파티 대화 중, 퀴즈의 밤 또는 "Dude Perfect"비디오 에서 인간과 바나나 가 동일한 DNA 의 50 (또는 60) %를 공유 한다는 재미있는 사실을 들어 보셨을 것 입니다. 어? 하나는 동물이고 다른 하나는 식물이라는 사실에서 시작하여 사람과 노란색 과일 조각 사이에는 엄청난 차이가있는 것 같습니다! 사실, 그 놀라운 통계에 대해 약간의 진실이 있지만 그것이 전체 진실은 아닙니다.
이 정보는 다른 유사한 데이터가 다른 곳에서 실행되었을 수 있지만 2013 년에 국립 인간 게놈 연구소에서 실행 한 프로그램에서 비롯된 것으로 보입니다. 이 특별한 노력은 유전학 전문가 인 Dr. Lawrence Brody 가 주도 했지만, 대부분의 과학적 연구가 그렇듯이 실험이 발표되지 않았다고 특이하게 비틀어졌습니다. 대신, "The Animated Genome" 이라는 교육용 Smithsonian Museum of Natural History 비디오의 일부로 포함되도록 생성되었습니다 . 이 비디오는 인간과 바나나 사이의 DNA가 "41 % 유사"하다고 언급했습니다.
그래서이 유사성이 어떻게 결정되었는지 알아보기 위해 Brody 박사와 직접 대화했습니다. Brody는 바나나 / 인간 비교에 대해 "다리를 얻는 방법이 재밌습니다."라고 말합니다.
인간 대 바나나
첫째, DNA와 단백질 제품의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. Brody는이를 수행하는 쉬운 방법은 모든 정보가 거기에 있기 때문에 DNA를 집의 청사진으로 생각하고 단백질 제품을 실제 집으로 생각하는 것이라고 말합니다. 그런 다음 인간 DNA를 목장 주택의 청사진으로 생각 하고 바나나 DNA를 식민지 스타일 주택 의 청사진으로 생각하십시오 . 각 집에는 여러 가지가 비슷하지만 (배관, 욕실, 주방) 최종 제품은 모두 상당히 다릅니다. 그것이 바나나에서 침팬지 에 이르기까지 다른 모든 것에 비해 인간과 작동하는 방식입니다 .
두 번째로 명심해야 할 점은 이러한 단백질을 암호화하는 DNA 영역 인 유전자가 DNA의 2 % 만 차지한다는 것 입니다.
이 특정 실험을 위해 과학자들은 먼저 전형적인 바나나 게놈의 유전자 시퀀스를 조사했습니다. Brody는 "그런 다음 이러한 DNA 서열을 사용하여 해당 유전자에서 만들어 질 모든 단백질의 아미노산 서열을 예측했습니다."라고 말하면서 단백질 서열이 파일에 배치되었다고 언급했습니다. "우리는 모든 인간 유전자에 대해 동일한 과정을 수행했습니다."
다음으로 과학자들은 각 바나나 유전자의 단백질 서열을 모든 인간 유전자와 비교했습니다. "이 프로그램은 바나나 유전자의 서열이 각 인간 유전자와 얼마나 유사한 지 비교합니다."라고 그는 유사성의 정도가 0 ~ 100 % 범위가 될 수 있다고 지적합니다. "이 프로그램은 우연히 예상했던 것보다 더 유사한 경기를 유지했습니다." 프로그램은 이것을 유전자 단위로 계속했습니다.
모두 말하면, 4 백만 건 이상의 비교가 이루어졌고, 그 결과 두 게놈 사이에 약 7,000 개의 가장 좋은 "적중"이 발생했습니다. 그런 다음 각 히트에 대한 유사성 점수의 평균을 구했습니다. "이는 약 40 %의 결과를 얻었습니다."라고 그는 말합니다. "이것은 유전자가 아니라 단백질 (유전자 산물) 간의 평균 유사성입니다." 유전자 산물 또는 단백질은 유전자가 기능을 발휘하여 생성되는 생화학 물질입니다. "물론 우리 게놈에는 바나나 게놈에서 인식 할 수있는 대응 물이없는 유전자가 많고 그 반대도 마찬가지입니다."
