科技

如果我们掌握了对基因“动手术”或许未来有更多隐忧

自2001年人类基因组计划的最终草案公布以来,蛋白质编码基因的数目先是被确定在2~2.5万个,此后,这一数目先后又被一些研究机构分别修改至1.9万个和超过2.1万个。近日,西班牙国家癌症研究中心一项研究又认为,人类基因组中的编码基因可能会减少20%!意味着对人类基因数目的统计或又要推翻重来。然而,这一数字的确定对于人类而言有着怎样的的意义呢?

这项发表在《Nucleic Acids Research》杂志、由西班牙国家癌症研究中心( CNIO )领导的新研究显示,多达20%的编码基因可能根本没有被编码,因为它们具有非编码或假基因(过时的编码基因)的典型特征。

编码基因数量及其鉴定对于包括癌症、心血管疾病等在内的多种疾病的研究至关重要。因此这一最新结论随之带来的人类基因组的缩小或会对生物医学产生重要影响。

编码基因与非编码基因

早期发现的基因多数是编码蛋白质的基因,即DNA序列通过一定的规则指导蛋白的合成。蛋白质是地球上大多数生物体的必要组成成分,参与了细胞生命活动的每一个进程。

DNA指导蛋白质合成的过程还有一个中间步骤,即RNA(核糖核酸),也就是以DNA为模板合成RNA,然后由RNA指导合成蛋白质。

除了用于指导合成蛋白的基因,即通常所说的编码基因,还有种产物是RNA的基因;后者不指导生成蛋白质,而是以RNA的形式起作用,常被称为非编码基因。非编码基因通常起调控作用。

以疾病防治为目标的基因检测通常针对蛋白编码基因,但随着对非编码基因研究的深入,针对它们的基因检测也越来越多。

图片来源:© k_e_n / Fotolia

图片来源:© k_e_n / Fotolia

编码基因数目

自2003年人类基因组测序完成以来,来自世界各地的专家一直致力于汇编最终的人类蛋白质组(基因产生的蛋白质总数)以及产生这些蛋白质的基因。鉴于人类基因组的复杂性以及我们有大约20,000个独立编码基因的事实,这项任务是巨大的。

研究人员分析了GENCODE / Ensembl、RefSeq和UniProtKB三大权威蛋白质数据库,详细比较发现了22,210个编码基因,但是3个数据库所有注释中只有19,446个基因存在。

当他们分析这些仅有一两个参考注释的2764个基因时,他们惊讶地发现,实验证据和人工注释表明几乎所有这些基因都更有可能是非编码基因或假基因。事实上,这些基因连同另外1,470个编码基因一起出现在三个参考目录中,并没有像典型的蛋白质编码基因那样进化。这项研究的结论是,这4234个基因中的大部分可能不编码蛋白质。

根据科学家的说法,这项研究已得到验证。“我们已能够详细分析这些基因中的多数,”研究人员解释道,“超过300个基因已经被重新归类为非编码基因。“这些结果已经被包括在GENCODE数据库对人类基因组的新注释中,CNIO研究人员是该机构成员。

这项工作再次凸显了对人类基因组测序15年后人类细胞中真基因数量的怀疑。尽管最近的数据表明编码基因数量可能超过20,000个,但这项研究的第一作者Federico Abascal说:“我们的证据表明,人类可能只有19,000个编码基因,但我们仍然不知道是哪19,000个基因。”

转基因玉米 图片来源:pixabay

转基因玉米 图片来源:pixabay

基因组规模重要吗?

其实,人体内仅有1%的基因控制着我们正常生活所需的蛋白质表达,其余7%的基因仅仅起基因调控作用,当然它们也同样重要。人类生物复杂性的来源,更多在于基因的选择性表达,而非基因的数量;基因组规模的大小对生物的遗传性状影响其实并不大。事实上,人类与灵长类动物在基因和蛋白质水平上的差异非常小,而灵长类动物之间的生理和发育差异很可能是基因调控而非蛋白质功能导致的。

因此,确定人类基因组的准确数目固然重要,但关于人类基因的研究,我们还有更多因素要考虑。如在掌握了对基因“动手术”的神奇技能后,人类对大自然创造的各种动植物的基因修改,尽管有些现状确实极大满足了人类需求,但由于我们对于基因的认知尚存在局限,未来经过基因修改的基因工程作物等隐忧或许依旧存在。基因“污染”如果真的发生,我们又如何保证这19,000个基因的正常功能呢?或许这也是除了简单获得一个基因数字外,人类更应关注的另一问题。

