Outbbio的艾倫赫伯特博士在皇家學(xué)會開放科學(xué)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(guān)來改變遺傳信息的讀取。基因組的數(shù)字重組包括被稱為子開關(guān)的開關(guān)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(fēng)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(gòu)象的DNA序列。它們起到開關(guān)的作用。每個開關(guān)都會改變從DNA代碼中讀取的程序。Flipon設(shè)置隨上下文而變化。每個設(shè)置都會導(dǎo)致單元格遵循不同的指令集。先天性免疫反應(yīng)和脫氧核糖核酸損傷修復(fù)途徑提供了絨毛如何工作的例子。Flipon構(gòu)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(fù)制和粘貼機制在基因組中傳播。它們被用作開關(guān)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(xué)習(xí)優(yōu)化他們的便攜設(shè)置。那些學(xué)習(xí)最好的進化分支可以更好地生存。它們的適應(yīng)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(zhuǎn)右手DNA的堿基形成左手DNA。翻轉(zhuǎn)發(fā)生在活躍基因中，有助于定位該區(qū)域的RNA加工復(fù)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(jié)構(gòu)，在DNA損傷后啟動修復(fù)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(chǎn)生的多樣性比突變或基因重排產(chǎn)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(guān)閉狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到打開狀態(tài)的難易程度。蛋白質(zhì)也調(diào)節(jié)flipon構(gòu)象。編程需要工作。用于信息交換。權(quán)衡將為探索和利用創(chuàng)造更多的信息空間。當(dāng)絨毛在另一種狀態(tài)下凍結(jié)時，通常會導(dǎo)致疾病。本文列舉了麂皮引起孟德爾病的例子。
習(xí)慣性策略比其他形式的進化風(fēng)險小。此前，人們一直強調(diào)DNA突變是變革的主要驅(qū)動力。突變會導(dǎo)致編碼蛋白質(zhì)的DNA序列發(fā)生改變。這個過程是隨機的，很難逆轉(zhuǎn)。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(chǎn)生可，而沒有與突變相關(guān)的風(fēng)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(fù)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(fù)制和粘貼傳播，這取決于核糖核酸反轉(zhuǎn)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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