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小黑，你這個壞蛋！找你大半天，愛理不理的，還要主編親自出馬編輯你土洋結合，斷句如ＡＲＥ一般多的文章，羞羞羞！不知道現在非基工作室的難處就是缺人ｒｅｖｉｅｗ啊？
再不出來，我就把你和其他的窗帘（帶遮光布的，名副其實的黑帘子）一起放進ｗａｓｈｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ里，加洗衣粉，去污劑，軟化劑轉它一小時。然後大呼：
blackcurtain洗了！
blackcurtain洗了！
blackcurtain洗了！
也可能小黑其實是也和話的大棉襖，馬甲。前幾天也和話穿了一堆大棉襖，馬甲上論壇，跟個胖球似的，扔了好幾個大跟頭。
請各位生物學相關的元老們幫忙繼續校對，等著用吶。
[黑幕作品]生物進化論的分子生物學&遺傳學證據
作者：blackcurtain
編輯：傻蛋吞椰酥 2010-03-10
比較人類和靈長類基因組中同源的內源性逆轉錄病毒 (endogenous retrovirus, ER) 的位置分佈，能夠證明人類和靈長類有共同祖先。
為了講清楚這個問題，需要一點背景介紹：人類和地球上的其他生命的基因組中，DNA序列並不都是有用的。當2003年，人類基因組工程完成時， 我們終於第一次能看到我們人類的一個完整DNA編碼。 這是一個大部頭: 30億鹼基對。這可以理解為一部30億位元組的書，但地球生命的DNA遺傳代碼只用四種字母：ATGC。讓我們感到驚訝的是編碼表達蛋白質的基因數目之少:20000-25000，大大低於以前的估計。 這些編碼的基因只佔基因組的1.5%。剩餘的部分是大量的重複片斷，或者是沒有功能的「垃圾DNA」。人類編碼區的基因幾乎都是一樣的。這很容易理解，這些有功能的基因是非常重要的，這一區域的突變絕大多數是無法被個體承受的，個體也就被從基因庫里除去。 就是說, 在自然選擇的壓力下， 功能區的DNA序列在個體間差異很少。 而當我們考察非編碼區，故事就大不一樣了，這裡個體間序列差異非常大。原因是這部分DNA發生的隨機突變因為不對個體生存有影響，比較容易保留下來。比較個體間這種非功能區DNA序列，可以鑒定是否有二者親緣關係。 這就是DNA親緣鑒定的基礎。
總結:人類基因組編碼區很小，個體差異極小；非編碼區龐大，個體差異較大。
下面回到內源性逆轉錄病毒上面:
逆轉錄病毒感染宿主細胞后，會複製自己的DNA並把複製品插入到宿主DNA序列里去，利用宿主的細胞器來複制自己。HIV就是這樣一種逆轉錄病毒。逆轉錄是一個隨機的過程，這個病毒DNA複製品的插入點是隨機的。當插入點在非編碼區時, 這個插入的副本有較大可能被保存下來。如果因為基因調控或突變等機制使這一插入的複製品失去了功能，它就有可能成為宿主被感染細胞基因組永久的一部分. 逆轉錄病毒的DNA有很特徵的序列，很容易被識別。 我們就稱這種基因組裡的逆轉錄病毒DNA片斷為內源性逆轉錄病毒。如果被感染的是生殖細胞，並被插入了逆轉錄病毒的DNA，又成為了基因組的一部分，那麼這個內源性逆轉錄病毒就有可能被遺傳到這個個體的後代。當這個後代再次被逆轉錄病毒感染，就可能會出現新的插入點。這樣，考察內源性逆轉錄病毒在基因組裡的位點，可以知道兩物種是否曾有共同祖先。物種分開后，新產生的內源性逆轉錄病毒DNA插入點就不會相同了。在不同個體或物種的基因組內相同的位點發現同樣的內源性逆轉錄病毒， 就說明他們有共同的祖先。
因為，隨機的兩次獨立內源性逆轉錄病毒插入點完全相同的幾率小到幾乎不存在。 舉個例子，你手頭有兩部大英百科全書，第一版和第二版內容99%是一樣的取出第一版。閉上眼睛隨便翻開一頁，把手指放在書頁上，睜眼，把你手指下的字母標記好。取出第二版，做同樣的步驟，兩個字母在同一頁，位置相同的機會有多大呢?
