เซย์:ในปี 2000 ได้มีการแถลงข่าวครั้งใหญ่เพื่อประกาศเว็บสล็อตแตกง่ายร่างคร่าวๆ ของจีโนมมนุษย์ ฉันเพิ่งเริ่มต้นอาชีพนักข่าวที่St. Louis Post-Dispatchและรายงานเรื่องนี้ ในเวลานั้น เป็นการเปิดเผยว่ามีทะเลทรายขนาดใหญ่เหล่านี้อยู่ระหว่างยีนและเราไม่มียีนเกือบเท่าที่เราคิดว่าเราจะทำ มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเช่นนี้ เราจะไม่มียีนมากไปกว่าแมลงวันผลไม้หรือหนอนได้อย่างไร? นั่นไม่สมเหตุสมผลเลย
แต่ตอนนี้ ฉันคิดว่า เรากำลังมีความเข้าใจที่ดีขึ้น
ส่วนใหญ่เป็นเพราะวิธีที่เราสามารถวิเคราะห์จีโนมได้ คุณช่วยพูดถึงพัฒนาการทางความคิดนั้นได้อย่างไรบ้าง?
กรีน:ก่อนเริ่มโครงการจีโนม [คน] บางคนค่อนข้างวิพากษ์วิจารณ์ และบอกว่ามันเป็นความคิดที่ไม่ดีจริงๆ บางคนแย้งว่าเสียเวลาในการจัดลำดับจีโนมตั้งแต่ต้นจนจบ เราควรโฟกัสและจัดลำดับยีน ราวกับว่าความสมบูรณ์ทางชีวภาพของมนุษย์ทั้งหมดจะอยู่ในยีน ขอบคุณพระเจ้าที่เราไม่ได้ฟังนักวิจารณ์เหล่านั้น เพราะถ้าเราทำทางลัดและมุ่งความสนใจไปที่ยีนเท่านั้น เราก็คงจะมองข้ามความซับซ้อนทางชีวภาพของมนุษย์ไปเท่านั้น
สิ่งที่เราได้มาเพื่อเรียนรู้ก็คือในขณะที่เพียง 1.5 เปอร์เซ็นต์ของตัวอักษรของจีโนมมนุษย์เข้ารหัสโดยตรงสำหรับสิ่งที่เรียกว่ายีนเข้ารหัสโปรตีนโดยตรง — DNA ที่ถูกสร้างเป็น RNA ซึ่งถูกสร้างเป็นโปรตีน — มีขนาดใหญ่กว่ามาก เศษส่วนของจีโนมมนุษย์ที่มีความสำคัญทางชีวภาพและอนุรักษ์วิวัฒนาการ มันทำให้คำจำกัดความของยีนของเรากว้างขึ้น เพราะตอนนี้เรารู้แล้วว่าบางครั้งดีเอ็นเออาจสร้างอาร์เอ็นเอ และอาร์เอ็นเออาจหยุดทำงาน และทำสิ่งทางชีวภาพทุกประเภท
จากนั้นก็มีลำดับทั้งชุดที่อุดมสมบูรณ์กว่าลำดับยีนมาก
ที่ทำการออกแบบท่าเต้นทั้งหมดในจีโนมของเราในแง่ของการกำหนดว่ายีนเปิดใช้งานเมื่อใด ที่ไหน และเท่าใด ในเซลล์ใด และเนื้อเยื่อใด ระยะพัฒนาการ ภายใต้เงื่อนไขอะไร เป็นต้น
มันผลักดันให้เราคิดถึงหน้าที่ทางชีววิทยาอื่นๆ ทั้งหมดใน DNA นอกยีน และตามที่คุณชี้ให้เห็นอย่างถูกต้อง เราไม่มีกฎเกณฑ์สำหรับเรื่องนั้นจริงๆ และขอบคุณพระเจ้าที่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ช่วยเราได้เพราะดวงตาของมนุษย์จะล้มเหลวอย่างน่าสังเวชในการค้นหาสิ่งนี้ และเท่าๆ กัน ชีววิทยาเชิงคำนวณ ชีวสารสนเทศ วิทยาศาสตร์ข้อมูล เป็นเครื่องมือในการวิจัยที่สำคัญที่จะช่วยให้เกิดความกระจ่างว่าลำดับที่ไม่เข้ารหัสในฟังก์ชันจีโนมมนุษย์เป็นอย่างไร และวิธีที่พวกเขาทำแบบนั้นในการออกแบบท่าเต้นที่ประดิษฐ์ขึ้นอย่างพิถีพิถันด้วยยีน
ภาพของ J. Craig Venter, Bill Clinton และ Francis Collins
