们放张图脑补一下.

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    算了放点正常的图,这张是蝙蝠的 JJ 刺。记住这种倒刺在哺乳类动物是普遍存在的,不信回家问问你们的猫

    [​IMG]

    而这张是原 paper 里放的卡通图,左边是某猴子正常的带刺版健康 JJ。 右边是太监猴的 JJ,就没刺了(不要问猴子为什么变成了太监)。是不是很像我们人类呢?

    [​IMG]

    那为什么 JJ 上要有这些刺呢?这事的解说有很多种,但总的来说,都是为了雄性自己更好的啪啪啪,又让其它雄性不能愉快的啪啪啪的。 比如有人认为,这种刺很情趣,很受雌性欢迎,是进化优势。也有人认为,这种刺可以在啪啪啪的时候弄伤雌性,这样雌性就会去息壁养伤几日,别的雄性也就失去了很多机会,也是进化优势。

    人类的 JJ 上怎么没有这些刺了呢?直接来说,就是我们没这段 DNA 了。至于为什么这就又都是猜想和假说啦。可能是我们男人有了更好的方法让自己愉快的啪啪啪(我们有大脑,还有,呃……我有没有跟你们说过人类的 JJ 尺寸放进化上来说算惊人的大?),也可能是有了更好的方法阻止别的男人愉快的啪啪啪(婚姻制度与阉割技术?)。 总的来说,有没有刺,对人类来说,已经不重要了。终于在一代一代人的忽略下,我们丢掉了这一小段 DNA 控制序列。

    我们可以想象,在不知道多少个万年之前,DNA 之神对一个半人半猴的原始人类开了个玩笑,让他丢掉了这一小段 DNA 序列。这个男孩的 JJ 与所有人都不同,光滑如镜,平白如玉,他的 JJ 居然不长刺。生活在原始人类这样一种热爱生殖又崇尚群居的物种之中,这个男孩一定感受到了莫大的社会压力。他对这天赋之异禀感到羞耻,万般无奈之下,他找了一片树叶……这个人,就是我们所有现代人类爷爷的爷爷的爷爷……的爷爷。



    (我就不放有宗教争议的图了)

    [​IMG]

    最后给结论:

    如果在垃圾 DNA 里乱敲,可能会使蛋白表达原有的控制模式发生改变。 我们的祖先被动的玩了很多次,其中有一次让他的 JJ 没了刺。 如果再玩,可能压根没事,也可能会让你有个三只眼,六只指,运气好直接获得某种超能力,运气不好也可能会让你直接没了 JJ。

    原文中其实试验了两段序列,另一段缺失的序列影响了人类大脑的尺寸。 但和 JJ 刺相比,谁 TMD 会关心大脑这种小事。

    如果楼主关心那种能把一小段序列敲掉的生物技术,那你赶上了。这事是过去两年的学术爆点。据我个人浅显理解,不考虑伦理问题和资金,要给人类的孩子敲一敲算是毫无难度了 。请自行 google: talen and crispr/cas9

    一个学术小八卦,这波爆点中发挥重要角色的是一个中国人。学术作的狂拽酷炫屌炸天,屌到什么程度呢?答主听过一次他的报告,听完后急急离场,想找个没人的地方哭一会。不要笑我,我保证当时场内很多人,都抱着和我一样的想法。

    这个人非常有机会得诺奖。有兴趣的自行 Google:Feng Zhang, Broad

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