這個圖是轉自Gene 2000 [1] 年一篇文章，比較人和靈長類在染色體上同位逆轉錄病毒序列。圖中箭頭代表插入的 逆轉錄病毒，橫向分枝表示各靈長類在進化過程中分離的時間順序，分支后的所有靈長類都會有這個分支點前的 所有染色體上同位逆轉錄病毒。比如，和人類親緣最遠的新世界猴和人共有最左邊兩個病毒插入點, 而和人類最近的黑猩猩則有11個。在人類和黑猩猩分開后，又產生了三個新的內源性逆轉錄病毒插入事件，不和任何一個靈長類分享。
通過人類和其他靈長類基因組裡一種逆轉錄病毒位點的比較，可以看出我們和所有靈長類有共同祖先，還可以看 出親緣的遠近，以及在進化樹上分開的順序。
能說明靈長類和人類共同祖先的原理和逆轉座子一樣，只不過病毒基因的插入是外源性的。
打個神學家能看明白的比方：印刷術發明前，聖經都是人手抄的。人是會犯錯誤的，如果每個抄寫員都把原本忠實記錄下來（假設抄寫員不更正原本自帶的隨機錯誤，類比因為基因組裡非蛋白編碼區對個體生存影響不 大，所以這些隨機變化不會被更正），就包括了原本里的隨機錯誤。那麼我們能從後代的抄本里存在相同的隨機錯誤 的情況，向前反推這些抄本的共同祖先。因為抄寫員還犯自己的隨機錯誤，那麼他後面的抄本就會包含最初和新的隨機錯誤（類比新物種里新的ER插入點產生）。這樣，我們能建立一個樹型結構，理清各抄本的 承繼關係。
聖經文本批判就利用了類似的方法追尋現有抄本的原本。當然，抄寫員的精確度是不能和DNA聚合酶相比的。
呵呵，有趣，聖經能幫助解釋進化論。
進化論的基因組證據
人類基因組已經被完整的精確測序出來，是一本30億字（鹼基）的書。同樣小鼠的基因組也已經精確的測出來 了。比較二者可得出結論，人和鼠，同為哺乳動物，具有共同的祖先。 兩個基因組大概相同的長度。而且他們的蛋白質編碼區的分佈是驚人的相似。人類基因很長的一段染色體上的順 序可以在鼠的染色體上準確的對應的找到。如果說人的基因在基因組裡序列是A，B，C，你將在鼠的基因組對應 的地方找到同樣順序的A，B，C，儘管基因間的序列會有些不同。在一些情形下，這種對應要有很長的一段，比 如，所有人17號染色體上的基因都可以在鼠的11號上找到。 這種基因的排列順序對這些基因的功能是沒有什麼影響的，完全沒有什麼必要的理由保持這種特定的基因排列順 序。
更有說服力的共同祖先證據是對ARE's (ancient repetitive elements，古老重複片斷）的研究。所謂ARE其實 就是由轉座子插入產生的。前段討論過，逆轉座子就是一種特殊的DNA片斷，是一種跳躍基 因，他們能不斷複製自己並把新的複製的序列隨機插入到基因組不同的地方里去，並且沒有明確的功能（有人叫他們寄生基因）。現在有可能在正常基因之間的連接段里識別古老的轉座子殘跡。一些這種古老的轉座子插入 序列和最初的轉座子序列上相比積累了很多突變，證明他們在這個地方已經很久了，所以叫這種轉座子的殘跡被稱為古老重複片斷。
如果我們把鼠和人的基因組用對應的蛋白編碼基因序列為參照並列在一起，會發現這些ARE出現在一模一樣的位 置上（比如在基因A和B之間）。更有說服力的是在同樣位置上找到不完整ARE斷裂在相同的鹼基上。
轉座子在新位置插入時，經常會插入得不完整，因為種種原因斷裂掉，會在新位置上留下一個不完整的轉座子片斷並失去本身功能，比如一個轉座子原來完整序列是：
AATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCC，
插入時斷 裂在任意一鹼基處，這樣，在插入點就會留下一條不完整的轉座子序列比如： AATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCAATTGGCCA。
發現在同一位置，同樣精確的斷裂在同一鹼基處的ARE，是非常有說服力的證據，鼠和人具有共同祖先。因為靠 機會產生這樣在同樣位置，同樣斷裂方式的ARE是不可能的（更別說二個基因組中有很多這樣的同位置同樣的不 完整ARE在）。 除非你能接受上帝分別創造了人和鼠，並且專門在同樣位置放置同樣斷裂的ARE以誤導我們，剩下的結論只能是 人鼠有共同祖先。