【责任编辑:祁飞】

数字大物业 城乡新动能│厦门翔安“智理”方法论 数据赋能大物业重塑城乡未来

在厦门市翔安区,基层治理的日常正在被一系列智能化场景所改变:堆积如山的海蛎壳在智能系统的精准调度下,变废为宝转化为绿色的环保材料;AI数字社工化身为社区“新成员”,以数百倍于人工的效率完成和各类任务,让社区工作者有更多时间走进群众;无人机与智能摄像头织就全域感知网络,赋予城乡管理“千里眼”

数字化转型有了“导航图”!14个行业可“按图索骥”

曾经“摸黑走路”的制造业数字化转型,如今有了清晰的“施工图”。在近日沈阳举行的2025年两化融合暨数字化转型大会上,一位与会企业代表这样感慨。此次大会上,工业和信息化部正式发布《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,为钢铁、石化等14个重点行业绘制了企业数字化转型“场景导航图”。

河北空天控股公司多项创新技术成果亮相 “三年上、五年强”科技成果展

12月6日至7日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北交投数智产业园盛大举办。河北空天控股公司作为河北交投集团空天信息领域科技创新核心力量,携系列北斗高精尖装备、省级低空交通监管平台、“北斗+低空”危化品监管系统等多项拥有自主知识产权与自主品牌的创新技术成果参展,通过图文解说、音频演示、动态视频等多元化形式,立体化呈现公司在空天信息领域

河北国资成果展:科技赋能,创新成果“多点开花”

科技赋能国企,创新引领发展。12月6日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北正定新区未来电子信息与装备制造产业基地成功启动,展期2天。成果展期间将举办专家主旨报告会、青年科技人才分享会、专利转化对接会、京津冀三地国资委联合发布《京津冀国有企业青年科技创新倡议书》等系列活动。现场还设有招商洽谈区、成果路演区,旨在打通创新成果与产业需求、金融资本对接的“最

从云计算到星计算:算力革命的技术演进与产业变革​

随着人工智能技术的快速发展和全球算力需求的爆发式增长,传统地面数据中心面临着前所未有的挑战。据统计,到 2026 年,全球数据中心的总用电量或将超过 1000 太瓦时,堪比日本全国的用电量。在能源消耗、土地资源和散热成本的多重压力下,算力基础设施正迎来从地面集中式向天地一体化分布式的范式跃迁。星计算作为这一变革的核心,通过将高性能计算、AI 与边缘计算集成于天基平台,构建分布式卫星星

京广铁路长台关站完成信号系统升级 “智慧机房”助力路网安全提效

日前,经过230分钟紧张有序的施工作业,京广铁路信阳段关键节点站 —— 长台关站计算机联锁设备技术改造工程顺利完工。升级后的新型信号系统与创新建设的“智慧机房”,为这条贯通南北的运输大动脉筑牢安全屏障,进一步提升区域路网运输效能。

智能模型与手术机器人协同,AI医疗开启精准诊疗新时代

医疗大模型具备“专家级”推理能力,手术机器人实现毫米级精细操作,人工智能正重塑从看病到手术的每一个医疗环节。在宁波大学附属第一医院方桥院区,70岁的王阿姨在AI数字人引导下精准挂号,就诊后收到一份AI生成的个性化复查建议。诊室里,医生屏幕已由AI助手自动生成初步病历;手术室内,骨科机器人正辅助医生进行毫米级精准操作。这些场景勾勒出“未来医院”的实景图。智能诊断模型将病变

瞄准九大前沿领域 工信部启动国家新兴产业发展示范基地创建

到2035年培育100个示范园区和1000家示范企业,这一长期计划为中国新兴产业绘制了清晰的发展路线图。工业和信息化部近日正式印发通知,启动国家新兴产业发展示范基地创建工作。该举措旨在面向2035年和“十五五”时期国家发展战略,聚焦新兴产业重点领域,遴选一批具有国内领先水平的产业园区和企业。示范基地创建瞄准新一轮科技革命和产业变革前沿,聚焦新一代信息技术、新能源、新材料、

