Science：垃圾DNA可提高生物适应能力

一项新的研究发现，垃圾DNA在基因组的演化（evolution）上发挥关键性的作用。垃圾DNA（junk  DNA）不稳定的部分有助调整基因活性并让生物体能迅速适应环境中的变化。该文章由来自哈佛大学系统生物学FAS中心、比利时列弗大学系统生物学实验室、法国马赛大学基因组信息实验室以及日本大阪大学科学与工业研究所的研究人员共同完成。



在人类基因组中已探明功能能表达蛋白的基因只占3%，其余多数功能不清的基因被误认为是垃圾DNA（junk  DNA）。



文章的第一作者Marcelo  Vinces表示，乍一看，这些junk  DNA好像没有任何功能，造物主给人类这么多的“垃圾”，这不符合演化的规律，不符合效率规律，用进废退，如果没有功能这些DNA为何一直没有退化消失。



Kevin  J.  Verstrepen领衔的研究小组将揭开这一答案，junk  DNA多以重复的序列出现，并且具有不稳定性。这些串联的重复序列常常影响临近基因的活性，它影响临近基因结合到核小体（nucleosomes）的松紧程度，而这种松紧程度直接影响基因的活化程度。



有趣的是，重复的序列很不稳定，当DNA复制时，序列的重复倍数常发生改变。这些改变影响局部DNA与核小体的结合。这些改变通常与周围环境有关联，当周围环境发生改变时，junk  DNA可能发生改变，提高生物体适应环境的能力。



在无休止的进化过程中，junk  DNA起着保护生物体在大环境中幸存下来的角色。



为了更进一步的检验这些理论，研究小组在酵母中进行了试验（Darwinian  guineapigs），验证了这一结论。