Луковый тест - Onion Test

В луковый тест это способ оценки обоснованности аргумента в пользу функциональной роли некодирующая ДНК, иногда называемый «мусорной ДНК». Это связано с парадоксом, который возник бы, если бы большинство эукариотический предполагается, что некодирующая ДНК является функциональной, и сложность согласования этого предположения с разнообразием в размеры генома среди видов.[1] Термин «луковая проба» был первоначально предложен[2] неофициально в сообщении в блоге автора Т. Райан Грегори чтобы помочь прояснить дискуссию о мусорная ДНК. Этот термин упоминается в газетах и ​​онлайн-СМИ.[3][4] статьи в научных журналах,[5][6][7][8] и учебник.[9] Тест определяется как:

Луковый тест - это простая проверка реальности для всех, кто думает, что придумал универсальную функцию для мусорной ДНК. Какой бы ни была ваша предполагаемая функция, задайте себе этот вопрос: могу ли я объяснить, почему луку для этой функции требуется примерно в пять раз больше некодирующей ДНК, чем человеку?

Лук и его родственники сильно различаются по размеру генома,[10] без изменения их плоидности, и это дает исключительно ценное окно для изучения мусорной ДНК геномного расширения. Поскольку лук (Allium cepa) это диплоид организм, имеющий гаплоидный размер генома 15,9 Гб,[10] в нем в 4,9 раза больше ДНК, чем в человеческий геном (3,2 Гб). Другие виды в роде Allium сильно различаются по содержанию ДНК без изменения их плоидность. Allium schoenoprasum (чеснок ), например, имеет размер гаплоидного генома 7,5 Гб, что меньше половины гаплоидного генома лука, но Allium ursinum (дикий чеснок) имеет размер гаплоидного генома 30,9 Гб, что почти в два раза (1,94 раза) больше, чем у лука, и более чем в четыре раза (4,1 раза) больше, чем у чеснока. Эта резкая разница в размерах между близкородственными видами рода Allium также является частью расширенного логического обоснования теста на лук, как это было первоначально определено:[2]

Кроме того, если вы думаете, что, возможно, лук является чем-то особенным, учтите, что представители этого рода Allium размер генома колеблется от 7 до 31,5 пг. Так почему же A. altyncolicum обойтись одной пятой частью регулирования, структурного обслуживания, защиты от мутагенов или [указать предпочтительную универсальную функцию], как A. ursinum?

Парадокс C-ценности

Некоторые исследователи утверждают, что луковый тест имеет отношение к более широким вопросам, связанным с Парадокс C-ценности и справедливо только в том случае, если можно оправдать предположение, что размер генома не имеет отношения к физиологии организма.[11] По словам Ларри Морана, луковый тест - это не аргумент в пользу мусорной ДНК, а подход к оценке возможных функциональных объяснений некодирующей ДНК. По его словам, он задает вопрос, почему виды лука нуждаются в гораздо большем объеме этой предполагаемой функции, чем люди, и почему в гораздо большем (или меньшем) объеме, чем другие близкородственные виды лука, и не рассматривают вариации в размере генома (C-значение ) среди самих организмов.[12]

Критика

По словам Джонатана Маклатчи, луковый тест действителен только в том случае, если можно обосновать предположение о том, что размер генома не влияет на физиологию организма. Длинные последовательности повторяющейся ДНК могут иметь большое значение для организма и могут вносить вклад в задержки транскрипции и механизмы времени развития организма. Кроме того, он утверждает, что существует положительная корреляция между размером генома и объемом клеток для одноклеточных эукариот, таких как растения и простейшие и поэтому большее количество ДНК обеспечивает селективное преимущество за счет внесения вклада в скелет и объем ядра этих клеток.[11] Представление МакЛэтси лукового теста, которое относится к сторонникам разумного замысла Джонатан Уэллс ' Миф о мусоре ДНК была опубликована на веб-страницах Института открытий, выступающих против эволюции / разумного замысла - креационистский институт открытий был опровергнут Ларри Мораном, к которому фактически обратился в сообщении МакЛати:[13]

[луковый тест] разработан как мысленный эксперимент для проверки гипотезы о возможной функции большого количества некодирующей ДНК. Если вы думаете, что у вас есть объяснение того, почему большая часть генома человека имеет функцию, вам следует объяснить, как это объясняет геномы лука. Райан Грегори знал, что большинство так называемых объяснений выглядят очень глупо, когда вы пытаетесь использовать их для объяснения размера генома у видов лука.

