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我和seasea关于基因概念及其他观点的讨论汇总,欢迎批评
送交者: 南泥湾 2007年10月01日00:00:00 于 [教育学术] 发送悄悄话

最近,我和seasea对基因概念及其他观点有不同地理解,进行了针对性的讨论,实际上大家发现目前的基因概念不够完整和严谨,有待于更新,这里我将讨论汇总,欢迎各位提出你们的看法。

1.基因概念的差异

seasea 说:“今年ENCODE PROJECT发表重访1%人类基因组序列之后我觉得“基因”这个概念或许应该这么解释:基因就是包括调控和得到转录的一段核酸序列。”他将MicroRNA、反义RNA等非编码RNA算独立基因。

而我的基因定义是这样:基因的概念包括编码蛋白多肽和独立功能性RNA的编码核苷酸序列以及启动子、增强子、Micro等附属的表达调控性序列。在我的概念中,MicroRNA、反义RNA等算附属调控序列,不算独立基因。

2.混淆的概念

Seasea开始提出选择性剪接算不同基因,我举了两个果蝇的基因DSCAM和ParA,存在数万个以上的选择性剪接产物,大多数人认为还是单个基因,他已经同意这个观点。

但他还是混淆了选择性剪接(alternative splicing)和选择性转录(selection of tranxxxxional start site)两个概念。选择性剪接是初始mRNA转录后加工,是选择性的内涵子切除过程,与转录因子无关,选择性转录才与转录因子有关。

seasea对两个概念的混淆反映在这两段话中:

"目前很多所谓的“选择性拼接”中有多少其实正是由于转录因子选择了不同的调控序列所致。”。“若这些产物只是选择性拼接而来,可视为同一基因,毕竟它们都利用了相同的调控序列。而我特别指出的是,目前很多“选择性拼接产物”实为“选择性转录产物”,利用了不同的调控序列,那么它们是不同的基因。

3.基因总数的不同观点

实际上我们对基因概念的不同导致的,但目前科学家讨论人的基因数目时通常都说20000-30000个,我持此观点,因此认为方舟子计算出人牛融合细胞的基因比例为0.1%没什么错误。

而seasea认为:ENCODE PROJECT的研究结果是“一重大遗传学进展”,“今年之遗传学已经不是去年的遗传学”。基因总数目前不可估计,方舟子的计算是错误的。

在我看来,这些只是一些基因概念的新提法,是否能否被多数人接受,有待数据积累和经受时间的考验,但他却认为其他基因概念都是过时的,不对的。

另外,seasea 说“至于我为何十余年前翻来覆去地想GENE的定义,那是因为当时我发现转基因植物往往转的并不是“基因”,而是一段核酸序列,当时就在想,这个“基因”应该就是一段得到转录的核酸序列。而至于后来将调控序列也列入基因的一部分,则归功于今年ENCODE PROJECT的研究结果,并结合到自己多年来研究中发现的与选择性拼接有异的现象,其实就是选择性转录。至于人基因组编码的基因数目,如果你能斩钉截铁地告诉大家,我只好说又一个方舟子诞生了。”

他将调控序列归于基因的概念认为是“ENCODE PROJECT的研究结果”和他“自己多年来研究中发现的与选择性拼接有异的现象,其实就是选择性转录”,我认为选择性转录和调控序列归于基因不是很新的概念。

还有一些其他观点,我们有不同意见,他挑了我一些字误,比如我对人类基因数的估算“2450+3+40=25000 ”,实际应为24500+3+40 约为25000。

开卷有益,理性讨论也有益,有些分歧,5-10年后再看吧。


2007-10-1


以下是seasea的原话,供参考

"我提供的文章只不过是一篇综述,而其相关文章有数十篇陆续发表在GENOME RESEARCH上,基本上每篇都用到了不同的生物信息学方法进行相互校正,最后的结果还是由试验验证(诸如RACE,MICROARRAY,CHIPONCHIP等等)。写这篇综述的几个作者很可能不是搞生物学出身的,有些句子极其晦涩,读不大通。但他们将ENCODE PROJECT对1%人基因组序列的分析进行了一个综合,难度也是相当大的。我啰嗦一堆实际上是对“基因”这个概念的外延进行描述,你可以看出“基因”实际上并不是如你所说“一个能被独立转录的DNA片段就是一个基因”,象病毒的基因组就以RNA居多。在定义“基因”时,并未将RNA转录后的处理,诸如不同拼接方式考虑进去,而必须将转录调控考虑进去,因为产生的选择性转录产物是“独立转录”的,与报道的基因仅仅分享一些序列,可能会编码一些不同的产物,这就难以大规模研究了。根据那篇综述作者所言,如果以“功能”进行定义的话,确实有可能陷入“一个基因组就是一个基因”的泥潭。而我只不过指出基因就是一个转录单位,包括调控序列和转录序列,这也是为什么加了一段你没读懂的解释。最后,基因这个词用于从原核到真核的所有生物以及病毒,除非用不同的名称进行区分,若要继续用这个词,就不能避免一个“大一统”的基因定义。当然综述的作者提及这个问题,或许将来有一天用“TRANxxxxS”来替代“GENE”这个词,那样就避免了“FUNCTION”的问题,也就不存在一个基因组就是一个基因的泥潭了,我正是吸收了这一提法。但总的说来,目前要给出一个人类基因组编码的基因数目是不可能的,管他25000还是30000,只有等若干年后,没人再能检测到独立转录的RNA产物后,咱们再掰手指头去数吧。"

"你可以看看我以前的帖子,我说那些选择性拼接的产物中有多少是选择性转录而来的呢?不知你对REAL-TIME PCR熟悉否,如果你用这种方式来检测某转录因子对靶基因转录的调控,你是否做过一些对照:如果靶基因不太大(2K以内),你可以设计引物检测全长互补DNA(根据已报道的序列),同时用5'端,中间以及3'端引物进行REAL-TIME PCR检测,你发现过一些非常有趣的现象没有?例如REAL-TIME PCR结果不能和全长互补DNA PCR结果吻合;或者其中有那么两对REAL-TIME PCR引物得到相反的结果。这是曾经困扰我多年的一个问题,当然后来费了老大的劲,经过RACE确认了3个不同的转录产物(而不是拼接),其中两个居然在同一细胞中表达,C/EBP ALPHA 激活其中一个而抑制另一个的转录。不知还有人这么傻呵呵地设计两三对引物进行REAL-TIME PCR的, 当然他们的结果到底是咋回事也就搞不清楚了。这些结果引起我对选择性转录的兴趣,正好ENCODE PROJECT的大量DATA上来了,原来这选择性转录也是很普遍的。

至于人类基因组编码基因的总数目,当然是一定的,但现在是不能确定的。象MIRAN,2002年才首次在人类细胞中检测到,预测总数在450至1500之间,是否只有这么多呢?未必。本人不太信任生物信息学,还是到了一定时候经过试验一一验证了再说。其次,那些选择性转录的产物,能否编码蛋白,功能如何也有待试验验证。目前不知有什么方法可以检测并定量总的基因数目?"


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