Biologian perusongelma ratkaistu...
Heikki Virkkunen
Mietin tuossa yhtä molekyyli/solubiologian, sanosko
peruskysymystä, eli miksi monella eukariootilla
DNA:ssa suuri osa näyttää olevan tyhjää, siis
sellaista mikä ei koodaa mitään geeniä.
Ihminen on tästä hyvä esimerkki.
Ihmisellä noin 95% DNA:sta on ei-koodaavaa.
No joo koskeehan tämä perhosiakin.
Tässä vastaukseni:
Asia tosiaan on suunnilleen noin.
Ja tässä perusteluni:
Pidetään esimerkkinä ihmistä.
Ihmisessä on useita kudostyyppejä ja näin ollen
useita solutyyppejä. Kussakin solutyyppissä ekspressoituu
sille tyypillisiä geenejä plus tietysti kemiallisen ympäristön vaihtelusta
johtuvia geenejä. Sen että geeni voi ekspressoitua täytyy
liittyä siihen että geenin oltava "kemiallisesti esillä".
Tämä puolestaan tarkoittaa että geenin täytyy olla myös
jossain mielessä kolmiulotteisesti esillä eli "pinnalla",
maailma kun on 3-ulotteinen.
Eri solutyypeissä eri geenisetit siis ovat "pinnalla".
DNA tietysti kokoajan sama.
Ihmisen DNA:lla siis solutyypistä riippuvia erilaisia
3-ulotteisia "lähes stabiileja" laskostumistiloja.
(Siis "vähän" samaan tapaan kuin proteiineilla, molemmillahan periaatteessa
ketjurakenne.
-Enpä muuten lainkaan usko että proteiinien 3-ulotteinen rakenne voitaisiin
johtaa
aminohappoketjusta kun ketju hiukankin pitempi, esim joitain tuhansia.
Modernit kirjat kyllä väitää siihen suuntaan perustelematta asiaa.
Kyseessä lienee jonkinlainen Descartelainen taikausko laskennan voimaan.
Laskemallahan ei saada juuri mitään selville....)
Näissä tiloissa olennaista mitkä geenit ns. näkyvillä/pinnalla,
ei niinkään tarkka kolmiulotteinen rakenne.
-Solu tuskin osaa tarkkaan asettaa tyyppinsä mukaan geenejä
tarkalleen tiettyihin kohtiin kolmiulotteisesti.
Tästä itse asiassa seuraa että DNA:saa pakko esiintyä
paljon tyhjää:
Jos nimittäin ensin ajatellaan että DNA on sekavana vyyhtinä "boxissa"
(jossain siellä tuman sisällä) ja sitten ajatellaan
että haluamme "mielivaltaisen" setin geenejä
(==juuri tälle kudos/solutyypille tyypilliset geenit)
3-ulotteisesti esille eli vedettyä ikään kuin
boxin reunoille tai reunoja kohti,
niin seuraa tästä että geenien välissä on oltava
paljon tyhjää. Muuten ollaan ristiriidassa, kun
vedetään "tämä geeni tuolle reunalle" ja "tuo tuonne". Silloin välissä
olevaa ei
saada enää vedettyä minnekään. Näin siis karkeasti sanottuna.
Boxi ei tässä tietenkään ole boxi vaan yksinkertainen ajatuskuva.
Geenit vetää esille tietysti jokin/jotkut kemialliset forcet..
(Siellä on eukariooteilla ainakin histonit sun muut..)
Sinänsä kromosomin rakenteella, määrällä ei niin hirveesti väliä kunhan
geenien välistä
löytyy tarpeelliset tyhjät. Tyhjää tarvitaan tietysti periaatteessa sitä
enemmän
mitä enemmän solutyyppejä otuksella on.
Pääidea siis se että eukariooteilla, kuten ihmisellä,perhosilla,..
saman DNA:n otettava erilaisia melko stabiileja
3-ulotteisia muotoja solutyypin mukaan niin että tietyt geenit esillä,
mutta että tila muuten voi olla melko "satunnainen" solun kannalta (solu on
huono laskemaan).
Ja että tästä siis seuraa että DNA:ssa oltava silloin melko paljon tyhjää,
ei-koodaavaa rakennetta.
