¿Existe la posibilidad de que el ADN ‘basura’ pueda ser comentarios de la naturaleza en nuestra programación de la misma manera que los programadores agregan comentarios en su código para ayudar a otros que desean editar?

Es una analogía decente.

En primer lugar, hay ADN “basura”: el término no necesita ser eliminado.

1) La definición original, según Ohno en 1972, trataba de una secuencia de ADN en la que no funcionaba la selección natural. Conocemos muchas de esas secuencias, como un ejemplo, la mayoría de las bases dentro de la mayoría de los intrones, que evolucionan a una velocidad neutral; lo mismo para muchos pseudogenes, que también evolucionan a un ritmo neutral.

2) Numerosos estudios que utilizan genómica comparativa han encontrado que el genoma humano tiene menos del 15% de sus bases que están bajo restricción funcional evolutiva. El resto de nuestro genoma es, más o menos, libre de acumular mutaciones.

3) Un estudio comparó el ADN de los padres y sus hijos y descubrió que, en promedio, cada humano nace con 60-70 mutaciones nuevas, mutaciones que no estaban presentes en las células somáticas de ninguno de los padres. El hecho de que todos los humanos no sean mutantes babeantes, deformados o babeantes es consistente con la mayoría de esas mutaciones, que ocurren cada generación, que afectan regiones de nuestro genoma que no son necesarias para las funciones esenciales.

4) Un experimento de 2004 eliminó aproximadamente 2,35 millones de pares de bases del genoma del ratón (que es muy similar al nuestro) y crió a los ratones para que fueran homocigotos para las deleciones: no se detectaron efectos negativos en los ratones resultantes.

5) La planta Paris japonica tiene un genoma con casi 150 mil millones de pares de bases. Eso es casi 147 mil millones de pares de bases más que el genoma humano, que tiene solo unos 3,2 mil millones de pares de bases. Con un genoma aproximadamente 47 veces más grande que el nuestro, y con (supuestamente) cada una de esas ~ 150 mil millones de bases funcionando, ¿por qué esta planta no es astronómicamente más compleja que nosotros los humanos? Tenga en cuenta que las apelaciones a la mera poliploidía no solucionan el problema del “ADN basura” para los creacionistas. Paris japonica tiene solo 40 cromosomas y es un octoploide. Entonces, incluso si dividimos el genoma por 4 (dividir un genoma de octoploide por 4 esencialmente daría un diploide, que es nuestro genoma), el genoma de la planta todavía sería aproximadamente 12 veces el tamaño del humano.

Además, la mera cebolla tiene un genoma 5 veces el tamaño del genoma humano, y la cebolla no es poliploide.

Y …
“El pez pulmonado, por ejemplo, tiene un genoma enorme, unas 133 mil millones de letras de largo, 40 veces más grande que el genoma humano. Mientras tanto, ciertas especies de pez globo Takifugu, (famoso) como un manjar ocasionalmente venenoso en Japón, tienen un genoma pequeño, solo 365 millones de letras. Y ninguno de los peces es obviamente más complejo o bien adaptado. Algunas criaturas se cargan con basura, otras adelgazan, pero ambas pueden prosperar “.
(¿El ADN basura es realmente basura? Una planta que come peces pesa)

6) Se encontró que solo el 12.19% del genoma de Caulobacter crescentus era esencial (El genoma esencial de una bacteria, Beat Christen, Eduardo Abeliuk, John M Collier, Virginia S Kalogeraki, Ben Passarelli, John A Coller, Michael J Fero, Harley H McAdams y Lucy Shapiro, Molecular Systems Biology 7: 528, 2011 [30 de agosto, en línea])

Para recapitular, hay ADN “basura”.

Ahora, en cuanto a la analogía. Mientras entendamos que es solo una analogía, y no nos dejamos llevar (Ok, ¿quién es el programador de la vida?), Creo que es bastante bueno.

