研究人員的基因組進(jìn)化將數(shù)字化

Outbbio的艾倫赫伯特博士在皇家學(xué)會(huì)開(kāi)放科學(xué)今天在線(xiàn)發(fā)表的一篇論文中描述了這項(xiàng)突破性的研究。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是數(shù)字基因組，它使用基于脫氧核糖核酸的可編程開(kāi)關(guān)來(lái)改變遺傳信息的讀取?；蚪M的數(shù)字重組包括被稱(chēng)為子開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)元件。Flipons可以快速追蹤多細(xì)胞生物的進(jìn)化。Flipon策略是一種僅基于變異的低風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)化方法。

赫伯特博士說(shuō)：“以前，脫氧核糖核酸編碼被描述為一種類(lèi)似物。數(shù)字化大大增加了基因組的存儲(chǔ)容量。通過(guò)以不同的方式編譯信息，您可以運(yùn)行不同的程序?！?

絨毛是可以采用不同DNA構(gòu)象的DNA序列。它們起到開(kāi)關(guān)的作用。每個(gè)開(kāi)關(guān)都會(huì)改變從DNA代碼中讀取的程序。Flipon設(shè)置隨上下文而變化。每個(gè)設(shè)置都會(huì)導(dǎo)致單元格遵循不同的指令集。先天性免疫反應(yīng)和脫氧核糖核酸損傷修復(fù)途徑提供了絨毛如何工作的例子。Flipon構(gòu)象決定了這些通路是否活躍。

Flipons可以快速追蹤多細(xì)胞生物的進(jìn)化。它們通過(guò)復(fù)制和粘貼機(jī)制在基因組中傳播。它們被用作開(kāi)關(guān)來(lái)改變細(xì)胞如何編譯它們的操作指令。Flipons是可編程的。生物體可以學(xué)習(xí)優(yōu)化他們的便攜設(shè)置。那些學(xué)習(xí)最好的進(jìn)化分支可以更好地生存。它們的適應(yīng)能力和繁殖速度都比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手快。

腳蹼有不同的類(lèi)型：Z腳蹼可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)右手DNA的堿基形成左手DNA。翻轉(zhuǎn)發(fā)生在活躍基因中，有助于定位該區(qū)域的RNA加工復(fù)合體。T-flipons有三條鏈組成一個(gè)三鏈體。他們找到特定程序所需的核糖核酸。G-flipons是一種四鏈結(jié)構(gòu)，在DNA損傷后啟動(dòng)修復(fù)過(guò)程。

Flipons支持從單個(gè)基因組序列中編譯許多不同的信息。它們產(chǎn)生的多樣性比突變或基因重排產(chǎn)生的多樣性要多。Flipons詳細(xì)描述了成功的改編，但沒(méi)有破壞它們。新編制的成績(jī)單可以通過(guò)使用舊成績(jī)單來(lái)提高存活率。

觸發(fā)器可以用許多不同的方式編程。DNA修飾會(huì)影響它們從關(guān)閉狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到打開(kāi)狀態(tài)的難易程度。蛋白質(zhì)也調(diào)節(jié)flipon構(gòu)象。編程需要工作。用于信息交換。權(quán)衡將為探索和利用創(chuàng)造更多的信息空間。當(dāng)絨毛在另一種狀態(tài)下凍結(jié)時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致疾病。本文列舉了麂皮引起孟德?tīng)柌〉睦印?

習(xí)慣性策略比其他形式的進(jìn)化風(fēng)險(xiǎn)小。此前，人們一直強(qiáng)調(diào)DNA突變是變革的主要驅(qū)動(dòng)力。突變會(huì)導(dǎo)致編碼蛋白質(zhì)的DNA序列發(fā)生改變。這個(gè)過(guò)程是隨機(jī)的，很難逆轉(zhuǎn)。相比之下，flipon是可編程和可逆的。Flipons只是改變了從DNA中編譯信息的方式。它們不會(huì)改變DNA編碼序列。它們產(chǎn)生可，而沒(méi)有與突變相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。自然選擇依靠可來(lái)尋找生物生存和繁殖的最佳方式。

本文主要研究ALU重復(fù)元件在基因組數(shù)字重布線(xiàn)中的作用。這些元素約占人類(lèi)基因組的11%。它們通過(guò)復(fù)制和粘貼傳播，這取決于核糖核酸反轉(zhuǎn)錄成脫氧核糖核酸。人們認(rèn)為它們解釋了人類(lèi)和猿類(lèi)之間的一些差異。一旦這些ALU元素入侵，就可以增強(qiáng)宿主的進(jìn)化。

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