ENCODE: мусор или не мусор?

[macroevolution]

про опубликованные только что результаты проекта ENCODE. (статья в открытом доступе)
Боюсь, я не успею разобраться во всех деталях и подробно прокомментировать, там аж 30 статей.
Комментарии специалистов приветствуются!
Я пока только бегло просмотрел. Суть в том, что удалось проаннотировать 80% генома, т.е. приписать этим 80% ту или иную "биохимическую функцию" (например, транскрибируемость или способность каких-либо белков прикрепляться к данному участку ДНК).
Задали вопрос: 
Прокомментируйте пожалуйсто новость:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=900762&cid=2161 
может и остальные 20% генома тоже не являются мусорной ДНК?
Т.е. журналисты уже начали пропагандировать идею, что якобы вся мусорная ДНК на самом деле не мусорная и жутко важна для здоровья, что явно не соответствует реальности. И требует пояснения.

Я ответил так (повторю, комментарии спецов приветствуются!!! Я бы хотел получше разобраться, но реально нет времени):

Эти результаты неправильно интерпретированы. Жаль, нет времени подробно написать. На самом деле эти 80% - это то, что удалось проаннотировать, то есть понять, что это такое в принципе, а не то, что жизненно необходимо организму. В эти 80% попали и все интроны (ну как же, они ведь транскрибируются), и все ретротранспозоны (ну как же, в них же есть промоторы и даже белок-кодирующие гены). Это примерно как если бы исследовали городскую свалку и объявили: так называемая свалка содержит множество ценных предметов с понятной функцией: там много топлива, ценного сырья для химической промышленности, корма для свиней, и даже множество совершенно целых, неповрежденных, нормально размножающихся пушистых зверьков, пригодных и для научных экспериментов, и в качестве домашних питомцев. Поэтому так называемая свалка - вовсе не свалка, а мусор - вовсе не мусор.

Comments

[nature_wonder.livejournal.com]

Отчего же не функция, если третичная структура сказывается на том, какие продукты и в каком количестве будут присутствовать в клетке. Это такой же регуляторный элемент, как и сайт связывания. Другое дело, что не все "функции", определенные таким образом, могут выходить на уровень фенотипа, чувствуемый отбором. Но это уже другой вопрос совсем.

[petrkiskin.livejournal.com]

Не соглашусь. Есть инициация связывания нуклеосом. И если она произошла, то следующие нуклеотиды будут наматываться на кор автоматом. Пока не появятся новые сигналы.
Другой пример - смотрим интроны. Они все есть в транскриптомном сиквенсе ядерной ДНК. Означает ли это, что все выявленные в сиквенсе нуклеотиды интрона обладают функцией ?

[nature_wonder.livejournal.com]

Все зависит от того, как вы будете определять функцию. Я бы говорил об участии элементов в специфической биохимии – это они и имеют в виду, только [напрасно] используют слово функция. Это то, что включено в 80%. Модификация гистонов – на мой взгляд, функция. По интронам – рнк считывается, активность есть; но не думаю, что кто-то претендует на то, чтобы считать это функцией в полноценном смысле.

[petrkiskin.livejournal.com]

Да, многое (как и всегда) зависит от определения понятий. Если считать (вслед за авторами) любое участие того или иного нуклеотида в связывании с белком или в транскрипте его функцией - то тогда 80% даже заниженная цифра. Если говорить об определяющих те или иные процессы элементах - то цифра будет меньше. Но, с другой стороны, в классическом промоторе есть два элемента - ТАТА и ССААТ. Между ними есть некое расстояние - которое значимо. А последовательность этой области - мало значима. Означает ли это, что ДНК между ТАТА и ССААТ боксами - мусор ? Нет, она обеспечивает определенное фазирование боксов - хотя при этом она может ни с чем не взаимодействовать и не транскрибироваться.
В общем нет в геноме мусора. Все нужно - что-то больше, что-то меньше.

[nature_wonder.livejournal.com]

В конце концов это можно выяснить экспериментально, убирая те или иные фрагменты. Хотя такой эксперимент с человеческой ДНК не возможен по морально-этическим, но на мышах многое проверить вполне реально.

[petrkiskin.livejournal.com]

Оно и проверяется экспериментально - но обычно делают конструкты, только частично отражающие реальность. В этом плане проект ENCODE как раз и интересен - такой взгляд с высоты птичьего полета, в осноном на методах полногеномного анализа. И плюсов море - но и вопросов море.

[nature_wonder.livejournal.com]

Я другое имел в виду. Эксперименты in vivo. Уберите у мышки "мусорные" участки и наблюдайте эффект. А ENCODE нужный и годный проект, скоро приступит к следующему этапу. Но немножко hype прибавить, конечно, любят.

[petrkiskin.livejournal.com]

Ну иногда и ген целиком можно у мышки убрать - а эффекта (по крайней мере такого как у человека) нет.

[nature_wonder.livejournal.com]

Ну да, не все гены одинаково критичны. Как раз одним из главных результатов ENCODE, на мой взгляд, конечно, стало выявление картины, в которой регуляторные последовательности (полноценные, я имею в виду) в разы превышают непосредственно кодирующие. У них получилось, что сайты связывания факторов транскрипции занимают 8% генома.

[kelavrik-0.livejournal.com]

Тут есть детская аналогия. Выстроим в ряд 10 деревянных кубиков. На них положим 9, так чтоб верхние лежали на стыках нижних. Потом 8 ну и до верха. Так вот, теперь из нижнего ряда можно безнаказанно убрать любой их кубиков и конструкция не рухнет. Не раз проверено в детстве.

В организме тоже полно параллельных биохимических путей. Можно убрать один и не заметить разницу.

[mininand.livejournal.com]

продолжая Вашу модель: башня стоять будет, но прочность ее на второе воздействие сильно снизится

[kelavrik-0.livejournal.com]

Снизится, но только если вы будете удалять соседний кубик. Ну и как измерить прочность?

[mininand.livejournal.com]

Вы сами даете ответ на Ваш вопрос - сначала можно было вынуть любой, а стало - не любой), изменилась "информационная" прочность

[kelavrik-0.livejournal.com]

Замечательно, как вы об этом узнаете?

[mininand.livejournal.com]

возвращаясь к биологии: отбор узнает; от первой мутации не сдох, так от второй точно сдохнет)

[kelavrik-0.livejournal.com]

Хорошо. У одних мутанты (редкие, видать) будут дохнуть, у других нет. Мутагенез - явление редкое. А ведь мы о альтернативных путях, верно? То есть давление отбора будет ничтожное.

Но мы говорим о другом. Предполагается выбросить лишнее, верно? То есть речь о экспериментальной методике. Так как вы опознаете лишнее экспериментально?