Eukariiottejen DNA siis eräänläinen löysä ripustin geeneille jotta sopivat
erilaiset geenisetit saadaan esille.
Tämmöstä tuli mietittyä.
Mitä mieltä olette ajatuksesta?
Yöterveisin,
Heikki
Janne Sinkkonen
> Mietin tuossa yhtä molekyyli/solubiologian, sanosko peruskysymystä,
> eli miksi monella eukariootilla DNA:ssa suuri osa näyttää olevan
> tyhjää, siis sellaista mikä ei koodaa mitään geeniä. Ihminen on
> tästä hyvä esimerkki. Ihmisellä noin 95% DNA:sta on ei-koodaavaa.
Nopeasti jakautuvilla lajeilla (hiiva, bakteerit) tämän "junk DNA:n"
osuus on pienempi, ilmeisesti kopioinnin suhteellisen suurista
kustannuksista johtuen.
> Sen että geeni voi ekspressoitua täytyy liittyä siihen että geenin
> oltava "kemiallisesti esillä".
Täytyy sanoa että olen tässä touhussa täysin amatööri. Jotain pientä
kuitenkin on tarttunut ja otin kirjan avuksi. Kirjan mukaan DNA on
tumassa pakkautunut kietoutumalla nukleosomien (proteiineja)
ympärille, ja histoni H1 sitoo nukleosomit 30nm läpimittaiseksi
kuiduksi, joka puolestaan on järjestäytynyt löysän luuppimaisesti
muiden proteiinien ympärille muodostaen kromosomin. Kromatiinipakkaus
avataan RNA-transkription (eka osa ekspressiota) ajaksi tarvittavista
kohdista.
Hirveä sotku siis, kuten kaikki solubiologiassa tuntuu olevan.
Ymmärsin ideasi, mutta en uskalla ottaa siihen kantaa. Kyselin töissä
semiamatööreiltä junk DNA:sta, ja he sanoivat että asia on vielä auki,
vaikka kaikenlaisia hypoteeseja on.
Yksi selkeä funktio ei-koodaaville DNA:n osille on ekspression
säätely. Proteiinia koodaavissa DNA:n osissa ei kannata pitää
informaatiota ekspressioon johtavista olosuhteista, koska ekspressiota
säätelevä DNA:n osa vaikuttaisi proteiinin toimintaan. Informaation
pitää olla siis muualla kuin proteiineja koodaavilla alueilla, ja tätä
varten tarvitaan ainakin vähän proteiinien kannalta roskalta näyttävää
DNA:ta, joka ei siis oikeasti ole roskaa vaan sisältää alueita joihin
ekspressiota säätelevät proteiinit kiinnittyvät.
On ollut myös puhetta DNA:n liikkuvista elementeistä (transposable
elements), jota en ihan ole vielä sisäistänyt. Joka tapauksessa
DNA:ssa on pätkiä jotka kopioituvat sinne sun tänne. Osaa näistä
kutsutaan transposoneiksi: maissin DNA:sta transposoneita on 50% ja
ihmisen ainakin 10%. Edelliseen liittyen DNA:ssa on myös runsaasti
toistoa.
Ainakin osittain liikkuvien elementtien alkuperä lienee
retroviruksissa, jotka ovat joskus kopioineet DNA:nsa isäntään mutta
ovat myöhemmin enemmän tai vähemmän toiminnallisesti hajonneet ja
integroituneet hyödylliseksi tai haitalliseksi osaksi isännän
biologiaa. Osa junk DNA:sta siis lienee toimimatonta virus-DNA:ta.
Toisto DNA:ssa olla hyödyllistäkin, vaikka siinä mielessä että se
jotenkin kontrolloi mutaatioiden tai meioosissa tapahtuvan
rekombinaation aiheuttamaa fenotyypin variaatiota.
