人類的基因是否已經被窮舉盡了?

我將你的問題具現為:人類的發展是否會受自身生物學屬性的限制。

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如果把人類文明比作成一個大型計算機,計算機的目的就是把所以基因的所以表現形式窮盡出來,隨著人口的增加,更多的例子被舉出,那麼有沒有可能現在人類的基因已經被窮舉盡了?又或者將來有一天人類的基因會被窮舉盡呢?還有沒有可能人類繁殖的速度比基因變複雜的速度快,會不會有基因相同表現形式不同的情況?

(只是我的腦洞,如果有問題求輕噴)


謝謝邀請。

先說結論,遠遠不夠。

最近在做跟人基因組相關的工作。看的資料和文獻越多,我越覺得,我們對生命,對基因,對這3Gb的鹼基對理解還是太少了。

1.對於人類基因組的絕大多數,我們已經獲得了可靠的序列信息。

注意一下,我這裡說的是絕大多數。目前人類基因組最常用的參考序列有兩個版本,hg19和hg38,這兩個版本的序列中依然有很多區域的序列是不知道的。主要原因就是,該區域的序列不穩定,都是一些短的串聯重複,如NOR區域,cetromere區域等等。自己畫了個圖:

圖中,深色的部分都是還沒有測得的部分。

2. 表觀修飾以及對基因組的解讀方式

基因組學,尤其是現代的基因組學,說到底是對genome 序列decode的過程。有一句話說的很好「人類基因組是一部天書,我們只是把它們抄下來卻還不知道他們的含義」。

用李川昀老師的1個例子。比如我們的看到一段序列:awomanwithouthermanisnothing。我們可以有多種斷句方式。

「a woman,without her man, is nothing」

「a woman:without her, man is nothing」

我們真正能看到的序列信息,就是「 awomanwithouthermanisnothing」,但是我們需要把這些序列解讀成有含義的句子。這個decode的過程,我們做的還遠遠不夠。

3.lncRNA功能的研究還遠遠不夠

我們基因組很大部分都是可以被轉錄的,但是只有很少的部分能夠真正形成蛋白,真正能夠形成蛋白的序列在整個基因組序列中所佔的比例不到1% 那剩下的99%其中的大部分形成的轉錄產物都起到什麼功能?很多時候我們不清楚。比如,其中一個很重要的lncRNA的功能,我們就遠遠沒有研究透徹。不過,越來越多的證據表明,我們體內的染色質的構象是不斷變化的,而lncRNA在可以調控這些構象的變化,最終這些變化的構象可以導致基因組活躍區與非活躍區的轉換。這些調控機制,很可能有潛在的進化機制相關。

4.可變剪輯的影響

目前有觀點認為,進化的動力,在染色體以及RNA水平提現在可變剪輯的過程中。具體可以參考文獻:Nuno
L. Barbosa-Morais
et
al. 2012 Science

5. 基因組的3D構象是未解讀的密碼

現在有個3D基因組的概念很是紅火,大概講的就是,物種間的序列不但有進化關係,序列形成的高級結構也是有進化和保守的關係的。比如,2012年RenBing提出來TAD這個概念,在物種間普遍保守,可以認為是基因組調控的一個單位,而對於這個領域我們的研究,還剛剛開始。

結語

以前,我們總是從1維線性角度去考慮序列,認為序列的長度有限,那麼它可以窮盡的排列組合就是有限的。後來我們發現,一些RNA根本就不從1維其作用,而是形成穩定的2維結構進一步去發揮功能。到現在,我們又發現,對應的3維結構,也不是雜亂無章,而是一個有趣的,有序的,值得深入挖掘和探索的未知領域。我輩應該繼續求索。


謝邀,是什麼讓你認為文明的任務是窮舉基因?


反覆閱讀之後看懂了,看來不是圈中人提問嘛那差不多就好啦,假設人類只有兩個基因,一個是A一個是B,其中每個有兩種形式分別是A和a,B和b,那麼可能的組合就是AB,ab,Ab,aB就四種基因型嘛。但是人類好像是3萬個基因吧,排列組合就是2的3W次方,而且有的位點還有好幾個基因型那麼就更多了,所以窮舉估計是比較困難的,這個數字看起來真的好大,估算大概是10的9000次方,我的媽呀我已經數不出來了,1後面9000個0


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