有基督徒質疑轉座子插入隨機性的提法，說轉座子是有序列特異性的。本來用隨機是為了針 對普通讀者的簡化問題的提法。既然有專業人員質疑，我們就來討論下這問題。 在文獻里，我們能看到關於轉座子隨機和特異的兩種提法，怎麼回事兒？既然特異有序列要求，怎麼還能提 隨機呢？轉座子其實是很大的家族，從最簡單的插入序列，一種DNA 轉座子，基本上 是最隨機的，它可以插入到基因組的任何地方。而一種 逆轉座子，比如L1，是有很特異的序列要求 的，它的插入點要求有AATTTT的序列，一個核酸內切酶在基因組DNA 上此處切口，才能插入。那麼我們還 能說這種插入是隨機的么？在基因組水平，是的。人的基因組裡，L1有大約50萬個，ALU同樣利用L1 機制來插入，有150萬個。也就是說至少有200萬個點是滿足AATTTT序列要求的（別忘了，我們的基因 組是有三十億字的大部頭）。
一個不太貼切的比方：對插入序列這樣的，好象一張大棋盤上有上億個格子，往上扔棋子，落在任何 一個格子都是有效的著陸。對L1這樣有序列要求的，只有落在幾個相鄰格子組成的一個大格子（或者跟簡化，格 子是有不同顏色的，只有紅色有效）才是有效著陸，雖然這些大格子（紅格子）數量遠小於總格子數，依然是很 可觀的（百萬數量級）。 所以我們才會同時在文獻里看到隨機（基因組水平）和特異（local水平）兩種提法。 其實事情不完全是這麼簡單，還有可接近性等問題。但加上轉座子插入時的斷裂留下的證據，相同的 斷裂ARE是無可辯駁的共同祖先的證據。
關於基因組和ARE的內容來自Dr. Francis Collins的書《上帝的語言Language of God》。之所以選擇這本書，就是因為他的虔誠基督徒加遺傳學家帶頭人之一的雙重 身份！柯林斯領導了人類基因組工程的完成，是一個非常重要的里程碑，是他在 該領域的權威地位的佐證。他的工作對象就是基因。他是個虔誠的基督徒。 那麼，他對進化論是什麼觀點呢？他堅決支持進化論。
這主題里關於ARE的討論，就是他用來說明為什麼進化論是無可辯駁的事實，而這不過是他舉證中的一小部分。請基督徒們想一想，因為他的虔誠信仰，如果這些遺傳學的證據是能用創造來解釋的，他為什麼不呢？出於他的信 仰，他有一切理由以批評的態度來拷問這些證據，他又有著其他基督徒所沒有的學術經驗，如果這些證 據（正好是他的專業領域）有漏洞，很弱，是逃不過他的眼睛的。 他的結論是什麼呢？
「這裡關於基因組研究的例子，加上其它可以再寫幾百本這樣的書的證據，給實際上所有在職的生物學家提供了達爾文隨機突變和自然選擇這一理論框架毫無疑問的正確性的分子水平的支持。事實上，像我這樣的遺傳學工作者，不把關於基因組研究的大量數據與達爾文理論聯繫起來，是幾乎不可能想象的。正如二十世紀著名生物學家，同時又是虔誠的東正教徒的西奧多●杜布贊斯基說過的：若物進化之光，生物學沒有意義。」
進化論和創造論矛盾么? 如果你認為存在著一個我們無法感知的"神"，你可以非常方便的把他加到人類任何一個科學理論後面。比 如:"神"以進化的方式創造。 呵呵，這樣的"神"創論，是任何科學無法否定的。不存在的理論, 你能否定它不是多餘的么? "龍創論"，"盤古創論"，"上帝創造"都是等價的命題。一個例外是，進化論可以否定<<創世紀>>。 因為它非常具體的給出了創造時間表,創造的順序等，這些和我們了解的進化事實是違背的。
柯林斯這本《上帝的語言》在介紹生物進化基本理論上還不錯，大學者搞科普，這要出錯了可就太掉份了。但在離開他的專業領域，試圖統一進化論和基督教信仰方面，則被學術界駁為「跨領域的一塌糊塗」，「無知的語言」。就是這樣一個道理。
進化論是有著來自各學科的無數證據支持的理論, 是如此的確鑿。基本上，生物學家都接受進化是事實.。進化是事實，進化論是仍然在充實發展的科學理論。就象一件刑事案件，現有證據已經可以確定誰是罪犯。但是，他具體實施的過程還需要繼續調查。就是實施細節可以 繼續充實， 但基本不會影響結論了。
[1] Lebedev, Y. B., Belonovitch, O. S., Zybrova, N. V, Khil, P. P., Kurdyukov, S. G., Vinogradova, T. V., Hunsmann, G., and Sverdlov, E. D. (2000) "Differences in HERV-K LTR insertions in orthologous loci of humans and great apes." Gene 247:265-277.
[本話題由 傻蛋吞椰酥 於 2010-03-16 22:57:18 編輯] |
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置頂卡
沉默卡
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[本話題由 傻蛋吞椰酥 於 2010-03-19 07:11:32 編輯]