Para los pseudogenes específicamente, una mejor analogía sería el código comentado, no los comentarios en inglés. Los pseudogenes son ‘códigos’ que alguna vez fueron funcionales, pero que ya no se deben a una o más mutaciones incapacitantes (análoga a poner un – (SQL Server), a ‘(VB.NET), a // (lenguajes de estilo C), etc. delante de una línea de código, que ‘deshabilita’ ese código).

¡Si! y no. :/

El ADN basura es un vestigio y todavía está en un genoma porque nunca se eliminó por completo y deja de tener un propósito. Depende de cómo un programador use comentarios en su código. A algunos les gusta hacer anotaciones, mientras que otros lo usan como una especie de método de desaprobación de código.

Yo diría que apunta más hacia el uso de la degradación del código. En teoría, el ADN basura todavía puede codificar una proteína, pero en realidad nunca más se usa en un genoma. Por esta razón, cualquier mutación (o error tipográfico, junto con la analogía) se pasa por alto y no tiene un efecto positivo o negativo en la probabilidad de supervivencia de un organismo.

En lenguajes como Java, si tiene un error de sintaxis incluso en un método no utilizado, el código no se compilará correctamente, por lo que compararía el ADN basura como un código comentado. Esto se debe a que las mutaciones no se verifican en secciones de ADN no utilizadas.

Aquí hay una toma más fantasiosa desde una perspectiva de ciencia ficción. Resulta que todo tipo de información puede codificarse en el ADN, incluidas fotos, videos, texto y probablemente también música. https://nyti.ms/2ua99x6

Si podemos escribir en el ADN, entonces es probable que cualquier inteligencia suficientemente avanzada tenga esa capacidad. Entonces, tal vez algún día decodifiquemos mensajes dentro de nuestros genomas (o de bacterias) de una civilización del pasado distante, de otra dimensión, o incluso del futuro, que respondería a la pregunta “¿De dónde venimos?”

Uno de los mayores argumentos en contra de esta analogía es simplemente la intención o la falta de ella involucrada con la creación del código / ADN “basura” en ambos casos. En el ADN, el ADN basura a menudo se acumula a través de mecanismos de copia como los empleados por transposones y retrotransposones. Además, muchos organismos usan macromoléculas como el ARN piwi para ralentizar la acumulación de ADN basura. Si el ADN basura estaba allí para un propósito, ¿por qué los organismos tendrían mecanismos para detener su propagación?

Los comentarios en el código no hacen nada por sí solos, solo proporcionan instrucciones para comprender mejor el resto. Esto está lejos de que realmente codifiquen para copiarse a sí mismos como lo hace el ADN basura.

Un concepto interesante relacionado con esto que alguien me dijo una vez es que existen muchas cosas simplemente porque son buenas para existir. Gran ejemplo: mosquitos. Otro gran ejemplo? Wolbachia (búscalo). Del mismo modo, el ADN basura probablemente exista en cantidades tan abundantes porque es bueno para existir y hacer más de sí mismo. Comparemos esto con el código de la computadora nuevamente. Si hubo algunos comentarios que se replicaron realmente rápido, probablemente abandonaría esos programas bastante rápido. Si hubo comentarios que se replicaron a sí mismos semi-rápido y no quisiste deshacerte de los programas, pero fuiste demasiado flojo para hacer más que eliminar suficientes comentarios para retener al menos un 30% de código útil, terminarías con algo como Genoma humano.

La naturaleza no tiene mente y los genes no son nuestra “programación” de destino 100% de desarrollo *, así que en esos sentidos, no.

El significado original del ADN “basura” era genes recientemente rotos, no utilizados (pseudogenes). A veces, ellos o sus piezas se reactivan de una manera funcional evolutiva, por lo que en ese sentido sí.