씹고 삼키기가 조금 어렵다면 여기에 더 간단한 분석이 있습니다. 본질적으로 그들은 모든 바나나 유전자를 가져 와서 한 번에 하나씩 인간 유전자와 비교했습니다. 그것으로부터 그들은 어느 정도의 유사성을 뽑아 냈다 (바나나에 유전자가 있지만 인간이 없다면 그것은 계산되지 않았다). 우리 유전자의 약 60 %는 바나나 게놈에서 인식 할 수있는 대응 물을 가지고 있습니다! Brody는 "이 60 % 중에서 인간 단백질의 아미노산 서열을 바나나에있는 것과 동등한 아미노산 서열을 비교할 때 이들에 의해 암호화 된 단백질은 대략 40 % 동일합니다."라고 덧붙였습니다.
너무나 많은 유전자가 사람과 바나나와 같이 크게 다른 두 가지에서 유사하다는 것은 충격적으로 보일 수 있습니다. 그러나 실제로는 그렇지 않습니다. Brody는 "우리가 생활을 위해 무엇을하고 바나나가 무엇을하는지에 대해 생각한다면 산소 소비와 같이 우리가 똑같은 방식으로하는 많은 일이 있습니다. 많은 유전자가 생명의 기본에 불과합니다."라고 Brody는 말합니다.
우리는 모두 친척입니다
그래서 사람들이 그 비율을 "DNA의 유사성"이라고 반복했을 때 실제로 연구에서 살펴본 것은 유전자 산물의 유사성이었습니다. "그것은 매우 사소한 실수입니다"라고 Brody 박사는 안심시킵니다. "당신이 집으로 가져갈 커널은 우리가 바나나와 감자, 소나무와 공통점이 있다는 것입니다. 그 부분은 사실입니다. 유전자 산물이나 DNA에 대한 요점은 그것이 어떻게 얻을 수 있는지 쉽게 알 수 있습니다. [잘못] 번역되었습니다. "
따라서 과학자가 바나나의 DNA 염기 서열을보고 인간의 DNA와 비교하면 정렬되지 않습니다. "당신은 당신의 DNA의 50 %를 각 부모와 공유합니다. 그러나 바나나와 함께 우리는 유전자의 약 50 %를 공유합니다. 이것은 우리 DNA의 약 1 %에 불과합니다."라고 Ph.D 인 Mike Francis가 이메일을 보냅니다. 조지아 대학교 생물 정보학 학생.
앞서 말했듯이 유전자는 DNA의 2 %에 불과합니다. 그렇다면 나머지 98 %는 무엇으로 구성되어 있습니까? 나머지 DNA의 8 %가 유전자를 조절합니다 (유전자를 켜거나 끌 것인지 여부). 나머지 90 %는 진화를 통해 사라진 알려지지 않은 기능을 가지고있는 것으로 보입니다. "이 DNA의 알려지지 않은 부분은 일반적으로 '정크 DNA'라고 불 렸는데, 이는 아무 일도하지 않는다고 생각 되었기 때문입니다. 저는 '정크 DNA'라는 문구를 사용하는 것을 주저합니다. 매년이 '정크'가 실제로 더 많은 것을 깨닫는 것 같습니다. 기능적입니다. "라고 Francis는 말합니다.
인간은 바나나와 높은 비율의 DNA를 공유 할뿐만 아니라 마우스 와 함께 85 % , 초파리와 61 %를 공유 합니다. "놀라운 점은 진화론 적 시간에 매우 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 우리는 여전히 공통 조상의 게놈에서 공통된 특징을 찾을 수 있다는 것입니다."라고 Brody는 말합니다. "이것은 수십억 년 전에 살았던 유기체의 게놈에 세포가 살고 번식하는 데 도움이되는 유전자가 포함되어 있기 때문에 보존됩니다. 동일한 유전자가 우리와 식물에 보존되어 있습니다."
Francis는 인간이 DNA의 약 1 %를 다른 과일과 공유 할 가능성이 있다고 덧붙입니다. "이것은 지구상에 존재하는 모든 생명체가 약 16 억년 전에 시작된 단일 세포에서 진화했기 때문입니다."라고 그는 말합니다. "어떤 의미에서 우리는 모두 친척입니다!"
이제 흥미 롭 네요
인간은 또한 96 %의 DNA를 침팬지와 공유하고 90 %의 DNA를 고양이와 공유합니다!
최초 게시일 : 2019 년 11 월 4 일
