Parece que todo en este planeta tiene una razón y un propósito. ¿Por qué entonces (y cómo) es nuestro ADN 98% basura?

Bueno, ciertamente no todo es basura. Hay muchas formas de pensar en lo que es útil o no. Ciertamente, parte del ADN humano no es realmente necesario. Las definiciones de ADN basura varían en un grado considerable y, por lo tanto, no se ha determinado qué parte del genoma es realmente inútil. Lo que realmente complica la historia es la gran diferencia en el tamaño del genoma en las criaturas vivientes.

Humano: 3.3 Gb [3.3 mil millones de pares de bases]

Amoeba dubia: 670 Gb * necesita ser replicado

C. elegans [nematodo]: 100 Mb

D. melanogaster [mosca de la fruta]]: 175 Mb

M. Musculus [ratón]: 2.7 Gb

P. paniscus [bonobo]: 3.3 Gb

pez globo: 390 Mb

pez pulmonado: 130 Gb

Populus [álamos / álamos]: 480 Mb

Especies Allium [cebolla]: 6.6 – 30 Gb

Todos estos organismos tienen aproximadamente [dentro de 1 orden de magnitud] el mismo número de genes codificadores de proteínas. Debería ser obvio que hay una buena cantidad de “basura” en bastantes organismos y menos en otros. Solo pensar en el genoma humano es demasiado humano. Esta tabla debería plantear muchas preguntas como “¿Por qué la célula del pez pulmonado tiene más de 30 veces más ADN que un pez globo?” O “¿Por qué un tipo de cebolla necesita más de 4 veces más ADN que otro tipo de cebolla? “Etc.

No hay una manera simple de determinar exactamente qué significa basura y qué medidas se deben usar para estimar su tamaño en el genoma. Por ejemplo, ENCODE descubrió que alrededor del 80% del genoma humano se transcribe en algún tipo de ARN. Eso significaría que el 80% del genoma es bioquímico activo. Pero NO que el 80% del genoma sea necesario o útil fisiológicamente. En algún lugar, menos del 2% del genoma termina traduciéndose en proteínas, de los exones. Mucho más del genoma son intrones, segmentos no traducidos dentro de un gen. Los estudios han demostrado que algunos de los intrones son esencialmente inútiles y pueden editarse sin problemas, mientras que otros son críticos para la producción final de proteínas. Y algunos otros intrones son necesarios para la producción de diferentes proteínas del mismo gen a través de un proceso de empalme alternativo. Tomará mucho tiempo estudiar los usos, o inutilidades, de todos los intrones.

Hay varios tipos de segmentos repetitivos que parecen inútiles y algunos que se consideran necesarios y pueden estar relacionados con algunos tipos de enfermedades genéticas. Luego hay una gran cantidad de pseudogenes, segmentos de ADN que pueden ser reconocidos por tener secuencias que parecen ser genes conocidos, pero que no codifican proteínas. Estos son un legado de nuestra historia evolutiva y los cambios en nuestros genomas a lo largo del tiempo. Las estimaciones del genoma humano que pueden considerarse verdaderamente útiles varían ampliamente, pero probablemente sean inferiores al 50% de nuestro ADN. Hay mucho trabajo por hacer.

Parece que todo en este planeta tiene una razón y un propósito.

Esto es incorrecto. Este es un error cognitivo llamado teleología promiscua. Todo no tiene una razón o un propósito; de hecho, el propósito es un atributo humano.

¿Por qué entonces (y cómo) es nuestro ADN 98% basura?

Nuestro ADN no es 98% basura.

El término “ADN basura” se inventó para el ADN no codificante, es decir, ADN que no contiene instrucciones para producir proteínas.

Resulta que el ADN hace más que solo producir proteínas. Por ejemplo, los genes promotores no crean proteínas; en cambio, activan o desactivan otros genes. No querría, por ejemplo, que sus células cerebrales produzcan enzimas hepáticas, por lo que los genes que codifican esas enzimas se desactivan por los genes promotores.

Sin embargo, algunos genes son genuinamente basura, no codificantes y permanentemente silenciados.

¿Por qué? Porque fueron útiles para nuestros antepasados ​​pero no lo son para nosotros. Algunos de estos genes contienen la historia de nuestra herencia evolutiva, que nos regalaron antepasados ​​que no eran humanos, y que ahora siguen en silencio el viaje.

