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项目编码的戏剧,以及为什么大科学和小科学不同

2021

如果每一个新摘要都像丹·格劳尔的最新贡献一样,人们就不需要任何TLC真人秀 - 他们可以从研究论文中获得他们想要的所有戏剧。 Graur的新论文,一个大肆宣传的基因组学项目的删除,包含一些最火热的语言,出现在沉稳,通常高雅的科学文学世界。

在电话中,Graur同样坦白:“他们的数据分析是淫秽他说。”这太可怕了。 这不是科学。“

这是故事:DNA元素百科全书(ENCODE)项目是一项为期五年的努力,涉及数百名人士,他们试图揭开所谓的非编码或“人类基因组的垃圾部分”的功能。去年9月,负责该项目的科学家们声称,它会对基因组的运作方式进行数十年的假设,导致教科书被重写。大多数基因组都具有生物活性,他们说 - 它具有功能性。但许多进化生物学家对此感到不满。表征和单词功能的松散定义。

“我们同意,许多关于营销,大众媒体炒作和公共关系的教科书都可能需要改写,Graur和他的同事在” 基因组生物学与进化 “杂志上写道。

休斯顿大学分子进化生物信息学教授Graur是对全球遗传学和生物信息学研究人员的热烈反应的主要作者,这些研究人员引起了进化生物学家的极大挫败感。

“像人类基因组计划这样的大科学应该发布数据。小科学应该进行分析。”其中一个主要抱怨:编码作者是计算科学家,而不是生物科学家。 “正如Graur所说,他们是计算机运动员。”像人类基因组计划这样的大科学应该发布数据。 小科学应该进行分析。“

在进化生物学中,“是一个负载的词 - 一个器官,一块DNA或一个细胞可以执行一个被选择的功能,一个功能是因果关系。选择的功能是赋予进化优势的东西,而因果函数不是'非常简单。在论文中,Graur使用了一个人类心脏的例子:它的进化功能是通过你的身体抽血。一个因果函数是它产生噪音的能力。顺便说一句,这对你的医生或个人有用训练师,但不是心脏的主要功能

如果您将人类基因组视为教科书,您可以将编码视为脚注,旨在提供对所有核苷酸正在做什么的深入了解。 它注释了构成基因及其调控部分的32亿个组合A,C,G和T核苷酸的所有组合。 在这样做时,Encode文件以松散的方式定义了函数,包括DNA所做的所有事情。 该研究表明,我们绝大多数的DNA参与了至少一种细胞类型的至少一次“生化事件”,并认为这是一种功能。 但这个定义充其量只是自由主义,甚至不是项目的目标,圣路易斯华盛顿大学的系统生物学家迈克怀特说,他批评了Encode的炒作,但(不像Graur)赞扬了它对科学的价值。 相反,它是全面测量基因组的生化特征,让科学家们接受这些测量。

“这些功能将帮助其他科学家实际发现他所说的功能区域。

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生物化学功能包括广泛的活动,如转录成RNA的DNA序列; 受调节蛋白结合的区域,可能会打开或关闭基因; 染色质中没有紧密包裹的区域,将DNA包装在细胞中; 等等。 (有关这些生物功能活动的详细描述,请阅读科学美国人的化学家和博主Ashutosh Jogalekar的详细分析。)关键是,虽然这些是“功能”,但他们正在做某事,他们所做的事情并不一定有意义。

以下是Graur在电话中解释的问题:“你有没有踩过一块口香糖?它与你的鞋底绑在一起。但这不是口香糖的功能,在炎热的天气里绑在鞋子上“。

怀特说,这些活动对衡量很有用,因为它们可以与功能相关联 - 只是不一定与它们相关联。 他说,建立功能很困难,需要做更多的工作。

在他自己的实验室中,怀特正在研究一种特定的调节蛋白,该蛋白在基因组的大约10, 000个位置与DNA结合,并有助于开启或关闭基因。 他正在试图确定这种结合事件是否与基因激活有关,以及当蛋白质漂浮在细胞中时蛋白质是如何沿着基因组找到的。 10, 000个结合事件中的每一个都可能是功能性的,可能存在非特异性“嘈杂”DNA结合,因为蛋白质采用霰弹枪方法,或者可能还有其他事情正在发生。

“对于那个问题,编码数据是有用的。我有一个基因组区域的列表,这些区域被调节蛋白结合,我可以测试它们,从而获得一些洞察力,它是什么使某些DNA特征成为可能激活基因,不引导别人激活基因?“ 他说。 “那些将来自编码数据的发现类型。”

其他生物学家也很高兴使用这些数据,尽管他们仍然对如何呈现数据感到沮丧。 爱丁堡大学罗斯林研究所ARK基因组学主任Mick Watson在博客文章中写道,他不同意Encode的定义。

“但是,我很欣赏科学,像许多其他学科一样,需要并从反对意见的人那里获益。你对功能的看法肯定反对我的;然而,至少,你所取得的成就是激发对主题,这对他写的每个人都有好处,并补充说,Graur的论文为年轻科学家树立了一个坏榜样。

Graur还有其他一些问题,其中最重要的是数据分析。 他感叹Encode的许多分析师和研究人员都是计算机科学家,而不是生物学家。 他说他觉得他必须说出来。 他说,学生,博士后和其他年轻研究人员已经感谢他发表论文。

“很多人都反对这种语气,但实际上语调就是重点。我是教授,我很有天赋......有时候你需要像我这样的旧牌才能做到这一点。”科学是关于提出假设和反驳他们。 很多处理数据和分析数据的人都忘记了这一点。“

怀特同意一些贡献者缺乏进化生物学的背景,这可能导致炒作 - 科学家夸大了他们的研究结果。 他说,这也可能导致了强烈反对和不断的怨恨。

“人们反感,当你有人从不同的领域进来,他们开始对你自己的领域做出彻底的陈述,而他们对此一无所知,而且他说的话是彻底的陈述。

“我感到有点惊讶的是,这篇愤怒的论文没有发生任何变化 - 就其彻头彻尾的煽动性言论而言,它有点过分 - 但另一方面,我理解愤怒。我们很多人都是真他生气他说。“现在我们必须看到,数据是否有用? 他们会开始用这个开始发表真正的研究吗? 走着瞧。”

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