对「非编码 DNA」的最新研究成果包含了哪些具体内容?

如题所述

ENCODE Project: The ENCyclopedia Of DNA Elements (DNA元件的百科全书)。2003年9月 The National Human Genome Research Institute (NHGRI) 启动该计划,主要目的是注释人类基因组所有的功能元件。计划包括两个阶段,试验阶段( The pilot phase )和技术发展阶段( The technology development phase )。
试验阶段主要是为了测试和比较现有的方法来全面地定义部分人类基因组序列的全部信息。 技术发展阶段集中于开发高通量的实验方法,就是能够大规模地获得全部基因组信息。
2007年在nature上展示了1%的基因组信息,大约30cM,包括使用的一些技术和方法,主要展示了这段序列在DNA复制,转录水平,转录调控水平,染色质动态结构和组蛋白修饰,分子进化方面的信息
最新发现(其实有一段时间了):有一类环形RNA,可以形成类似“海绵”的RNA-RNA复合物,特异调节某种miRNA的功能——当需要这种miRNA发挥作用(比如沉默某mRNA的时候),海绵被压挤,大量的miRNA"释 放";而平时的时候,海绵不断“吸水”,使转录出的miRNA吸附在自己身上,不让miRNA行使功能
环形就环形吧,当时可能并没有多少人注意这个问题——毕竟当时还不了解非编码RNA的种种功能,所以环形RNA也有可能像发卡环一样,只是一种特殊的RNA二级结构,并没有实质功能。
这一蹦就是十几年……
大概在2007年的时候,miRNA逐渐火了起来,当然也带动了相应的技术。Ebert MS不知从哪里想来的创意——如果有一条很大的RNA,能够“吸附”miRNA,岂不是是个很好的inhibitor?于是作为一种技术,他把自己的想法发在了Nat Methods上
过了三年,他发现——这货居然本来就在生物体里有!

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第1个回答  2017-11-23

人类基因组计划(HGP)在2001年宣布对人类的全基因组进行了测序,获得了近乎完整的人类DNA。人类估计有大约20,000个编码蛋白质的基因,占人类基因组的1.5%,剩余的98.5%都为非编码序列。然而非编码区广泛存在于真核生物中,且众多的非编码区在生命活动中具有非常广泛的调控作用。因此一项名为ENCODE-“DNA元件百科全书”的计划(encyclopedia of dna elements)于2003年9月由美国国立人类基因组研究所启动,开始了对基因组剩余部分(非编码区)的解析的工作。全世界11个国家80家科研机构35个小组的研究人员通过了十几年的奋斗产生了许多令人惊讶的发现,提供了详尽的非编码功能单位的功能图谱,并表示在98%的非编码基因中有87%是功能性的。

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第2个回答  2017-11-23

“垃圾DNA”这个概念是在上世纪70年代提出来的,用来形容那些基因组中不编码蛋白质的DNA序列,而在学术上被称为非编码DNA序列。
由于当时在科研圈里普遍认为有生物学意义的蛋白质才是决定生物性状的关键,而且也没有一种好的理论和技术手段来解释这些“垃圾”存在的原因,于是“垃圾DNA”这一观念便形成并逐渐根深蒂固。
后来ENCODE计划中的科学家们发现,人类基因组中包含多达400万个基因开关和功能调节因子,而它们就在被人们认为是“垃圾”而不予理睬的DNA中。
这个结果强烈地冲击了“DNA序列=生物性状”的传统观点。每个基因对应着差不多200种各类型的调节方式,而不同的调节方式又决定着生物性状的差异,那么真正影响生物性状的,或者说生物精髓的就不该是DNA序列,而是那些丰富的调节方式。而且人类之所以复杂不在于更多的基因,而在于更复杂的调控机制。