Маклатчи привел аналогичные аргументы на Uncommondescent.com, другом веб-сайте ID-креационистов, на что Ник Мацке ответил:[14]

[...] луковый тест - это вызов большой группе людей - множеству креационистов / IDists, множеству журналистов, некоторых ученых, некоторых чудаков - которые делают смелые заявления о том, насколько большая / вся ДНК функциональна и насколько глупые ученые когда-либо думали, что многое из этого было хламом. Предлагаемые вами функции должны быть в состоянии пройти луковый тест, иначе у вас действительно нет никаких доказательств того, что большая часть ДНК функционирует.

Юэн Бирни (тогдашний руководитель проекта ENCODE) объяснил разницу как результат полиплоидия,[15][16] и поэтому не имеет отношения к обсуждению людей.

(re: лук и т. д.); полиплоидия и то, что вы позволяете вашим повторам «сходить с ума» (плохие пиРНК у кого угодно), означают, что ваш геном может быть очень большим

Аналогичные претензии были сделаны Джон Мэттик в статье, защищающей проект ENCODE от аргументов, оспаривающих основной вывод проекта:[17]

Другой существенный аргумент, имеющий отношение к данному вопросу, упоминается в цитатах, которые предшествуют Graur et al. В статье, более подробно обсуждаемой Дулиттлом, является так называемая «загадка значения С», которая относится к тому факту, что некоторые организмы (например, некоторые амебы, лук, некоторые членистоногие и амфибии) имеют гораздо больше ДНК на клетку, чем люди. , но не может быть более сложным с точки зрения развития или когнитивных способностей, что подразумевает, что геномы эукариот могут нести и действительно несут различное количество ненужного багажа. Это может быть так, но степень такого багажа у людей неизвестна. Однако при наличии данных эти возрастающие исключения, по-видимому, связаны с полиплоидией и / или различной нагрузкой транспозонов (неопределенной биологической значимости), а не с абсолютным увеличением генетической сложности. Более того, в целом наблюдается устойчивый рост количества межгенной и интронной ДНК, не кодирующей белок, со сложностью развития, взаимосвязь, которая ничего не доказывает, но предполагает ассоциацию, которая может быть опровергнута только нисходящими исключениями, о которых нет никаких известных .

Читатель оставил следующий комментарий:[17]

Онон-тест ИМО Т. Райана Грегори, процитированный Мэттиком, касается не столько того факта, что геномы лука больше, чем геном человека, сколько того факта, что размеры самого маленького и самого большого генома лука различаются в 5 раз. Для этих видов лука придется заявить о различных сложностях, если предположить, что большинство последовательностей являются функциональными.

Некоторые виды Allium тетраплоидны; однако виды, часто описываемые в луковом тесте, включая сам лук, диплоидны, как и люди. В исходном расширенном обосновании лукового теста[2] Грегори использовал A. altyncolicum как пример исключительно маленького (7 пг, 6,9 Гб) генома лука. Этот вид, скорее всего, тетраплоидный,[10] но это, возможно, делает еще более веские аргументы в пользу сильно изменчивого размера генома и может быть легко заменено другими диплоидными видами, такими как Allium schoenoprasum (чеснок, 7,5 Гб).

