新浪网|我们的DNA真的有98%都是垃圾吗？
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“不能仅仅因为你不理解 ， 就叫我们‘垃圾’ 。 ”
新浪科技讯 北京时间11月4日消息 ， 据国外媒体报道 ， 脱氧核糖核酸（DNA）是维持生命运作的灵药 ， 如同一本蛋白质生产的指导手册 。 这本手册仅用四个字母写成：A、G、T和C ， 分别对应着4个碱基：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C） 。 这四个字母、或者说碱基对 ， 在长长的DNA链中以特定方式组合在一起 ， 便构成了基因 。 基因是微小的DNA片段 ， 其中记录着通过转录过程生成蛋白质所需的信息 。 这些蛋白质对于生物的发育和生存而言至关重要 。
1990年 ， 几家实验室决定联手破解构成人类DNA的遗传指令 ， 这便是著名的“人类基因组项目” 。 到了2003年4月该项目结束时 ， 我们终于揭开了大自然绘制的人类蓝图 。
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染色体由DNA链盘绕而成 。
借助人类基因组计划 ， 科学家终于对人类的DNA有了数字概念 。 结果显示 ， 人类细胞中共含有30亿对碱基对 ， 压缩成了23对染色体 。 每2万至2.5万条基因对应着约1亿个碱基对 ， 负责着一系列蛋白质的编码 ， 其中每种蛋白质都有各自的独特功能 。 在整个基因组中 ， 负责蛋白质编码的DNA仅占1%至2% 。
剩余的98%至99%并未负责任何蛋白质的编码 ， 因此被命名为“非编码DNA” 。 由于科学家认为蛋白质合成是DNA的主要作用 ， 因此这部分DNA又被叫做“垃圾DNA” 。 但问题是 ， 作为生命的“菜谱” ， DNA中为何会有这么多页的垃圾内容呢？
是垃圾 ， 还是尚未被发现？
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mRNA的剪接机制 。
合成蛋白质并不像按照菜谱做菜那么简单 。 蛋白质需要借助DNA的转录才能合成 ， 因为合成蛋白质的酶无法直接读取DNA 。 DNA中编录的内容会被复制到一种叫做“信使RNA（mRNA）”的分子上去 。 和DNA一样 ， mRNA也有4个碱基对 ， 但胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）所取代 。 此外 ， mRNA是单链结构 ， 而不是DNA那样的双链结构 。
在转录期间 ， mRNA会被切割成若干片段、然后再重新结合在一起 。 这一过程名叫RNA剪接 。 之所以要有这一过程 ， 是因为部分基因片段“从蛋白质角度来说”没有意义 。 这些片段被叫做“内含子”（introns） 。 在RNA剪接过程中 ， 这些片段会被剔除出去、弃之不用 ， 可以说这些片段在转录过程中被丢弃了 。
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DNA与RNA 。
数十年来 ， 这些非编码片段一直令科学家困惑不已 。 它们分散在各个基因之间 ， 似乎起不到任何明显作用 ， 许多科学家认为它们毫无价值可言 。 1972年 ， 遗传学家大野乾（Susumu Ohno）发明了“垃圾DNA”一词 ， 来形容这些DNA中的“废料” 。 当时 ， 这些DNA也被称作“自私DNA” ， 因为它们的存在似乎完全是为了自己 ， 对生物体的生存没有做出任何贡献 。
不过 ， 有一些科学家认为 ， 我们不应仓促地给这些DNA打上“无用”的标签 。 如果你在阅读这篇文章的英语原文时 ， 只认识其中的十个单词 ， 你能说除此之外的其它单词全都是无用的废话吗？同理 ， 科学家认为 ， 这些所谓的“垃圾DNA”的功能也许只是尚未被我们发现而已 。
“垃圾DNA”的功能是什么？
研究人员决定将人类基因组与其它动物基因组的庞大数据库进行比较 。 这项技术名叫比较基因组学 。 结果研究人员震惊地发现 ， 有些垃圾DNA片段千万年来始终不曾改变过 。 这些DNA片段得以被保留下来 ， 说明非编码DNA在某种程度上对生物的存活至关重要 。 因此 ， 这些DNA在进化过程中通过“正选择”被保留了下来 ， 因为假如这些片段发生了变异 ， 可能会对生物有害 。
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