Por ejemplo, KRTHAP1 es un gen que codifica un tipo de cabello que se encuentra en el pelaje de otros simios. Perdimos nuestro pelaje en parte porque este gen fue desactivado en humanos. Todavía está allí en los humanos, simplemente se ha desactivado y ahora es “ADN basura”.

También hay otros tipos de ADN basura, como transposones, secciones de ADN que no hacen más que copiarse a otras secciones de nuestros cromosomas. Normalmente esto no hace nada, pero si un transposón se copia en el medio de un gen necesario, puede causar mutación. ¿Por qué existen? Porque ellos pueden.

Los intrones, secciones de ADN dentro de un gen codificador, no codifican directamente las proteínas pero sí (en algunos casos) regulan la expresión génica; es decir, regulan qué tan activo es ese gen.

Imagínese si alguien dijera que solo las instrucciones en un programa de computadora que cambiaron la memoria eran ‘instrucciones reales’, y cualquier instrucción que hiciera otras cosas, como valores probados, leídos de la memoria o saltados a diferentes partes del programa, eran ‘instrucciones basura’ ‘. Es un poco así.

Solo voy a abordar la mitad de la pregunta: ADN basura.

Sí, la mayor parte del genoma probablemente sea basura. El 98% puede ser una estimación demasiado alta, pero probablemente todavía sea muy alta.

Por ejemplo, aquí hay una respuesta al estudio ENCODE y su reclamo de 80% de funcionalidad, Sobre la inmortalidad de los televisores: “Función” en el genoma humano según el Evangelio sin evolución de ENCODE. Para citar las primeras oraciones del resumen:

Una serie reciente de publicaciones del Consorcio ENCyclopedia Of DNA Elements (ENCODE), específicamente el artículo firmado por todos los miembros del Consorcio, plantea la idea de que más del 80% del genoma humano es funcional. Esta afirmación va en contra de las estimaciones actuales según las cuales la fracción del genoma que se conserva evolutivamente a través de la selección purificadora es inferior al 10% .

Aquí hay un artículo de Carl Zimmer que presenta los argumentos de ambos lados, ¿Es la mayor parte de nuestro ADN basura? . Los defensores del ADN basura hacen el caso más persuasivo, en mi opinión no experta. Esto es lo que dijo un investigador:

Los científicos de la Universidad de Oxford han medido el cambio evolutivo en los últimos 100 millones de años en cada punto del genoma humano. “Hoy puedo decir, con la mano en el corazón, que 8 por ciento, más o menos 1 por ciento, es lo que consideraría funcional”, dice Chris Ponting, autor del estudio. ¿Y el otro 92 por ciento? “No parece importar mucho”, dice.

También está la prueba de cebolla .:

La prueba de la cebolla es una simple comprobación de la realidad para cualquiera que piense que ha creado una función universal para el ADN basura. Cualquiera que sea su función propuesta, hágase esta pregunta: ¿Puedo explicar por qué una cebolla necesita aproximadamente cinco veces más ADN no codificante para esta función que un humano?

La cebolla, Allium cepa, es una planta diploide (2n = 16) con un tamaño del genoma haploide de aproximadamente 17 pg. El Homo sapiens humano es un animal diploide (2n = 46) con un tamaño del genoma haploide de aproximadamente 3.5 pg. Esta comparación se elige de manera más o menos arbitraria (hay genomas mucho más grandes que la cebolla y mucho más pequeños que los humanos), pero aclara el problema de la función universal para el ADN no codificante1.

Además, si cree que las cebollas son de alguna manera especiales, considere que los miembros del género Allium varían en tamaño del genoma de 7 pg a 31.5 pg. Entonces, ¿por qué A. altyncolicum puede conformarse con una quinta parte de regulación, mantenimiento estructural, protección contra mutágenos o [insertar la función universal preferida] que A. ursinum?

De acuerdo, no soy biólogo, pero por todo lo que he leído, todavía parece que la gran mayoría del genoma es, de hecho, basura.

Hay una historia fascinante de los años 90 sobre un hombre que experimentó en el uso de procesos evolutivos en la construcción de circuitos funcionales. Quería un dispositivo que reconociera una longitud de onda particular de energía y realizara una tarea predeterminada. Comenzó con un montón de circuitos conectados al azar, y siguió seleccionando los que tuvieron menos éxito en la tarea, y mutando al azar los que tuvieron más éxito.