Рекомендации

  1. ^ Палаццо, Александр Ф .; Грегори, Т. Райан (2014-05-08). Эйки, Джошуа М. (ред.). "Дело в пользу мусорной ДНК". PLOS Genetics. 10 (5): e1004351. Дои:10.1371 / journal.pgen.1004351. ISSN  1553-7404. ЧВК  4014423. PMID  24809441. Таким образом, представление о том, что большая часть некодирующей ДНК эукариот является функциональной, очень трудно согласовать с огромным разнообразием размеров генома, наблюдаемым среди видов, в том числе среди некоторых близкородственных таксонов. Луковый тест - это просто повторение этой проблемы, которая хорошо известна биологам-геномам на протяжении многих десятилетий.
  2. ^ а б c «Луковый тест.« Геномикрон ». www.genomicron.evolverzone.com. Получено 2019-02-13.
  3. ^ Моран, Лоуренс А. (2011-10-12). "Sandwalk: Двойник". Sandwalk. Получено 2019-02-13.
  4. ^ Циммер, Карл (8 марта 2015 г.). "Является ли большая часть нашей ДНК мусором?". Журнал The New York Times.
  5. ^ Палаццо, Александр Ф .; Грегори, Т. Райан (2014-05-08). Эйки, Джошуа М. (ред.). "Дело в пользу мусорной ДНК". PLOS Genetics. 10 (5): e1004351. Дои:10.1371 / journal.pgen.1004351. ISSN  1553-7404. ЧВК  4014423. PMID  24809441.
  6. ^ Фрилинг, Майкл; Сюй, Цзе; Вудхаус, Маргарет; Лиш, Дэймон (2015). «Решение парадокса C-ценности и функция мусорной ДНК: гипотеза баланса генома». Молекулярный завод. 8 (6): 899–910. Дои:10.1016 / j.molp.2015.02.009. PMID  25743198.
  7. ^ Жермен, Пьер-Люк; Ратти, Эмануэле; Боэм, Федерико (2014). «Мусорная или функциональная ДНК? КОДИРОВАНИЕ и споры о функциях». Биология и философия. 29 (6): 807–831. Дои:10.1007 / s10539-014-9441-3. ISSN  0169-3867. S2CID  84480632.
  8. ^ Graur, D .; Zheng, Y .; Цена, шт .; Азеведо, Р. Б. Р .; Zufall, R.A .; Эльхайк, Э. (26 марта 2013 г.). «О бессмертии телевизоров:« функция »в геноме человека согласно безэволюционному Евангелию ENCODE». Геномная биология и эволюция. 5 (3): 578–590. Дои:10.1093 / gbe / evt028. ISSN  1759-6653. ЧВК  3622293. PMID  23431001.
  9. ^ Граур, Дэн (2016). Молекулярная и геномная эволюция. Сандерленд, Массачусетс: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9781605354699. OCLC  951474209.
  10. ^ а б c Рикроч, А; Yockteng, R; Коричневый, S C; Надот, S (2005). «Эволюция размера генома некоторых культивируемых видов лука». Геном. 48 (3): 511–520. Дои:10.1139 / g05-017. ISSN  0831-2796. PMID  16121247.
  11. ^ а б «Почему« луковый тест »терпит неудачу как аргумент в пользу« мусорной ДНК »"". Новости эволюции. 2011-11-02. Получено 2019-02-12.
  12. ^ Моран, Лоуренс А. (12 октября 2011 г.). "Sandwalk: Двойник". Sandwalk.
  13. ^ Моран, Ларри (2011-11-02). "Sandwalk: Джонатан М. снова проваливает луковый тест". Sandwalk. Получено 2020-07-22.
  14. ^ «Мысли о« Загадке ценности С »,« Луковом тесте »и« Мусорной ДНК »- необычное происхождение». Получено 2020-07-22.
  15. ^ "https://twitter.com/ewanbirney/status/243497615134687232". Twitter. Получено 2020-07-20. Внешняя ссылка в | название = (помощь)
  16. ^ "https://twitter.com/leonidkruglyak/status/243495391692197888". Twitter. Получено 2020-07-20. Внешняя ссылка в | название = (помощь)
  17. ^ а б Mattick, John S .; Динджер, Марсель Э. (15.07.2013). «Степень функциональности генома человека». Журнал HUGO. 7 (1): 2. Дои:10.1186/1877-6566-7-2. ISSN  1877-6566. ЧВК  4685169. CC-BY icon.svg Текст был скопирован из этого источника, который доступен под Лицензия Creative Commons Attribution 2.0 (CC BY 2.0) лицензия.