‘) ¿Por qué es tan difícil de entender ese hecho? Me recuerda a una receta de panqueques: “Tome un huevo y [algunas otras cosas y] revuelva y hornee durante nueve meses …”

¿Qué ubicación programada y sabor de panqueques fuera de la ubicación y sabor de ingredientes y equipo para hornear? El genoma ha evolucionado para ser principalmente una receta (dar o tomar una caja Hox evolucionada), en su mayoría no una instrucción de colocación. Como era de esperar de “un manipulador ciego” …

No.

Solo para descartar la parte obvia primero, no antropomorfizar la evolución. No tiene necesidad de dejar notas para sí mismo. No tiene plan ni objetivo.

Un poco menos obvio, el verdadero problema aquí es que el término ADN “basura” es un nombre inapropiado. El ADN no codificante tiene varios propósitos, y los cambios en él afectan la forma en que se forman los cromosomas, las células hacen la señalización y se realiza la transcripción. Estas funciones son mucho más complicadas que el código de ADN básico y mucho más difíciles de entender, pero eso no significa que sean inútiles. La similitud de ADN no codificante entre especies sugiere que los cambios en él no ocurren fácilmente y, por lo tanto, deben ser relevantes. Hay muy poca “basura”.

Pero dejando todo eso a un lado, la respuesta es simplemente “no”.

No. Los programadores dejan comentarios para que otros programadores o ellos mismos los lean más tarde, para que puedan recordar el punto de lo que estaban haciendo. No tenemos ninguna razón para creer que la naturaleza está colaborando (¿con otras naturalezas?), Y no hay necesidad de notas, porque la naturaleza nunca regresa y depura su trabajo anterior. Es extremadamente lineal, siempre se basa en la generación más reciente.

Si crees en algún tipo de dios o diseñador, también podrías creer que el ADN basura es su nota para nosotros , explicando lo que quiere que hagamos con nuestros cuerpos y con cuerpos de plantas y animales.

Veo dos problemas con esa idea, además de la falta total de evidencia para ello. La primera es que, si es cierto, su pregunta es una mala analogía para ello. Los comentarios del programador no son para los usuarios, que es lo que somos, ya que no colaboramos en la creación de ADN. Los comentarios son solo para otros programadores.

El segundo problema es … ¿por qué un código tan opaco? ¿Por qué no simplemente escribir en un lenguaje fácilmente descifrable, “Por favor, no beba demasiada cerveza. Podría dañar su hígado”?

Podrías inventar una especie de “2001”, escenario de Arthur C. Clarke en el que Dios (o quien sea) no quiere que decodifiquemos el mensaje hasta que estemos lo suficientemente maduros como para usar la información que contiene. Genial idea de ciencia ficción, pero no hay evidencia de ello.

No sé mucho sobre programación. Pero si agregar comentarios es una forma de editar programas, entonces sí. El ADN basura se mantiene con un propósito. Y la naturaleza alberga “basura” (como inicialmente, se pensaba que era real * basura *, ya sabes) para editar errores (lo que llamamos mutación, ya sea letal o fructífera).
Los desperdicios están destinados a:

  1. Atenuar genes para aprovechar ventajas circunstanciales.
  2. Proporcionando suficiente margen para que ocurra la mutación
  3. Dado que la mayor parte de nuestro genoma está lleno de basura (considerando a los humanos, por ejemplo), aumenta el alcance de la mutación en las regiones reguladoras de los genes, lo que conduce a la variedad.

Y dado que la variedad es la esencia de la vida (tanto física como filosóficamente), la basura es buena. Y bien nutrido en genomas.

Es más como si la tecla de retroceso de la naturaleza estuviera rota. Entonces, en lugar de eliminar todo el viejo error y todas las tonterías que resultaron cuando se frustró y se rompió en el teclado, simplemente lo comentó todo en su lugar, porque bueno, de todos modos eso se eliminará en el momento de la compilación, ¿Derecha?

Sin embargo, tiene razón en que el ADN basura retroviral sobrante a menudo se puede rastrear. Puede ser tan confiable como los genes nativos para construir filogenias y deducir ascendencia. Sin embargo, ese no es su “propósito”: esa palabra realmente no tiene un lugar en la biología evolutiva.