Tomó más de 4000 generaciones, pero el sistema finalmente obtuvo los resultados deseados. Pero aquí está la parte que es relevante para su pregunta:

El valiente chip estaba utilizando solo treinta y siete de sus cien puertas lógicas, y la mayoría de ellas estaban dispuestas en una curiosa colección de circuitos de retroalimentación. Cinco celdas lógicas individuales se desconectaron funcionalmente del resto, sin vías que les permitieran influir en la salida, pero cuando el investigador deshabilitó a cualquiera de ellas, el chip perdió su capacidad de discriminar los tonos.

Las personas que defienden el diseño inteligente realmente no entienden cómo funciona la evolución. No es una progresión lineal lógica de pasos completos en los que todo se adapta perfectamente a un conjunto finito de requisitos. Por el contrario, es una aproximación difusa en el mejor de las capacidades que son lo suficientemente buenas como para permitir que una especie se mantenga viva, consuma energía y se reproduzca.

Entonces, la idea de ‘razón y propósito’ solo puede entenderse después del hecho. Nadie se propuso crear un ornitorrinco con pico de pato, pero hay razones por las cuales sus patas palmeadas, su pico de pato, sus espuelas venenosas y su abrigo de piel son adecuados para su circunstancia particular.

Sin embargo, no es el animal perfecto para sus circunstancias. Es solo el que actualmente ocupa ese nicho en el ecosistema.

En realidad no lo es. Los biólogos solían pensar que, pero un montón de nuevos trabajos de investigación muestran que aproximadamente el 80% de nuestro genoma es bioquímicamente activo. Lo que significa que hacen algo.

No soy un experto, pero por lo que deduzco, la parte del ADN que no codifica genes (no estoy seguro de lo que eso significa exactamente, necesita investigar más) hace algo.

Este es un extracto de un artículo que encontré:

“En lugar de ser inertes, las porciones de ADN que no codifican genes contienen aproximadamente 4 millones de los llamados interruptores genéticos, factores de transcripción que controlan cuándo se activan y desactivan nuestros genes y cuánta proteína producen, no solo afectando a todas las células y órganos en nuestro cuerpo, pero hacerlo en diferentes momentos de nuestra vida. En algún lugar en medio del 80% del ADN, por ejemplo, se encuentran las instrucciones que inducen a una célula no comprometida en un embrión en crecimiento a formar una neurona cerebral, o dirigir una célula en el páncreas para producir insulina después de una comida, o guiar una célula de la piel hacia brote y reemplace a un predecesor que se ha desprendido “.

Este es el enlace al artículo: ADN basura: no es tan inútil después de todo | TIME.com

El artículo es de hace unos años, pero no busqué mucho ya que no tengo mucho tiempo en este momento.

Pero todavía estamos aprendiendo sobre nuestro genoma. Entonces nada está escrito en piedra. Solo tengo que esperar y ver qué descubren los científicos sobre nuestro genoma.

Todo tiene una razón o un propósito ?????

Una de las primeras cosas que les enseñé a mis hijos fue que todo NO sucede por una razón.
Estaba tratando de decirles que sucede una mierda, y buscar por alguna razón puede conducir a un camino muy destructivo. Piensa: “Me lastimé porque soy malo”.

Podemos explicar la razón de que haya un guijarro allí, pero ¿su propósito? Esa es una dificil.

Parece bastante obvio cómo llegó allí el ADN basura. Viejas copias de ADN simplemente colgaban. O tal vez, dado que el ADN se autorreplica, esa es otra fuente potencial de basura.

El motivo por el cual las copias adicionales de ADN que acaban de colgar pueden ser el resultado de una falla en el mecanismo de limpieza, o puede tener algún uso que permanece sin descubrir.

En realidad, tal vez solo esté allí.

El 98% de nuestro ADN no es basura. Fue etiquetado como “ADN basura” por investigadores hace un par de décadas que sabían menos que nosotros ahora. Ahora sabemos que mucho más es positivamente útil de lo que solíamos pensar. Aunque algo de eso es, de hecho, basura, probablemente sea menos de la mitad.

