Во время разговора на вечеринке, на вечеринке по пустякам или даже в видео "Dude Perfect" вы, возможно, слышали забавный маленький факт о том, что у людей и бананов 50 (или 60) процентов одной и той же ДНК . Хм? Кажется, существует огромная разница между человеком и кусочком желтого фрукта, начиная с того факта, что один - животное, а другой - растение! На самом деле, в этой поразительной статистике есть доля правды, но это не вся правда.
Эта информация, вероятно, была получена из программы, запущенной Национальным институтом исследования генома человека еще в 2013 году, хотя другие аналогичные данные могли быть получены в другом месте. Эту конкретную работу возглавил эксперт по генетике доктор Лоуренс Броуди , но в необычном повороте Броди говорит, что эксперимент не был опубликован, как и большинство научных исследований. Вместо этого он был создан для включения в образовательный видеоролик Смитсоновского музея естествознания под названием «Анимированный геном». В этом видео отмечено, что ДНК человека и банана «похожа на 41 процент».
Итак, чтобы выяснить, как определялось это сходство, мы поговорили с самим доктором Броуди. «Забавно, как у него появились ноги», - говорит Броуди о сравнении банана и человека.
Человек против банана
Во-первых, важно понимать разницу между ДНК и белковыми продуктами. Броуди говорит, что простой способ сделать это - думать о ДНК как о проекте дома, а о белковых продуктах как о самом доме, потому что вся информация находится в нем. Затем подумайте о ДНК человека как о проекте дома на ранчо, а ДНК банана - как о доме в колониальном стиле. В каждом доме куча вещей похожа (сантехника, ванные комнаты, кухня), но конечные продукты совершенно разные. Вот как это работает с людьми по сравнению со всем остальным, от бананов до шимпанзе .
Второе, о чем следует помнить, - это то, что гены, представляющие собой участки ДНК, кодирующие эти белки, составляют только 2 процента вашей ДНК.
Для этого конкретного эксперимента ученые сначала изучили последовательности генов в типичном геноме банана. «Затем мы использовали эти последовательности ДНК, чтобы предсказать аминокислотную последовательность всех белков, которые будут образованы из этих генов», - говорит Броуди, отмечая, что последовательности белков были помещены в файл. «Затем мы проделали тот же процесс для всех генов человека».
Затем ученые сравнили последовательность белков каждого гена банана с каждым геном человека. «Программа сравнивает, насколько похожа последовательность генов банана на каждый человеческий ген», - говорит он, отмечая, что степень сходства может варьироваться от 0 до 100 процентов. «Программа сохраняла все матчи, которые были более похожими, чем можно было бы ожидать случайно». Программа продолжала делать это, ген за геном.
В общей сложности было проведено более 4 миллионов сравнений, в результате чего было получено около 7000 лучших «совпадений» между двумя геномами. Затем была усреднена оценка процента сходства для каждого из этих совпадений. «Это дало нам результат около 40 процентов», - говорит он. «Это среднее сходство между белками (генными продуктами), а не генами». Генные продукты или белки - это биохимический материал, возникающий в результате того, что ген становится функциональным. «Конечно, в нашем геноме очень много генов, у которых нет узнаваемого аналога в геноме банана, и наоборот».
Если это немного сложно жевать и глотать, вот более упрощенная разбивка. По сути, они взяли все гены бананов и сравнили их по одному с человеческими генами. Исходя из этого, они определили степень сходства (если у банана был ген, а у человека нет, это не учитывалось). Около 60 процентов наших генов имеют узнаваемый аналог в геноме банана! «Из этих 60 процентов протеины, кодируемые ими, примерно на 40 процентов идентичны, если сравнивать аминокислотную последовательность человеческого протеина с его эквивалентом в банане», - добавляет Броуди.
Может показаться шокирующим, что так много схожих генов у двух таких совершенно разных вещей, как человек и банан. Но на самом деле это не так. «Если вы думаете о том, что мы делаем для жизни и что делает банан, есть много вещей, которые мы делаем одинаково, например, потребляем кислород. Многие из этих генов имеют фундаментальное значение для жизни», - говорит Броуди.
Мы все родственники
Итак, когда люди повторяют этот процент как «сходство ДНК», на самом деле исследователи обращали внимание на сходство генных продуктов. «Это довольно незначительная ошибка», - заверяет доктор Броуди. "Ядро, которое вы бы забрали домой, состоит в том, что у нас есть что-то общее с бананом, картофелем и сосной. Это правда. Что касается генных продуктов или ДНК, легко увидеть, как это будет происходить. переведено [неправильно] ".
Итак, если бы ученый посмотрел на последовательность ДНК банана и сравнил ее с ДНК человека, она бы не выровнялась. «Вы разделяете 50 процентов своей ДНК с каждым из своих родителей. Но с бананами мы разделяем около 50 процентов наших генов, которые, как оказалось, составляют лишь около 1 процента нашей ДНК», - пишет Майк Фрэнсис, доктор философии. студент факультета биоинформатики Университета Джорджии.
Как мы уже говорили ранее, гены составляют всего 2 процента вашей ДНК. Итак, из чего состоят остальные 98 процентов? Восемь процентов остальной части вашей ДНК регулируют гены (относительно того, должен ли ген быть включен или выключен). Остальные 90 процентов, по-видимому, имеют неизвестные функции или функции, утраченные в результате эволюции. «Эти неизвестные участки ДНК обычно называли« мусорной ДНК », потому что считалось, что они ничего не делают. Я не решаюсь использовать фразу« мусорная ДНК », потому что каждый год кажется, что мы понимаем, что все больше этого« мусора »на самом деле функционально ", - говорит Фрэнсис.
У людей не только высокий процент ДНК с бананами - у нас также 85 процентов ДНК с мышью и 61 процент с плодовой мушкой. «Примечательно то, что, несмотря на то, что мы очень далеки друг от друга во времени эволюции, мы все же можем найти общую сигнатуру в геноме общего предка», - говорит Броуди. «Они сохранены, потому что геном организма, который жил миллиарды лет назад, содержал гены, которые помогали клеткам жить и воспроизводиться. Те же самые гены сохраняются в нас и в растениях».
Фрэнсис добавляет, что люди, вероятно, разделяют около 1 процента своей ДНК с другими фруктами. «Это потому, что вся жизнь, существующая на Земле, произошла из одной клетки, которая возникла около 1,6 миллиарда лет назад», - говорит он. «В каком-то смысле мы все родственники!»
Вот это интересно
У людей также 96 процентов ДНК у шимпанзе и 90 процентов ДНК у кошек!
Первоначально опубликовано: 4 ноября 2019 г.