Para responder de manera más amplia, es importante no invertir demasiado en las metáforas que utilizamos para comprender los temas científicos. El cerebro comparte algunos rasgos con las computadoras, por lo que la metáfora es útil, pero no es una computadora real y existen diferencias. Aunque funcionó como una mentira para los niños, el ADN no es un modelo (o una receta). Y así. Estas metáforas nos ayudan a ganar intuición, pero es fácil llevarlas demasiado lejos y quedar cegadas por ellas.

Modificado el 4 de septiembre de 2016, felicitaciones a Oliver Caspari por encontrar errores de hecho.

Según una teoría, se inserta ADN basura para retener la resonancia estocástica durante la traducción. Usted ve que el ADN no es solo un libro de instrucciones de la vida, sino que finalmente se transcribe y se traduce en proteínas, por lo que debe preocuparse por la mecánica y el significado. Jeff Wright lo dijo muy bien en un comentario a continuación: el ADN es a la vez mensaje y medio.

Entonces, mientras la polimerasa mastica, ayuda a acelerar el flujo de entrada. Esto es solo teoría en la actualidad.

Otra teoría es que el ADN basura está allí para proporcionar un aumento de la sección transversal para reducir el daño de los rayos cósmicos a la célula (Craig Venter me presentó esta conversación en conversaciones).

Como han señalado otros respondedores, el ADN “basura” seguramente no está allí con el propósito de ayudarnos a entender cómo funciona el ADN. Pero hay un sentido en el que una cantidad sustancial de ADN basura es un código que ha sido “comentado”. (Si eres programador, estoy seguro de que entiendes ese término).

Lo que sucede es que cuando un fragmento de ADN se vuelve dañino, ya sea porque proviene de un retrovirus o por alguna otra razón, tiene una fuerte tendencia a modificarse químicamente para que ya no se exprese. El tipo de modificación más común se llama “metilación”; a nivel conceptual, metilar una porción de ADN es comparable a comentar una porción de código fuente que ya no es funcional.

No.

Cada uno de los genes en nuestro ADN es un programa ejecutado independientemente. Gran parte del ADN basura determina cuándo ejecutar esos programas. Son como el Makefile y los guiones que rodean el flujo de trabajo de la vida.

Puede estar sucediendo algo así, pero no debe tomarse literalmente.

La analogía del código / comentarios para el ADN se explora en el artículo ADN visto a través de los ojos de un codificador:

El genoma está lleno de copias antiguas de genes y experimentos que salieron mal en algún momento del pasado reciente, por ejemplo, el último medio millón de años. Este código está ahí pero inactivo. Estos se llaman los ‘pseudogenes’.
Además, el 97% de su ADN está comentado. El ADN es lineal y se lee de principio a fin. Las partes que no deben decodificarse están marcadas muy claramente, al igual que los comentarios de C. El 3% que se usa directamente forma los llamados ‘exones’. Los comentarios, que vienen ‘en el medio’ se llaman ‘intrones’.

Estos comentarios son fascinantes por derecho propio. Al igual que los comentarios C, tienen un marcador de inicio, como / *, y un marcador de detención, como * /. Pero tienen algo más de estructura. Recuerde que el ADN es como una cinta: ¡los comentarios deben ser recortados físicamente!

No existe el ADN ‘basura’, son solo datos e información para futuras mejoras.

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Probablemente no. Eres consciente de que el ADN es una doble hélice, ¿verdad? Los dos extremos de cada filamento tienen que coincidir o no funciona. Gran parte de nuestro ADN se dedica a garantizar que los pares de bases coincidan en el orden correcto. Está lejos de ser basura. Simplemente no codifica proteínas.

Más bien lo comentaron debido a cambios en los requisitos.

No.

Como me preguntaste “sé amable”, me detendré aquí.