4 Minuten
„60% DNR panašumo“ teiginio kilmė
Mintis, kad žmonės ir bananai turi net 60% panašumų savo DNR, nuolat kartojama populiariojoje mokslo žiniasklaidoje ir interneto forumuose. Iš pirmo žvilgsnio tai atrodo stebėtina – juk bananai ir žmonės akivaizdžiai labai skiriasi savo išvaizda, sandara ar funkcija. Tačiau šis teiginys remiasi realiais moksliniais DNR palyginimais. Norint suprasti, kiek šis teiginys yra pagrįstas, svarbu išskirti skambias antraštes nuo išsamių genomikos detalių.
Mokslinis kontekstas: ką iš tikrųjų lyginame?
Norint suvokti, iš kur atsiranda dažnai cituojamas 60% skaičius, svarbu suprasti DNR sandarą ir organizavimą. Kiekvieno gyvo organizmo DNR (dezoksiribonukleorūgštis) sudaro ilgos nukleotidų sekos, tačiau tik maža jų dalis – genai – koduoja baltymus, kurie yra ląstelių veiklos pagrindas. Likusi dalis sudaryta iš nekoduojančių sekų, reguliacinių elementų bei pasikartojančių sričių, kurios dažniausiai nėra labai panašios tarp skirtingų rūšių.
Šis plačiai paplitęs statistinis teiginys ėmė sklisti apie 2010-uosius, kai edukacinės iniciatyvos – pavyzdžiui, Smithsonian gamtos istorijos muziejaus parodos ar Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto publikacijos – siekė parodyti genomų panašumus tarp įvairių gyvybės formų. Tačiau svarbu akcentuoti, kad skaičius 60% nurodo baltymus koduojančius genus, o ne visas DNR sekas.
Genomų sekos lyginimo projektai: kaip mokslininkai palygina žmogaus ir banano DNR?
2013 metais atliktas projektas, aprašytas tokiose žiniasklaidos priemonėse kaip IFL Science, naudojo pažangius kompiuterinius biologinius metodus tam, kad palygintų visų genų (genomų) rinkinį tarp žmonių ir bananų. Tyrėjai sudarė banano genų sąrašą, nuspėjo, kokius baltymus jie koduoja, ir tą patį padarė žmonių genams. Specialūs algoritmai milijonus kartų lygino sekas ir užfiksuodavo reikšmingus panašumus, kurie nėra atsitiktiniai.
Paaiškėjo, kad apie 7 000 banano genų turi ryškių atitikmenų žmogaus genome. Kadangi bananai turi apie 40 000 genų, o žmonės – apie 20 000, tai reiškia, kad maždaug 60% banano genų turi analogus žmonėse (ir atvirkščiai). Tačiau šie homologiniai genai nėra visiškai tapatūs: vidutinis baltymus koduojančių genų sekų panašumas siekia apie 40%.
Labai svarbu išskirti esminį skirtumą: teigti, jog „60% žmogaus DNR sutampa su banano DNR“, būtų netikslu. Iš tiesų maždaug 60% baltymus koduojančių genų — o tai sudaro tik apie 2% visos DNR — turi tam tikrą panašumą. Jeigu žiūrėsime į visas genomo sekas, įskaitant nekoduojančius regionus, bendras DNR sekų panašumas tarp žmogaus ir banano tesiekia apie 1%.
Ką reiškia šis genetinis panašumas?
Nenuostabu, kad žmonės ir bananai turi nemažai tų pačių genų, jei žvelgsime iš evoliucijos perspektyvos. Visi gyvi organizmai turi bendrą tolimą protėvį, o pagrindinės ląstelių funkcijos (energijos gamyba, DNR kopijavimas, ląstelių atsinaujinimas) priklauso nuo labai seniai išsaugotų genų, perduotų per milijardus metų. Šį bendrą genetinį pagrindą užtikrina tie patys esminiai baltymus užkoduojantys genai.
Nesusipratimai ir tikslios mokslo komunikacijos svarba
„60% panašumo“ skaičius dažnai sukelia painiavą ir klaidingas išvadas apie žmogaus evoliucinius ryšius. Norėdami tai paaiškinti, mokslininkai pateikia analogiją: įsivaizduokite du visiškai skirtingus namus, pavyzdžiui, kaimo sodybą ir miesto butą. Nors jų išdėstymas, dekoras ar patogumai skiriasi, abiejų pagrindas išlieka tas pats – sienos, stogas, vandentiekis ir bent vienas miegamasis. Tokios esminės detalės atitinka išsaugotus genus – tai pagrindiniai gyvenimo „statybiniai blokai“ tiek žmonėms, tiek bananams.
Nors skirtumai, pavyzdžiui, žmogaus protinės veiklos sudėtingumas ar banano vaisiaus struktūra, lemia unikalumą, šias savybes nulemia būtent tai, kaip kiekvienas organizmas modifikuoja ar išplečia bendrą „genetinį brėžinį“ naudodamas specifinius genus, reguliacinius elementus bei pritaikymus rūšiai.
Kodėl tai svarbu: evoliucija, palyginamoji genomika ir ateities perspektyvos
Genomų panašumų tarp tolimų rūšių, tokių kaip žmogus ir bananas, analizė praplečia mūsų žinias apie evoliuciją, molekulinę biologiją ir biotechnologijas. Tyrinėjant išsaugotus genus, galime geriau suprasti ligų, senėjimo ar ląstelių taisymo mechanizmus, nes pagrindiniai molekuliniai procesai dažnai vyksta labai panašiai skirtinguose organizmuose. Palyginamoji genomika, kuri tyrinėja DNR panašumus ir skirtumus tarp rūšių, yra itin svarbi sritis – ji sudaro pagrindą tiek evoliucinės biologijos, tiek sintetinės biologijos ar genų inžinerijos pažangai.
Tiksli DNR panašumo esmė padeda ne tik sustiprinti supratimą, bet ir užtikrinti, kad mokslo komunikacija būtų aiški visuomenei – taip išvengiama klaidingų nuostatų, kurios gali kliudyti mokslinei pažangai ar švietimui. Nuodugnus genetinio kodo tyrinėjimas tik dar labiau pabrėš tikslios kalbos reikšmę mokslo srityje.
Išvada
Teiginys, kad žmonės ir bananai turi „60% bendros DNR“, iš tiesų dažnai klaidina, o realybė yra kur kas sudėtingesnė ir įdomesnė. Maždaug 60% baltymus koduojančių genų (tik nedidelė visos DNR dalis) turi tam tikrą homologiją tarp žmonių ir bananų – tai žymi mūsų bendrą evoliucinę kilmę. Visų genomo sekų panašumas, žvelgiant plačiai, siekia vos apie 1%. Tikrasis genetinių sutapimų supratimas ne tik paneigia populiarų mitą, bet ir atveria langą į gyvybės „statybinius blokus“ Žemėje.
Kommentare