中国启动“燃烧等离子体”国际科学计划,携手全球点燃“人造太阳”

在安徽合肥未来大科学城,一座名为BEST的紧凑型聚变能实验装置主机大厅内,全球能源未来的一页新篇章正悄然开启。11月24日上午,中国科学院在安徽合肥未来大科学城的紧凑型聚变能实验装置(BEST)主机大厅正式启动“燃烧等离子体”国际科学计划,并首次面向国际聚变界发布BEST研究计划。来自法国、英国、德国、意大利等十余个国家的聚变科学家齐聚合肥,共同签署了《合肥聚变宣言》,

数智赋能解锁文脉守护新范式“今古集”亮相长三角文博会获行业聚焦

11月20日,“今古集:数智赋能·守护文明”2025年社会教育活动在国家会展中心(上海)开幕,活动由中国文物保护基金会科技保护专项基金主办。中国文物保护基金会秘书长陶诚,上海市委宣传部二级巡视员、市文创办专职副主任黄建富,中国科学院院士、同济大学建筑与城市规划学院教授常青等出席活动并致辞,来自文博机构、高等院校、科技企业等众多专家学者与行业代表参加活动。

长三角织就算力“一张网”,数智加速度破局数字时代

一键下单,算力“网购”,87.3EFlops庞大算力资源在长三角地区正像水电一样便捷可及,一场区域一体化的数字革命悄然到来。江苏省一体化算力调度监测平台于11月13日在南京正式上线,这是全国首个省市一体化算力调度监测平台。该平台已监测全省在用数据中心282个,总算力规模达87.3EFlops,其中智能算力占比约70%,成为长三角数字经济的“主力能源”。与此同时,在11月

国家加速制造业升级:到2027年基本建立现代化中试平台体系

工信部最新部署,到2027年底,我国将基本建立现代化中试平台体系,初步形成多主体参与、多领域布局的全国制造业中试服务网络。工业和信息化部办公厅日前印发《关于进一步加快制造业中试平台体系化布局和高水平建设的通知》,明确提出到2027年底,高水平中试平台力量进一步壮大,现代化中试平台体系基本建立,多主体参与、多领域布局、多层次服务的全国制造业中试服务网络初步形成。中试

788 EFLOPS 领跑全球!我国智能算力撑起 AI 创新 “加速度”

截至 2025 年 6 月底,我国智能算力规模达 788 百亿亿次 / 秒(EFLOPS),相当于全球 80 亿人用普通计算器连续运算 4000 年的总量。这一来自工业和信息化部的最新数据,与 1085 万标准机架、1680 艾字节存力共同印证:我国算力基础设施规模已稳居全球前列,正成为人工智能创新的核心引擎。千行百业 “算力赋能” 成效凸显在内蒙古伊利智慧牧场,计算机

中国6G专利全球第一,2025年互联网蓝皮书揭示数字中国新图景

一份备受全球互联网行业关注的年度发展成绩单,在乌镇峰会上如期发布。11月8日,在2025年世界互联网大会乌镇峰会上,由中国网络空间研究院牵头编撰的《中国互联网发展报告2025》和《世界互联网发展报告2025》蓝皮书正式发布。这两份已连续九年面向全球发布的权威报告,全景式展现了过去一年中国和世界互联网发展的新进展与新成就。报告中的一系列数据令人振奋:中国6G专利申请

2025科技创新与产业创新深度融合大会在长沙成功举办

11月1日,由中南大学主办的2025科技创新与产业创新深度融合大会暨中南大学校企联理事会会议在长沙开幕。大会深入贯彻党的二十届四中全会精神,落实“推动科技创新与产业创新深度融合,引领发展新质生产力”的战略部署,旨在充分发挥中南大学教育、科技、人才“三位一体”优势,搭建一个汇聚校友力量、链接产业需求与大学科创资源的高能级平台。

科技赋能健康 创新引领未来 浙江省盐业健康科技研究院挂牌成立

聚焦盐、泛盐产品、泛食品、大健康等领域,致力于开展产品研发、技术创新、产业融合、成果转化、行业研究和人才培养等业务,为浙盐集团转型发展和拓展第二增长曲线提升科研创新支撑,为助力中国盐行业高质量发展注入浙盐新动能。
返回
顶部