基因組學(xué)的未解之謎共4資料

1、基因組學(xué)的未解之謎2014-01-07 導(dǎo)讀人類基因組計(jì)劃開(kāi)啟了諸多前所未有的新學(xué)科分支（基因組學(xué)、 生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等），推動(dòng)了科學(xué)研究的平臺(tái)化和規(guī)?；热?高性能計(jì)算和規(guī)?；飳W(xué)數(shù)據(jù)獲取。新研究平臺(tái)的建立也同時(shí)促進(jìn)了學(xué) 科的交叉和整合?！叭祟惢蚪M計(jì)劃”開(kāi)啟了諸多前所未有的新學(xué)科分支（基因組學(xué)、 生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等），推動(dòng)了科學(xué)研究的平臺(tái)化和規(guī)?；热?高性能計(jì)算和規(guī)?；飳W(xué)數(shù)據(jù)獲取。新研究平臺(tái)的建立也同時(shí)促進(jìn)了學(xué) 科的交叉和整合。DNA測(cè)序技術(shù)使我們幾乎可以肆無(wú)忌憚地獲取任何物種和其群體 的遺傳信息。我們同時(shí)也要思考：生物學(xué)，尤其是基因組學(xué)，還有哪些未 解之謎？隨著D

2、NAffl序技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，揭開(kāi)了諸多令人困惑的“科 學(xué)謎團(tuán)”，同時(shí)也遇到了更復(fù)雜、更深刻、更具有挑戰(zhàn)性的新問(wèn)題。遺傳學(xué)和物種進(jìn)化理論是生物學(xué)的幾大基石之一。DNAffl序技術(shù)從根本上解決了發(fā)現(xiàn)遺傳變化的手段，使我們幾乎可以肆無(wú)忌憚地獲取任何 物種和其群體的遺傳信息。我們同時(shí)也要思考：生物學(xué)，尤其是基因組學(xué)， 還有那些未解之謎？這里我們不妨先探討其中的三個(gè)。第一個(gè)“生命之謎”是植物、脊椎動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物等不同高級(jí)譜 系基因組之間的結(jié)構(gòu)差異。例如，高等植物基因組有很多基因間區(qū)（基因 之間沒(méi)有基因的部分，大多是被稱為RNA專座子的重復(fù)序列），但是這些部分有時(shí)候會(huì)是整個(gè)基因組核昔酸總數(shù)的95%

3、（例如大麥和小麥）以上，因此我們不禁要問(wèn)：為什么植物要復(fù)制這些不編碼蛋白質(zhì)的DNA序歹U呢?為什么不增加一些編碼基因的序列呢？難道這里是“進(jìn)化”的“死角”？ 與植物基因組相反的是：動(dòng)物基因組將重復(fù)序列放在了基因的內(nèi)含子里面（內(nèi)含子是基因的一部分，與外顯子構(gòu)成基因的結(jié)構(gòu)部分），不僅被復(fù)制 了，而且還被轉(zhuǎn)錄了，最后在翻譯之前又被毫不吝惜地丟掉了。從表面上 看，也是一種資源的浪費(fèi)。因此，我們稱之為“復(fù)制一轉(zhuǎn)錄負(fù)擔(dān)”之謎， 即植物基因組復(fù)制多余的非編碼 DNA,動(dòng)物基因組轉(zhuǎn)錄多余的 RNA.第二個(gè)“生命之謎”是基因突變和自然選擇之間的在分子水平上的復(fù)雜性。200余年來(lái)，達(dá)爾文的進(jìn)化理論主導(dǎo)了生物學(xué)各個(gè)

4、領(lǐng)域，達(dá)爾 文和他的繼承者們否定了拉馬克主義的進(jìn)化理論（以“用進(jìn)廢退”和“獲 得性遺傳”最為著名），認(rèn)為遺傳突變是隨機(jī)產(chǎn)生的，而且大部分是中性 的，或近于中性的弱有害突變。然而，我們十余年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)突變和選 擇的機(jī)制其實(shí)既有達(dá)爾文主義的原理，也有拉馬克主義的原理，遠(yuǎn)比人們 已知和想象的要復(fù)雜和細(xì)致得多。從數(shù)量來(lái)看，“達(dá)爾文主義變異”（或 稱隨機(jī)突變）毫無(wú)疑問(wèn)占據(jù)了主要的地位；但是從復(fù)雜性來(lái)看，“拉馬克 主義變異”（非隨機(jī)變異和非蛋白質(zhì)功能選擇）則更功能化、更細(xì)膩、更無(wú)所不在，因此也更神奇。因此，這個(gè)“生命之謎”又稱為“生殖系之謎”第三個(gè)“生命之謎”是遺傳與非遺傳（或稱環(huán)境和表觀遺傳）的 關(guān)系

5、，或稱“表觀遺傳之謎”.盡管分子生物學(xué)也有 60年的歷史了，但是 遺傳學(xué)與分子生物學(xué)，尤其是與細(xì)胞生物學(xué)的邊界還是有很深的鴻溝。比 如，細(xì)胞生物學(xué)家在選擇研究對(duì)象時(shí)往往忽略遺傳學(xué)因素。分子生物學(xué)家 對(duì)機(jī)制和分子之間的相互作用感興趣更多。目前生物學(xué)研究的總體趨勢(shì)是“分久必合”，是信息和知識(shí)的大整合時(shí)期。 邏輯很簡(jiǎn)單，生命是復(fù)雜的， 因此科學(xué)研究也應(yīng)該走向接納復(fù)雜性、認(rèn)識(shí)復(fù)雜性和解決復(fù)雜問(wèn)題。過(guò)去 我們對(duì)非遺傳因素的定義非常粗略，現(xiàn)在是重視的時(shí)候了。我曾提出了所 謂的“五流說(shuō)”，強(qiáng)調(diào)遺傳學(xué)只是“信息流”的學(xué)問(wèn)，其他四個(gè)“流”是 用來(lái)定義非遺傳因素的：“操作流”、“分室流”、“平衡流”和可塑性的研究。這“五流”以各自的研究進(jìn)展，不斷深化我們對(duì)生命奧秘認(rèn)識(shí) 的同時(shí)，也提出了很多新的問(wèn)題。盡管說(shuō)非遺傳因素或稱表觀遺傳學(xué)的研究還剛剛開(kāi)始，但是值得 慶幸的是我們已經(jīng)積累了很多工具和知識(shí)，我們需要的是一些主導(dǎo)性的大 型項(xiàng)目。目前可數(shù)的是神經(jīng)系統(tǒng)的“連接組”研究，揭示神經(jīng)元之間的物理和生理關(guān)系?！氨┞督M”研究也在啟動(dòng)，用于量化物理和化學(xué)環(huán)境對(duì) 生命的影響。前者是為神經(jīng)生物學(xué)研究和行為、認(rèn)知等研究奠定物質(zhì)基礎(chǔ)， 而后者則試圖關(guān)聯(lián)遺傳因素與非遺傳因素的關(guān)系。希望以上資料對(duì)你有所幫助，附勵(lì)志名言3條：1、上帝說(shuō)：你要什么便取什么，但是要付出相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)。2、目標(biāo)的堅(jiān)定是性格中最必要的力量