ประธานาธิบดีสหรัฐ บิล คลินตัน (กลาง) ยืนร่วมกับเจ. เครก เวนเตอร์แห่ง Celera Genomics (ซ้าย) และฟรานซิส คอลลินส์แห่ง NIH (ขวา) ในเดือนมิถุนายน 2543 เพื่อประกาศความสำเร็จของร่างแรกของจีโนมมนุษย์
JOYCE NALTCHAYAN / AFP ผ่าน GETTY IMAGES
เซย์ :ฉันดีใจที่คุณนำซีเควนซ์เหล่านี้ขึ้นมา เพราะนั่นเป็นฉากโปรดของฉัน ฉันเป็นแฟนตัวยงของ RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัส [RNA ที่ไม่ได้ไปสร้างโปรตีน] มีมากมายและหลากหลายมาก และทำงานในรูปแบบที่สำคัญมากมาย ( SN: 4/13/19, p. 22 )
ฉันไม่คิดว่าเมื่อ 20 ปีที่แล้วเราสามารถคิดได้ว่า RNA
ที่ไม่ได้สร้างโปรตีนจะมีความสำคัญสำหรับบางสิ่งบางอย่าง ยีนที่คัดลอกมาจากอาร์เอ็นเอเหล่านี้ถือเป็นยีนที่ขาดหรือเทียม พวกเขาเป็นขยะ
สีเขียว:หรือการถอดความเลอะเทอะ ว่าเอ็นไซม์ของเราเพิ่งจะออกไปและสร้างอาร์เอ็นเอกลุ่มหนึ่ง เพราะพวกเขาไม่รู้ว่าจะควบคุมตัวเองอย่างไร แต่ไม่มี. และฉันชอบประเด็นของคุณเมื่อ 20 ปีที่แล้ว เรานึกภาพไม่ออก ฉันขอเสนอว่าอีก 20 ปีนับจากนี้ เราอาจมองย้อนกลับไปที่บทสนทนานี้และพูดว่า “โอ้ พระเจ้า คิดถึงวิธีอื่นๆ ทั้งหมดที่จีโนมทำงาน” ไม่มีเหตุผลที่จะคิดว่าเรามีมือของเราในแง่ของความซับซ้อนทางชีวภาพทั้งหมดของดีเอ็นเอ ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าเราไม่ได้
เซย์:และแม้กระทั่งเมื่อคุณพบยีนที่เข้ารหัสโปรตีน คุณไม่ได้สร้างโปรตีนเพียงตัวเดียว โดยเฉลี่ยแล้ว คุณกำลังสร้างโปรตีนชนิดนี้ที่แตกต่างกันเจ็ดหรือแปดแบบจากยีนเดียวกัน หลังจากที่ RNA ถูกคัดลอกมาจาก DNA แล้วคุณสามารถผสมและจับคู่ส่วนเล็กๆ ของยีนเพื่อสร้างโปรตีนใหม่ทั้งหมดได้ จากนั้นคุณสามารถจัดการกับกลุ่มเคมีเล็กๆ เหล่านี้ทั้งหมด เพื่อเปลี่ยนวิธีการทำงานของสิ่งต่างๆ
กรีน:เมื่อฉันได้รับปริญญาเอก ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในทศวรรษ 1980 ฉันไม่ได้ทำงานเกี่ยวกับดีเอ็นเอ ฉันไม่ได้ทำงานเกี่ยวกับอณูชีววิทยา ฉันไม่ได้ทำงานเกี่ยวกับอาร์เอ็นเอ ฉันกำลังทำงานกับชุดของโปรตีน ศึกษาวิธีที่พวกมันเติมโมเลกุลน้ำตาลเข้าไปหลังจากที่พวกมันถูกสร้างขึ้น และอย่างไร พวกมันมีโครงสร้างที่แตกต่างกันของโมเลกุลน้ำตาลติดอยู่อย่างไร ขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อที่พวกมันสร้างขึ้น ดังที่คุณชี้ให้เห็น คุณจะเริ่มด้วยยีนหนึ่งยีน และคุณสามารถลงเอยด้วย RNA หลายตัวที่นำไปสู่โปรตีนหลายชนิด และโปรตีนแต่ละชนิดนั้นอาจมีการปรับเปลี่ยนที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับเนื้อเยื่อ สภาวะใด ระยะการสล็อตแตกง่าย
