可以读取一个生物的DNA序列让其在计算机的模拟环境中转录、生长和发育吗?

生物的DNA只能决定由基因控制的性状。基因的表达,转录翻译除了受到内部生长因素的调控外,还受到外部环境因素的调控,外部环境因素足以改变体内大部分基因的转录水平。而目前生命科学的发展还不足以了解每个基因受到各种环境条件诱导下的表达情况,特别是当环境因素与内部生长因素相结合的情况下,就更加复杂。

此外,生物的生长,发育,除了在转录水平调控外,在转录后水平,翻译水平和翻译后水平都有复杂的调控过程,如各种乙酰化,磷酸化修饰,随着现代生物学研究水平的深入发现在转录水平后的调控过程中生长发育中起着越来越重要的作用。

但是,现在的研究水平也可以做到根据DNA预测一些由基因控制的各种形状,如人的话可以根据DNA推测大致的相貌特征,如今年六月份发表在PNAS上的研究进展,就通过基因组数据与对供者的外貌表型测量联系起来,利用全基因组测序和统计建模成功实现了对每个人人类身体特征进行鉴别,预测了来自不同血统的1061名参与者的生物学特征。单独来看,对于大部分性状而言,之前的预测容易超出了祖先和人口信息的限制。研究团队开发了一种最大熵算法,它整合了多个预测,以确定哪些基因组样本和表型测量来自同一个人。

如上图,左为真实面貌,右为根据DNA信息电脑预测。

然而,作者也承认这项工作挑战了当前关于基因组隐私的概念,可能会产生深远的伦理和法律影响。它对个人隐私、知情同意的充足性、数据识别的生存能力和价值、警方分析的潜力等都具有重大的伦理和法律意义,需要进行更多的公众审议。

参考文献:Lippert C, Sabatini R, Maher M C, et al. Identification of individuals by trait prediction using whole-genome sequencing data.[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2017, 114(38):10166.

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  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学