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关于新的基因密码表(交流)

时间:2019-05-18 21:01:27  来源:  作者:

 

  直言了,2019-05-12

  https://sites.google.com/site/zhiyanpage2/2019/new-issues/zy9512-new-codon-table

  每年04月25日是美国的“全国基因日”(National DNA Day),纪念1953年基因双螺旋结构发现和稍后的标准基因密码表(Standard Genetic Code, Codon Table)的建立。美国官方和行业组织鼓励王大妈和青少年参加,还组织了各种活动。譬如,美国官方主管部门的相关公文:

  National DNA Day。 April 23, 2019.

  https://www.genome.gov/dna-day

  National DNA Day is a unique day when students, teachers, and the public can learn more about genetics and genomics. The day commemorates the completion of the Human Genome Project in 2003 and the discovery of DNA's double helix in 1953.

  过去,我是看热闹。今年,作为王大妈,我参与了,还写了篇帖子。主要理由是:基因编辑作物的流行促使现有基因学面临的“科技龙卷风”的形成和到来:这个“龙卷风”就是重建基因学。

  神吹的基因编辑。

  2012年以来,因CRISPR/CAS9组合技术使得成本猛跌和特别容易操作,基因编辑不但流行且神吹上了一个新台阶,尤其是所谓“定点敲除”的“精准打靶”、吹得很厉害。中国方面,李家洋、高彩霞、白春礼等等农业部、中科院、科技部和科协等官商吹得尤其厉害。譬如,他们说:

  《依托“七大农作物育种”专项实施,推进基因编辑技术发展和应用》。

  日期:2018年07月02日。来源:科技部。

  连接:http://www.most.gov.cn/kjbgz/201807/t20180702_140379.htm

  传统常规育种技术为我国粮食增产和安全做出了巨大贡献,但随着科技进步,常规育种在选育品质、抗病虫和抗逆、养分高效利用等性状时效率低、周期长的问题日益突出。以CRISPR/Cas9为代表的新一代基因编辑技术,能够对目标基因进行定点“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、插入、替换等,可颠覆传统农作物育种模式,实现精准化品种改良,有效保障农产品供给和国家粮食安全。针对基因编辑技术这个热点,“十三五”国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项(以下简称“育种专项”)在“主要粮食作物分子设计育种”等两个项目中进行了专门的部署。(摘录完)。

  然而,国际学界已经清楚说明,基因编辑作物的危害风险比转基因作物来得更大更隐蔽。譬如:基因编辑技术的“脱靶”造成的危害,至今还是难以预测、控制和补救;基因驱动和反基因编辑(ANTI-CRISPR)已经成为基因编辑技术产品安全所面临的重大挑战;基因编辑工具可增加患癌风险,……,等等。

  近些年,尤其是2017年以来,又出现了一个新的危害风险或安全挑战,那就是:整个基因学基础面临崩溃和重建的危机。

  所谓“定点敲除”正成为文字游戏。

  不做面面俱到的分析,就看一个实际例子。下面是中国主管部门神吹“定点敲除”的一个例子:

  《基因编辑技术在家畜育种中的研究进展》。

  农业部科普宣传。日期:2018-04-24 15:55 来源:《基因组学与应用生物学》。

  http://www.moa.gov.cn/ztzl/zjyqwgz/kpxc/201804/t20180424_6140896.htm

  皮文辉等(2015)通过构建TALENs电转染至绵羊成纤维细胞中,经检测完成了FGF5基因在绵羊成纤维细胞中的起始密码子ATG定点敲除,为进一步验证绵羊FGF5基因与羊毛毛长的关系打下基础。#

  事实:

  2017年,根据科研实验发现,美国官方科学家已经指出,每个密码子都可以是起始密码子。见:

  ‘Start Codons’ in DNA and RNA May Be More Numerous Than Previously Thought。

  February 21, 2017.

  https://www.nist.gov/news-events/news/2017/02/start-codons-dna-and-rna-may-be-more-numerous-previously-thought

  “It could be thatmany potential start codons had remained undiscoveredbecause no one could see them,” said lead author Ariel Hecht, a team member at the Joint Initiative for Metrology in Biology (JIMB), a research collaboration that includes NIST and Stanford.

