编译 张力 张蔚

在遗传学研究史的大部分时间里，那些声名显赫的遗传学专家均持有相同的观点：你，你的母亲，你的曾叔祖，亚伯拉罕·林肯，甚至成吉思汗蒙古大军的每一个士兵皆携有大量的“垃圾DNA”。2003年，人类基因组计划落下帷幕，人类在历经13年的不断努力后获得自身的完整基因组草图，却又在其中发现，约98.8%的基因组是“垃圾DNA”，剩下1.2%才是人类生存繁衍需要的蛋白质编码序列。从组成序列的碱基来说，每个人类个体中有大约64亿个亚单位——称为核苷酸——一些在我们的每个细胞中组成了DNA，更多的好像束之高阁的箱子，看似毫无作为，却占据了大量空间。

图1 人类基因组项目持续13年，目标是获取人类基因组中的全部遗传序列。该项目的一个特别有意思的发现是蛋白质编码基因（约22 300个）仅占人类基因组的1.2%，剩下的98.8%全是非编码的无功能“垃圾DNA”。跨物种的“垃圾DNA”分析正在揭示它们在产生基因过程中所扮演的角色

研究人员普遍认为这一类人类遗传序列是随机产生的无功能序列。事实上，我们也并不孤单。某种程度上，每一个起源于27亿年前的单细胞共同祖先的真核生物都是“垃圾收藏家”。以哺乳动物为例，“垃圾”序列约占基因组的85%到99%。遗传和演化生物学家大野乾在复制基因演化领域的研究享有盛誉，他曾经写到，随机的非编码序列没有可能自发地演化出有功能的蛋白质编码序列。但是，这种经典的阐释留给后人一个巨大的谜团：“垃圾DNA”存在的意义是什么？……