Google löysi tällaisen:
http://www.psrast.org/junkdna.htm
--
Janne
kimmo k
Pitäisi malttaa olla tarttumatta tällaisiin aiheisiin,
mutta siltä osin, joka koskee entistä nonsens ja
nykyistä junk dna:ta on ainakin päivä päivältä
vähän selvempää, että ne ovat monimuotoisuu-
deltaan ja funktioiltaan ne mystisimmät osat juok-
sutuksineen, ja kaikkea muuta kuin "junk" tai
"nonsens" :-)
Autokatalyyttisessä suljetussa järjestelmässä, kuten
ihmisen soluissa, erikoistumismahdollisuudet ovat
aika tarkalleen rajattu järjestelmään osallistuvien
osasien summan neliöön. Ihmisillä noin neliöjuuri
100.000 eli about 316, mutta koska "vapaa tila"
vaaditaan, kuten tietsikan kiintolevyilläkin, liikeh-
dintään, ja jos se on tossa 13 % hujakoilla, niin
0,87 x 316 = 274 , ja sen mukaan me ollaan noin
niinkuin erikoistuneiden solujen mukaan aika
"valmista kamaa" :-) Seinä pystyssä lajina ????
hehheh
Näitä juttuja ei ehkä voi tarkastella reduktionisti-
sestä näkökohdasta, koska kokonaisuus on aina
paljon enemmän, kuin osasten summa.
sellasta
t kimmo k
Heikki Virkkunen
Joo tiedän että hiivalla, joka myös eukariootti, on ei koodaavaa aluetta
mutta selkeästi vähemmän kuin ihmisellä. Noilla prokariooteilla kuten
bakteereilla, joilla DNA kait rengasmainen, ei taasen kai käytännössä
lainkaan junkkia, mikä mielstäni sopii ajatukseen. Maissin DNA muistaakseni
selkeästi pitempi kuin ihmisen ja olikahan geenejäkin enemmän(?) mikä
tietysti vähän hassua.
Suunnilleen tuttua pääpiirteissään tuo mitä kerrot vastauksessasi.
Uusimmasta Lehningeristä muuten löysin seuraavan lauseen
asiaan liitttyen
"Much of this noncoding DNA may play an important role in the organization
of eukaryotic chromosome structure"
Mutta tämmöstä siellä ei kyllä sanota.
Sitten mm. puhutaan erilaisista hair pin ja crucifix rakenteista missä DNA:n
juoste tarttuukin itseensä eikä siihen pariinsa muodostaen 3-d rakennetta.
Ilmeisesti vaikea tutkia miten se DNA ja "oheiskamat" siellä solussa oikein
makaa, kun kovin suurien proteiinienkaan rakenteita ei pystytä
tällä hetkellä mittamaalla saamaan selville.Mitkähän ne kaksi tapaa
nyt olikaan.
-Kiinnostus näihin asioihin lähtee minulla siitä kun vaihdoin vuoden
vaihteessa
tietoliikennealalta bioinformatiikka alalle, puuhaillen kuitenkin siis
edelleen computerien kanssa. Nämä mm. siinä mielessä
kiinnostavampia asioita koska kyseessä sanosko aidosti
olemassa oleva järjestelmä eikä insinööriplanttujen suunnittelema..
Jonkun verran tullut tutustuttua noihin alan peruskirjoihin,
mutta paljon vielä opittavaa, mitä turha tietysti edes mainita.
Pisti vaan heti silmään tuo tyhjän DNA:n kysymys,
toisinsanoen tuli heti mieleen että tuollaiseen asiaan
luulisi olevan myös melko yksinkertaisen selityksen,
siis jonkunlaisen yleisselityksen,
vaikka ayksityiskohdathan ovat moninaiset ja tietämättömät.
Eiväthän ne osaa edes geeniä selkeästi määritellä.
Ja muuten, tulee juuri tänään kuluneeksi (perjantaina) tasan 50v.
Watsonin ja Crickin julkaisemasta DNA paperista
,joka perustui olennaisesti naisen, Roasalyn Franklinin tekemiin kokeisiin.
Siksi juuri sopiva ajankohta mullistaa ala uudelleen!
-N. tasan 50v sitten myös kiivettiin ekan kerran Mount Everestille
ja Englanti sai uuden kuningattaren(?). Näin Eglantia ajatellen.
/Heikki
"Janne Sinkkonen" <ja...@iki.fi> wrote in message
news:b8947p$62h$1...@phys-news1.kolumbus.fi...