Sin embargo, sugiere que “todo en este planeta tiene una razón y un propósito”. Estoy totalmente en desacuerdo. Pero la mente humana tiene una gran capacidad para editar las cosas que considera “sin importancia”. Estás rodeado de cosas que no tienen razón. Pero su mente, en gran medida correctamente, decidió que tales cosas no son importantes para su supervivencia y felicidad continuas, y por lo tanto, las editó. Lo que ahorra enormes cantidades de capacidad intelectual. Si recordaras todos los detalles sin importancia, tu mente colapsaría bajo la carga. Pero una edición inteligente oculta toda la escoria y le permite manejar el mundo en toda su complejidad.

Hmm No esperaba poder dar esta respuesta, pero de todos modos puedo: antes de preguntar por qué, debe preguntar si.

Simplemente no es cierto que el 98% de nuestro ADN sea basura. Si define un gen de codificación de proteínas que se extiende desde el sitio de inicio de la transcripción hasta el sitio de finalización de la transcripción, aproximadamente un tercio del genoma humano es parte de un gen de codificación de proteínas. Ahora, es cierto, la mayoría de los genes están compuestos por una secuencia de exones e intrones, donde solo los exones eventualmente se traducen en proteínas. En total, los exones constituyen aproximadamente el 3% del genoma (que es de donde proviene la noción de que la mayor parte del genoma es basura).

Pero todavía hay información en los intrones. La mayoría de los genes no codifican solo una proteína. Codifican para múltiples isoformas diferentes, que se crean mediante un método llamado empalme alternativo, mediante el cual se incluyen o excluyen diferentes combinaciones de exones del producto final. Los intrones deben contener al menos alguna información sobre cómo llevar a cabo ese empalme.

También estamos aprendiendo que tanto los intrones como otras regiones “intergénicas” del genoma contienen cosas como microARN y ARN largos no codificantes que tienen funciones reguladoras. Estas regiones también contienen elementos como promotores o potenciadores que (como el ADN) juegan un papel importante en la regulación de la expresión de genes cercanos (o a veces distantes).

La única parte del genoma de la que estamos bastante seguros es que la basura son regiones de baja complejidad con muchas secuencias cortas repetidas. Ese es un porcentaje muy pequeño del genoma. Y algo de eso es útil de una manera completamente diferente. El patrón de repeticiones cortas en tándem en el cromosoma Y es el elemento clave utilizado en las bases de datos genealógicas para rastrear la herencia a través de la línea masculina.

Parece que todo en este planeta tiene una razón y un propósito.

¿Oh si? ¿Qué propósito tienen mis ataques de migraña? ¿O el hecho de que los humanos tienen una columna vertebral que funcionaría perfectamente bien si todavía camináramos a cuatro patas, pero falla tarde o temprano al caminar erguido? ¿Qué propósito tiene el cáncer de hueso en los niños?

La única razón por la que todo parece tener un propósito es que las personas ignoran todo lo que no tiene un propósito porque desean desesperadamente que todo tenga un propósito porque no pueden hacer frente a un universo sin propósito.

¿Por qué entonces (y cómo) es nuestro ADN 98% basura?

No lo es. Hay genes que están inactivos pero, por ejemplo, estaban activos en algunos de nuestros antepasados ​​o controlan otros genes. La idea de que el 98% del ADN es y fue inútil es antigua y refutada.

Tengo curiosidad por qué razonamiento llegas a la conclusión de que todo en el planeta tiene un propósito.

tomemos una ameba, por ejemplo. Seguramente hay una razón por la que existe. Existe como resultado de una serie trazable de eventos químicos y biológicos. Tiene una función, pero no puedo estar de acuerdo con que la ameba tenga un propósito.

Es posible que desee referirse al ADN de Eukoryotes, que de hecho tiene algo de basura (pequeña cantidad) necesaria para la compresión de información. (Vea mi otra respuesta La respuesta de Kevin Mondoloni a ¿Los humanos tienen más ADN no codificante y basura que otros animales?)

Tienes la impresión de que las cosas tienen una razón y / o un propósito, lo cual está mal.

La vida no tiene ningún propósito, simplemente sucedió y continúa siendo porque nada en este momento está aquí para interrumpirla.

Para empezar, no existe el ADN basura, los científicos se dieron cuenta hace tiempo de que en realidad casi todo el ADN está activo, y que incluso el ADN inactivo no es basura. Entonces, desafortunadamente para usted, su pregunta es redundante (oh, y solo porque parece que todo tiene un propósito, no significa que realmente lo tenga)