  “It could be that all codons could be start codons,” Hecht said. “I think it is just a matter of being able to measure them at the right level.”#

  大意:起始密码子比原想的要多得多。很多潜在(或隐蔽)的基因密码子有待发现,可说,所有基因密码子都可以是起始密码子。

  那意味着啥?意味着:除非您敲掉所有密码子,那个“定点敲除起始密码子”就是除了破坏而再无其它意义的瞎搞,即“定点敲除”不过是自欺欺人的文字游戏。而若敲掉所有基因密码子,那就等于彻底铲除某作物,等于就是搞彻底破坏、所谓基因编辑是些除了破坏就是“无用功”。

  基因学命运:崩溃和重建。

  所有基因密码子都可以是起始密码子,这已经足够颠覆现有和使用了半个世纪的标准基因密码表了。无独有偶,“终止密码子”也出现了模糊现象,见:

  Genetic Codes with No Dedicated Stop Codon: Context-Dependent Translation Termination.

  Cell. 2016 Jul 28;166(3):691-702. doi: 10.1016/j.cell.2016.06.020. Epub 2016 Jul 14.

  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27426948

  或:

  Protozoans Found With No Dedicated Stop Codons

  Some ciliates use the same trio of nucleotides to code for an amino acid and to stop translation.

  Oct 1, 2016, KAREN ZUSI。

  https://www.the-scientist.com/the-literature/protozoans-found-with-no-dedicated-stop-codons-32770

  试想:若个个基因密码子都可以是起始密码子、且终止密码子其实是模糊的,那意味着啥?意味着现有的所有基因学技术的基础依据《标准基因密码子表》开始崩溃了,该表需要重建了。

  面对这种发展,还说转基因和基因编辑技术作物可以“定点敲除”“精准打靶”多么高超云云、甚至用来搞主粮基改化的国家发展规划,那岂不是自欺欺人、为极少数人圈钱而拿国家安全为代价的胡闹么?

  我的王大妈参与。

  大约1970年代末和1980年代,欧美学者指出,《标准基因密码表》和中国古代八八六十四卦的象数彼此完全吻合。1990年代以来,陆续有些学者(包括中国学者)指出,该密码表有欠缺、需要重组,并提出了重组方案。

  这次参与“基因日”活动,我把我与一些行家的交流讨论心得做了整理,加上我对当前国际学界多年热点的‘镜像’方法的理解,提出了我的重建基因密码表的意见。如下:

  简要说明:

  基因序列由四个碱基构成:AGCT(AGCU)。生成蛋白折叠,阅读三个碱基,譬如ACT、TGC、AAC、TGA,等等,简称genetic-code。三个碱基合成一个密码子,叫Codon。这样,就有4x4x4=64个基因密码子。在基因密码表中,ATG是“起始”(start)密码,阅读基因生成蛋白过程开始;TAA、TGA、TAG三个为“终止”(stop)密码,阅读基因生成蛋白过程结束。

  两个表似乎不过是符号位置改变。然而,两个表的思路不同。譬如,《标准基因密码表》是基于密码子的MW和蛋白生成力强弱,颇似门捷列夫化学元素周期表的思路。

  而我提出的意见,则是基于“反密码子”和镜像原理。根据这个思路做粗算,已知的64个密码子的每个已知密码子伴随有6个“暗密码子”或“潜在(隐蔽)密码子”;这六个潜在基因密码子的合力决定该一个已知密码子如何运作(这就不奇怪了,所有密码子都可能是“起始密码子”(见上述),且是“一个基因、多种蛋白”。)。

  如此,实际上有:

  64(已知) + 64*6(未知) = 448 个基因密码子(合计)。

  而:64(已知)/448(合计) = 14.3%。

  即:到目前,已知基因密码子占14.3%;85.7%还是未知的。

  进一步测算,那448个基因密码子代表着合计大约4.39亿万个蛋白组合可能。如此看,目前科技水平所知道的蛋白组合可能还不到合计者的万分之一。

  就基因及其如何运作和运作结果而言,在未知方面占绝大多数或占极高比例的情况下,说基因编辑可以做到“定点敲除”和可以“精准打靶”云云,岂不是如前说的自欺欺人和瞎搞胡闹么?

  必须说明,我给的重组基因密码表,不是结论、而是用一个实例提出意见;我的意见包括建议主管部门需要考虑的一些问题。譬如,其中一个问题是:为什么(很大的为什么)人类已知和现有的镜像,只是左右或上下的、没有上下左右同时出现的呢?这个问题看似简单、不过是日常生活常见的,然而,回答起来涉及到人类目前科技对宇宙和生命的根本看法(以及证明看法成立的一系列科研实验和方法理论等等)、是很不容易的。至少,如何回答那个明摆着的日常生活常见的问题,大大超出我的知识能力。

  附图:镜子面前,谁更聪明?(与自然相比,人类关于自己和生命的科技知识其实还很可怜)。

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