人類真的有50%的DNA與香蕉相同嗎?

北京時間11月6日消息,據(jù)國外媒體報道,你也許聽說過人類與香蕉的DNA相似度高達百分之五六十。乍看之下,谷雨影音官網(wǎng)人類和香蕉之間有著千差萬別。就說最起碼的吧:一個是動物,一個可是植物呀!實際上,這一相似度看似驚人,但的確有幾分事實成分,只是實際情況比這復雜得多。
這一信息可能源自美國國家人類基因組研究所在2013年開展的一項研究項目,不過其它項目也可能發(fā)布過類似數(shù)據(jù)。但該項目的研究結果并未對外公布,倒是美國史密森尼自然歷史博物館在一則科普視頻中指出,人類與香蕉的DNA之間有著“41%的相似度”。
人類vs香蕉
首先,我們必須了解DNA與蛋白質產(chǎn)物之間的區(qū)別。我們可以將DNA想象成一座房屋的藍圖,蛋白質產(chǎn)物則是實際建成的房屋,因為藍圖中的一切信息都體現(xiàn)在了房屋上。接下來,我們還可以將人類DNA想象成一座農(nóng)場的藍圖,香蕉DNA則是一座殖民地風格房屋的藍圖。兩座房屋存在許多相似之處(如管道,衛(wèi)生間,廚房等),但最終產(chǎn)品卻有很大不同。這就是人類與其它生物的區(qū)別。其次要記住,基因(即DNA中負責給蛋白質編碼的區(qū)域)僅占DNA的2%。
科學家首先分析了典型香蕉基因組中的基因序列,然后借此預測出由這些基因合成的全部蛋白質的氨基酸序列。接著,谷雨影音官網(wǎng)科學家又對全部人類基因進行了相同的分析,并將每個香蕉基因對應的蛋白質序列與人類基因依次進行對比,兩者之間的相似度可能從0到100不等。只要有兩個基因之間的相似度高于預期,就會被記錄下來。
最終,該項目一共進行了400多萬次對比,在兩個基因組之間找到了7000個“有效配對”。接下來,研究人員計算了每個配對相似度的平均數(shù),最終得到的數(shù)字約為40%。但這只是蛋白質,卡里克二世即基因產(chǎn)物之間的相似度,并非基因本身的相似度。人類基因組中有許多基因在香蕉基因組中找不到對應基因,反之亦然。
假如上述內(nèi)容有些難以理解的話,可以看看下面這個更簡單的解釋:研究人員將全部香蕉基因與人類基因挨個進行比對,然后計算兩者之間的相似度(如果香蕉有某個基因,但人類沒有,這個基因就不會被統(tǒng)計在內(nèi))。結果發(fā)現(xiàn),人類有60%的基因在香蕉基因組中都能找到匹配對象。研究人員又將這60%的基因對應的蛋白質氨基酸序列進行對比,結果發(fā)現(xiàn)約40%是完全相同的。
人類和香蕉竟有這么多相似基因,乍看之下著實令人震驚。但實際上,這也很正常。人類和香蕉的生存機制的確有很多相似之處,比如都要消耗氧氣才能存活。在這些相似基因中,有許多都只是掌管著基本生命功能而已。
世間萬物,都是“親戚”
從上文可以看出,人們之間流傳的說法是“DNA相似度達百分之五六十”,但研究實際考察的是“基因產(chǎn)物的相似度”,這兩種說法是有區(qū)別的。假如科學家將香蕉的DNA序列與人類DNA相比較,會發(fā)現(xiàn)兩者根本匹配不上。我們的DNA有50%來自母親,50%來自父親。我們有50%的基因與香蕉相同,但前文已經(jīng)提到, DNA中只有2%的成分是基因,因此與香蕉相同的基因僅占我們DNA的1%。
既然基因僅占DNA的2%,那么其余的98%都是些什么呢?其中8%負責調(diào)控基因(決定某個基因開啟還是關閉),剩下90%的功能要么未知,要么就是在進化過程中逐漸消失了。這些功能未知的DNA片段曾被叫做“垃圾DNA”,因為科學家認為它們毫無作用。但這種叫法并不合適,因為科學家近年來不斷意識到,這些片段也是有一定功能的。
人類DNA不僅與香蕉相似度很高,與其它物種也是如此。例如,我們與小鼠基因組的相似度為85%,百盛網(wǎng)貨與果蠅相似度為61%。最神奇的是,雖然人類與其它物種在進化時間線上隔得很遠,但我們的基因組中都能找到同一種祖先留下的同一種印記。數(shù)十億年前的生物基因組中含有讓細胞得以生存和復制的基因,喪尸之日秘籍因此一代代存續(xù)了下來,在人類和植物基因組中都有所保留。
不僅是香蕉,我們與其它水果的DNA也可能有1%的相似度。因為地球上的所有生命都是由16億年前的一個細胞進化而來的,所以從某種意義上來說,所有生物之間都有“親戚關系”。(葉子)





