題:
DNA實際上像源代碼存儲庫嗎?
ScienceDiscoverer
2019-04-19 09:17:57 UTC
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因此,在閱讀了諸如“人們僅使用其DNA的8.2%”之類的文章並進行了思考之後……我有了這個想法:

如果DNA實際上像軟件源代碼,那該怎麼辦?倉庫?您知道,它具有“ master”分支-這是程序的最穩定和最新版本,但是它還有其他分支(實驗分支),當然還有大量的“垃圾”分支-即文件的備份版本從以前的更改變為在實際程序中未以任何方式使用的代碼。

所以,如果第一個原始的單細胞生物具有超原始且非常短的DNA,那麼它會得到改進,但原始DNA卻沒有從理論上講,有機體越原始,它應該具有的DNA就越短。

例如,一些仍然可以存活於中生代時代的非常古老的鯊魚,其DNA應當比現代鯊魚短。這是否被實際實驗證實了?

這解釋了為什麼人類DNA與狗DNA如此相似,魚DNA等。因為我們都是從相同的原始細胞進化而來的!我們的“存儲庫”的基礎是相同的!

這也解釋了為什麼人類胚胎會經歷所有這些步驟,包括單細胞,多細胞,魚類,兩棲動物,哺乳動物等。

無論如何我都不是生物學專家,我懷疑這個想法已經存在很長時間了,但是我不確定...你怎麼看?

評論不作進一步討論;此對話已[移至聊天](https://chat.stackexchange.com/rooms/92652/discussion-on-question-by-sciencediscoverer-is-dna-actually-like-source-code-rep)。
@BryanKrause-讓我們說清楚。我不想討論任何事情,僅出於評論的目的使用評論框讓海報澄清:您的生物學問題是什麼?
在我看來,這就像是一個非常開放的“討論”式問題。生物學怎麼樣?
@David嗯...這似乎不是討論它的地方。如果您認為它很重要,請帶它到meta。
@rotaredom —“討論”?我要請海報澄清他的問題。張貼者,您在問什麼是垃圾DNA,是否是重複基因的腐爛殘餘物,是否通過重複發生/增加了生物體的基因庫擴展,重複基因是否可以發揮不同的功能?但請一次只一次。生物學是一門實驗科學。已經對許多基因組進行了測序和分析,我們可以在此分析的基礎上嘗試回答問題。人們提出的理論命題,無論他們知道多少生物學知識,都不是問題。
三 答案:
Bryan Krause
2019-04-19 20:42:46 UTC
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我認為這種類比實際上並沒有那麼糟糕,但是您從中得出了一些不正確的結論,尤其是關於“垃圾” DNA以及存儲庫DNA的哪些部分成立(這表明了類比的局限!)。而不是將生物體的DNA視為特定提交的單個本地副本。 b>

您需要從類推中刪除的內容

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擺脫對master分支的任何想法,或者擺脫關於存儲庫包含以前版本備份的想法。這些想法只會誤導您。

這樣的說法:

原始DNA不會被擦除,而是在每次出現新突變(在軟件SCCS中提交)時都進行備份。

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在生物學上幾乎沒有意義。沒有備份,只是每個生物都是其父源的一個分支。

在何處可以進行類比

不同的基因組種都是來自某些原始源代碼的所有分支。因此,當您比較非常相近的生活時,您會發現很多共性,尤其是在涉及的最關鍵的庫中。例如,在復制DNA和生產蛋白質的基本機制中有大量的保守序列。

這就是為什麼您的陳述:

這解釋了為什麼人類DNA是大多與狗DNA,魚類DNA等相似。因為我們都是從相同的原始細胞進化而來的!

基本上是正確的。

來源長度

您的類比從理論上講,原始生物越多,它應該具有的DNA就越短。

但是我想這實際上是您的類比工作的一種方式,但是您從中得出的結論卻沒有。軟件開發涉及添加新代碼和刪除過時的代碼。代碼行不能很好地衡量某些代碼的原始程度。生物學很好地證明了這一點:就存在的年限而言,所有生命都是同等原始的,而單細胞生物的世代數​​則要先進得多。如果生物體包含過去所有變化的日誌(它們沒有),那麼由於細菌的世代數量很大,細菌中的存儲庫會比動物中的存儲庫大得多。

摘要

總而言之,類比可能有助於將您的頭圍在某些信息上,但是要小心一些。有時類比有助於產生新的假設並指導您的學習,但您需要在實際生物學中驗證這些假設(有關將類比作為一種教育工具的用途,請參閱Richland and Simms 2015)。

我強烈不同意@em的@em說法,即“ 基因組和源代碼存儲庫之間的類比是無益且可憐的”:即使是類比中的缺陷也可以非常很有幫助,因為它們可以幫助您找到類比的工作地點和衝突之處,從而建立世界關係圖。


Richland,LE,& Simms,N. (2015)。類比,高階思維和教育。 Wiley跨學科評論:認知科學,第6卷第2期,第177-192頁。

Remi.b
2019-04-19 09:40:33 UTC
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小心些。即使它們有所幫助,它們也僅是類比。話雖如此,不幸的是,您的類比完全沒有幫助!

