Czy ludzie i banany naprawdę dzielą 50 procent tego samego DNA?
Podczas rozmowy na imprezie, w nocy trivia lub nawet w wideo „Dude Perfect”, być może słyszałeś zabawny mały faktoid, że ludzie i banany dzielą 50 (lub 60) procent tego samego DNA. Huh? Wydaje się, że jest mnóstwo różnic między człowiekiem a kawałkiem żółtego owocu, zaczynając od tego, że jeden jest zwierzęciem, a drugi rośliną! Właściwie, jest trochę prawdy w tej zaskakującej statystyce, ale nie jest to cała prawda.
Ten kawałek informacji prawdopodobnie pochodzi z programu prowadzonego przez National Human Genome Research Institute z powrotem w 2013 roku, chociaż inne podobne dane mogły być prowadzone gdzie indziej. Ten szczególny wysiłek był prowadzony przez eksperta genetyki Dr Lawrence Brody, ale w niezwykły zwrot, Brody mówi eksperyment nie został opublikowany, jak większość badań naukowych jest. Zamiast tego, został on wygenerowany jako część edukacyjnego filmu Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian o nazwie „Animowany Genom”. W filmie tym zauważono, że DNA między człowiekiem a bananem jest „podobne w 41 procentach.”
Więc, aby dowiedzieć się, jak to podobieństwo zostało określone, rozmawialiśmy z samym dr Brodym. „To zabawne, jak to się stało, że nogi się podniosły”, mówi Brody o porównaniu banana z człowiekiem.
Reklama
Człowiek vs. Banan
Po pierwsze, ważne jest, aby zrozumieć różnicę między DNA a produktami białkowymi. Brody mówi, że łatwym sposobem na to jest myślenie o DNA jak o planie domu, a o produktach białkowych jak o rzeczywistym domu, ponieważ wszystkie informacje są tam zawarte. Pomyślmy więc o ludzkim DNA jak o planie domu na ranczu, a o DNA banana jak o domu w stylu kolonialnym. W każdym domu wiele rzeczy jest podobnych (hydraulika, łazienki, kuchnia), ale produkty końcowe są zupełnie inne. Tak to działa w przypadku ludzi i wszystkiego innego, od bananów po szympansy.
Drugą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że geny, czyli regiony DNA, które kodują białka, stanowią tylko 2 procent naszego DNA.
Dla tego konkretnego eksperymentu naukowcy najpierw przyjrzeli się sekwencjom genów w typowym genomie banana. „Następnie użyliśmy tych sekwencji DNA, aby przewidzieć sekwencję aminokwasów wszystkich białek, które powstałyby z tych genów” – mówi Brody, zaznaczając, że sekwencje białek zostały umieszczone w pliku. „Następnie wykonaliśmy ten sam proces dla wszystkich ludzkich genów.”
Następnie naukowcy porównali sekwencje białek z każdego genu banana do każdego ludzkiego genu. „Program porównuje jak bardzo sekwencja genów banana jest podobna do każdego ludzkiego genu,” mówi, zauważając, że stopień podobieństwa może wynosić od 0 do 100 procent. „Program zachował wszelkie dopasowania, które były bardziej podobne niż można by się spodziewać przez przypadek”. Program robił to dalej, gen po genie.
Wszystko zostało zrobione, ponad 4 miliony porównań, w wyniku czego powstało około 7000 najlepszych „trafień” pomiędzy dwoma genomami. Następnie uśredniono wynik procentowego podobieństwa dla każdego z tych trafień. „To dało nam wynik około 40 procent,” mówi. „Jest to średnie podobieństwo między białkami (produktami genów), a nie genami”. Produkty genowe lub białka są materiałem biochemicznym wynikającym z tego, że gen staje się funkcjonalny. „Oczywiście, istnieje wiele, wiele genów w naszym genomie, które nie mają rozpoznawalnego odpowiednika w genomie banana i vice versa.”
Jeśli jest to trochę trudne do przeżucia i połknięcia, oto bardziej uproszczony podział. Zasadniczo, wzięli oni wszystkie geny banana i porównali je po kolei z genami ludzkimi. Z tego wyłuskali stopień podobieństwa (jeśli banan miał gen, ale człowiek nie, to nie zostało to policzone). Około 60 procent naszych genów ma rozpoznawalny odpowiednik w genomie banana! „Z tych 60 procent, kodowane przez nie białka są w około 40 procentach identyczne, gdy porównamy sekwencję aminokwasów ludzkiego białka z jego odpowiednikiem w bananie”, dodaje Brody.
Może się to wydawać szokujące, że tak wiele genów jest podobnych w dwóch tak bardzo różnych rzeczach jak człowiek i banan. Ale w rzeczywistości wcale tak nie jest. „Jeśli pomyślimy o tym, co robimy, aby żyć, a co robi banan, to wiele rzeczy robimy tak samo, np. zużywamy tlen. Wiele z tych genów jest po prostu fundamentalnych dla życia” – mówi Brody.
Reklama
We’re All Relatives
Więc, kiedy ludzie powtarzają procent jako będący „podobieństwem DNA”, tak naprawdę to, na co patrzyły badania, to podobieństwo produktów genowych. „To dość drobny błąd” – uspokaja dr Brody. „Jądro, które można by zabrać do domu, to fakt, że mamy coś wspólnego z bananem, ziemniakiem i sosną. Ta część jest prawdziwa. Drobny punkt dotyczący produktów genowych lub DNA, łatwo jest zobaczyć, jak to zostanie przetłumaczone.”
Więc, jeśli naukowiec spojrzał na sekwencję DNA banana i porównał ją z DNA człowieka, nie będzie ona zgodna. „Dzielisz 50 procent swojego DNA z każdym ze swoich rodziców. Ale z bananami dzielimy około 50 procent naszych genów, które okazują się być tylko około 1 procentem naszego DNA” – pisze Mike Francis, doktorant bioinformatyki na Uniwersytecie Georgii.
Jak powiedzieliśmy wcześniej, geny stanowią tylko 2 procent naszego DNA. Z czego więc składa się pozostałe 98 procent? Osiem procent reszty twojego DNA reguluje geny (czy gen powinien być włączony czy wyłączony). Pozostałe 90 procent wydaje się mieć nieznane funkcje lub funkcje, które zostały utracone w drodze ewolucji. „Te nieznane odcinki DNA były powszechnie nazywane 'śmieciowym DNA', ponieważ uważano, że nic nie robią. Waham się przed używaniem określenia 'śmieciowe DNA', ponieważ z każdym rokiem uświadamiamy sobie, że coraz więcej z tych 'śmieci' jest w rzeczywistości funkcjonalnych” – mówi Francis.
Ludzie nie tylko dzielą wysoki procent DNA z bananami – dzielimy również 85 procent DNA z myszami i 61 procent z muszkami owocowymi. „Niezwykłą rzeczą jest to, że pomimo tego, że jesteśmy bardzo daleko od siebie w czasie ewolucji, nadal możemy znaleźć wspólny podpis w genomie wspólnego przodka” – mówi Brody. „Są one zachowane, ponieważ genom organizmu, który żył miliardy lat temu, zawierał geny, które pomagały komórkom żyć i rozmnażać się. Te same geny są zachowane w nas i roślinach.”
Francis dodaje, że ludzie prawdopodobnie dzielą około 1 procent swojego DNA z innymi owocami, jak również. „Dzieje się tak dlatego, że całe życie, które istnieje na ziemi, wyewoluowało z jednej komórki, która powstała około 1,6 miliarda lat temu” – mówi. „W pewnym sensie, wszyscy jesteśmy krewnymi!”
Reklama