Outbbio的艾倫赫伯特博士在皇家學會開放科學今天在線發(fā)表的一篇論文中描述了這項突破性的研究。這項研究的重點是數(shù)字基因組,它使用基于脫氧核糖核酸的可編程開關來改變遺傳信息的讀取?;蚪M的數(shù)字重組包括被稱為子開關的開關元件。Flipons可以快速追蹤多細胞生物的進化。Flipon策略是一種僅基于變異的低風險進化方法。
赫伯特博士說:“以前,脫氧核糖核酸編碼被描述為一種類似物。數(shù)字化大大增加了基因組的存儲容量。通過以不同的方式編譯信息,您可以運行不同的程序。”
絨毛是可以采用不同DNA構象的DNA序列。它們起到開關的作用。每個開關都會改變從DNA代碼中讀取的程序。Flipon設置隨上下文而變化。每個設置都會導致單元格遵循不同的指令集。先天性免疫反應和脫氧核糖核酸損傷修復途徑提供了絨毛如何工作的例子。Flipon構象決定了這些通路是否活躍。
Flipons可以快速追蹤多細胞生物的進化。它們通過復制和粘貼機制在基因組中傳播。它們被用作開關來改變細胞如何編譯它們的操作指令。Flipons是可編程的。生物體可以學習優(yōu)化他們的便攜設置。那些學習最好的進化分支可以更好地生存。它們的適應能力和繁殖速度都比競爭對手快。
腳蹼有不同的類型:Z腳蹼可以通過翻轉右手DNA的堿基形成左手DNA。翻轉發(fā)生在活躍基因中,有助于定位該區(qū)域的RNA加工復合體。T-flipons有三條鏈組成一個三鏈體。他們找到特定程序所需的核糖核酸。G-flipons是一種四鏈結構,在DNA損傷后啟動修復過程。
Flipons支持從單個基因組序列中編譯許多不同的信息。它們產生的多樣性比突變或基因重排產生的多樣性要多。Flipons詳細描述了成功的改編,但沒有破壞它們。新編制的成績單可以通過使用舊成績單來提高存活率。
觸發(fā)器可以用許多不同的方式編程。DNA修飾會影響它們從關閉狀態(tài)翻轉到打開狀態(tài)的難易程度。蛋白質也調節(jié)flipon構象。編程需要工作。用于信息交換。權衡將為探索和利用創(chuàng)造更多的信息空間。當絨毛在另一種狀態(tài)下凍結時,通常會導致疾病。本文列舉了麂皮引起孟德爾病的例子。
習慣性策略比其他形式的進化風險小。此前,人們一直強調DNA突變是變革的主要驅動力。突變會導致編碼蛋白質的DNA序列發(fā)生改變。這個過程是隨機的,很難逆轉。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。它們不會改變DNA編碼序列。它們產生可,而沒有與突變相關的風險。自然選擇依靠可來尋找生物生存和繁殖的最佳方式。
本文主要研究ALU重復元件在基因組數(shù)字重布線中的作用。這些元素約占人類基因組的11%。它們通過復制和粘貼傳播,這取決于核糖核酸反轉錄成脫氧核糖核酸。人們認為它們解釋了人類和猿類之間的一些差異。一旦這些ALU元素入侵,就可以增強宿主的進化。
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