如果DNA實際上像一個軟件源代碼存儲庫,那該怎麼辦?您知道,它具有“ master”分支-這是程序的最穩定和最新版本,但是它還有其他分支(實驗分支),當然還有大量的“垃圾”分支-即文件的備份版本從以前的更改到在實際程序中未以任何方式使用的代碼。

目前尚不清楚您在這裡將其稱為“垃圾”。通常,如果您將調節序列包括在“垃圾”中,而這通常是由外行人員完成的(請參閱下面的@iayork評論以獲取更多信息),顯然它們正在被使用並且是必不可少的。但是無論如何,將非編碼,非調控序列(例如ALU序列)視為實驗將是非常令人誤解的。通常通過轉座子和逆轉座子的工作會存在大量的重複DNA。他們並不是試圖(顯然不是憑直覺,甚至沒有直覺)使某些東西“變的更好”。

然後進行了改進,但是原始DNA並未被刪除,而是在每次出現新突變(在SCCS軟件中提交)時都進行備份。

DNA總是丟失。突變可以改變密碼,也可以復制序列(甚至整個染色體或整個基因組),並且可以“去除”序列(甚至“去除”整個染色體)。從基因組上講,減少基因組確實並非罕見。

從理論上講,原始生物越多,DNA越短。例如,一些仍然可以倖存於中生代時代的非常古老的鯊魚應該具有比現代鯊魚更短的DNA……這是否被實際實驗證實了?

“仍然從中生代時代倖存下來的老鯊魚”並不比人類,大腸桿菌或歐洲綠蜥蜴原始得多。至少以任何方式都不容易或直觀地定義“原始”。請查看文章我們比當今的細菌“進化得更多”嗎?以獲取更多信息。

這解釋了為什麼人類DNA與狗DNA,魚DNA等。因為我們都是從相同的原始細胞進化而來的!我們的“存儲庫”的基礎是相同的!

我不確定我是否了解您在這裡的想法。

任何兩個現存譜系在某些地方共享一個共同的祖先點過去。根據他們最近的共同祖先(通常縮寫為MRCA)的最新程度,他們或多或少具有相似的基因組的可能性。

這也解釋了為什麼人類胚胎會經歷所有這些步驟,包括單細胞,多細胞,魚類,兩棲動物,哺乳動物等。

我是不確定我在這裡了解您的想法。

地球上所有生物的MRCA被稱為LUCA(最後一個普遍的祖先)。我們對LUCA知之甚少,但很明顯它是單細胞的,基因組相對較短。順便說一句,雖然LUCA本身並不是第一個單元,但是對於我們的討論來說並沒有太大關係。

*通常,如果您在“垃圾郵件”中包含調節序列(我認為通常這樣做)*並非如此。儘管有很多人以稻草人的身份來攻擊垃圾DNA的概念,但調控序列並不是而且從來沒有被視為垃圾DNA的一部分。請注意,不會更改其餘的論點
我不知道第一個創造這個詞的人是什麼意思,但是我在Google上對“垃圾DNA”的前5個結果將其定義為“非編碼DNA”。但是,是的,讓我們謹慎一點,至少可能不是每個人都意味著什麼。答案已編輯。謝謝
最初的定義沒有使用它-我同意經常使用這種方法,但是該領域的實際研究人員要嚴格得多。請參閱[垃圾DNA案例](https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1004351),尤其是“垃圾DNA的起源”一節**
user1258361
2019-04-23 00:43:46 UTC
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我將DNA與計算機文件系統而不是源代碼存儲庫進行比較。編碼部分是可以運行以生成蛋白質產品的“程序”。但是,一個重要的區別是替代剪接,其中一個基因可以編碼多種產物。這是“磁盤壓縮”的一種形式,其中重複的區域可以用副本和指針表示,只要需要該區域即可。

以前被稱為“垃圾” DNA的絕大多數都變成了對於其他目的很重要。例如,有些充當調節器或重組促進者(來源- https://www.scientificamerican.com/article/what-is-junk-dna-and-what/),有些充當重要的結構目的(來源- https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180411131659.htm),其他則充當轉錄控制的重要結合位點(來源- https: //ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/noncodingdna

將非編碼DNA視為文件系統元數據-例如文件分配表,主文件表,日記和主文件引導記錄不代表實際數據-儘管如果此數據消失,您的計算機可能會損壞。同樣,考慮到僅約1.2%的人類基因組是編碼區,這種類比不太適合(來源- https://www.bing.com/search?q=what+percentage+of+the+人類+基因組+是+非編碼的&pc = MOZI&form = MOZSBR)。另一方面,計算機文件系統通常旨在最大程度地減少元數據的開銷,因為這會花費額外的存儲空間,而這些空間本來可以用於文件。

進一步閱讀“垃圾” DNA確實不是't垃圾:

https://www.scientificamerican.com/article/what-is-junk-dna-and-what/

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180411131659.htm

https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics / noncodingdna



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