基因(完结)

2.3.2分子和基因组基因

分子生物学仅在分子的物理特征中不感兴趣; 它旨在将生物学作用分配给分子,即高度专业化的指示组织系统(Waters 2000)中的功能。 然而,如果鉴定为细胞机制的发育资源或功能部分的分子可以以相干方式鉴定为基因或基因产物的分子,则变得越来越可疑。 经典分子基因概念被洞穴洞穴的积累,关于调节的复杂性和RNA的转录后处理的洞察(参见§§1.4-1.5; Fogle 2000; portin 2002)。 由于出现了更灵活的基因概念,分析师被称为“基因组基因”(Griffiths&Stotz 2006)。 在一个有影响力的文章中,与编码项目相关的研究人员建议以下定义:

该基因是编码一组相干潜在重叠的功能产品的基因组序列的联合。 (Gerstein等人。2007:677)

在这种观景中,几种分子产物是基因组中的元素的起点,该组分被鉴定出这组产品(不包括调节区域)。

因此,基因后基因不仅增加了多种基因概念,而且还具有本质性的多元化性。 已经发现了许多新的细胞过程,并且发现普遍存在,例如越来越粉碎,反义DNA转录,替代和反式剪接,RNA编辑以及DNA和DNA区域的丰富调节元件转录到非编码,但功能性RNA。 这创造了一种情况,其中可以为当DNA序列计数作为基因时,可以配制单个或简单的标准。 虽然经典分子基因似乎重新建立了基因和表型的一对一关系(一种基因 - 一种多肽),但刚才提到的过程可导致通过ORF鉴定的一种基因产生各种基因的情况产品(分子表型)。 因此可以谈论“分子胸膜”(Burian 2004)。 另外,可以从各种基因(ORF)合成给定产物。 因此,给定的DNA延伸可以属于多个基因,因为产品的模板资源集更广泛地鉴定。 此外,这些方法的性质意味着分子表型不是由DNA序列确定的,而是取决于许多细胞和最终的细胞内因子的分布和上下文依赖性相互作用。 因此,人们也可以在这方面谈论“分子上限创造”(Burian 2004)。

然而,再次,似乎就像分子基因概念没有取代仪器基因概念一样,新的基因组概念没有取代分子基因概念。 实际上,实证研究表明,鉴定不同子场的生物学的群体更喜欢不同的基因概念(Stotz等,2004)。 参考基因在DNA序列中的基因产物的或多或少直接表示在许多背景下起重要作用,并用于协调研究和整合来自各个领域的结果。 例如,基因注释是在有用的方式可访问的数据库中制作基因组序列所必需的,取决于规范方式识别基因(Baetu 2012a;见§1.5)。 持续的经典分子基因概念可以称为“共识”或“名义基因”(Burian 2004; Fogle 2000; Griffiths&Stotz 2006)。 代替基因组基因概念,已提出捕获研究人员专注于调节,转录和翻译的复杂性的情况,以及概念化基因作为在细胞过程中各种方式使用的模板资源(Griffiths&Stotz 2006)。 然而,即使在复杂转录的情况下,基因的鉴定往往被共有基因概念引导。 与仪器和标称分子基因相反,基因组基因不会导致如何鉴定基因的处方。 在某种意义上,焦点将更多的功能(产品)变化,但同时,这种新概念将该基因作为一个单位强调,并促进整个基因组的研究作为一组复杂的结构化DNA分子(Barnes&Dupré2008; Falk 2010)。

由于其对生物信息学中的构造和所产生的注释实践产生的有用性,因此标称基因仍然是对比基因组学中的分析单位(见§1.5)。 在这些背景下,基于同源基因产生同源产物的假设和因此参与同源功能的假设,通常将关于标称分子基因的相似性的关于相似性的相似性的权利要求。从而参与同源功能。 然而,鉴于基因表达的复杂性(Piotrowska 2009),这些权利通常不保证。 另一方面,大部分基因组研究似乎不致力于任何特定的基因概念。 生物信息化序列比较函数的统计技术作为发现基因组序列,转录物和蛋白质之间的关系的发现工具,或在各种种类中的任何水平上的序列之间的关系(Perini 2011)。 他们可以建议候选基因,表明转录后处理的事件,或指向基因组进化的过程(参见§§1.4-1.5)。 基因组学(涉及序列注释任务)的研究人员,似乎通过以扩展结构表征(“基于语法”的延长结构表征(“语法为基础”,在BioInformatics驱动的研究中的缩编)响应调节和转录后处理的复杂性。基因和其他基因组元素,而不是从基因组基因概念(Baetu 2011,2012A)捕获的产品角度来强调基因的临床鉴定。 如此表征的序列仍然可以产生各种产品,但它们的处理取决于拼接信号和类似的序列特征可以在结构级别识别。 在这种观点中,基因出现“作为细胞基因组表达机械的模块化指令”(Baetu 2011:718)。

在发展方面,基因组不仅描述为资源,而且作为对蜂窝环境的反应而不是指导细胞过程(S.Gilbert 2003; Griffiths&Stotz 2013:Ch。4;凯勒2014)。 基因组始终嵌入细胞环境中(此外,病毒基因组在其宿主细胞的背景下变得反应),并且细胞过程在有机体或超自动环境和基因组之间介导。 因此,后基因组基因概念是开放的,以将转化为调节信号的分子表观遗传方法整合。 分子表皮遗传学也被讨论为遗传的途径,替代DNA传播,更响应于环境变化(Jablonka&Raz 2009;遗传系统的进入)。 这些过程的新兴知识在遗传,发展和进化中重塑解释,因此转变基因概念的解释性状态(Baedke 2018; Griesemer 2011; Griffiths&Stotz 2013,Ch。5; Le Goff等。2021; Stotz&Griffiths 2016)。 此外,在分子产物的调节和起草的复杂性旁边,也是在系统生物学中研究的产品的相互作用显示出一种复杂性,使得难以将功能性作用归因于基因(参见系统和合成生物学的哲学进入;见§1.5)。 如果基因被实验(“基因敲除”)从基因组中删除(“基因敲除”),这通常没有对发育过程的预期影响,因为编码的分子是可以表现出高度鲁棒性和冗余的大型相互作用网络的一部分(Mitchell 2009年:CH。4; Morange 2001:Ch。5)。 基因表达和分子相互作用的随机性表现为另一方面使基因和基因产物在细胞过程中的作用(Casali&Merlin 2020; Kupiec 2014; Morange 2019; Nicholson 2019)。

鉴于这些发展,人们可能会说,基因组基因归咎于“遗传计划”的概念,这被批评为体现了普遍的发展观(Keller 2000;苔藓1992;罗伯特2004;进入论生物发展的理论)。 然而,有些人认为,这一概念仍然很重要,仍然是关于监管机制的推理,突出基因组元素的角色和组织特征而不排除其他(Baetu 2012B;嵌座2020)。 尽管如此,似乎在基于信号,监管或互动网络方面的基因组解释比方案(嵌入2014;亨曼2019;刨架2014)。 尽管基因不构成生物体的蓝图(Pigliucci 2010),DNA及其功能元素也为表观遗传过程提供了一种稳定性,以产生强大的结果所需的稳定性(DeTiège等,2015; Meunier&reynaud 2017; vecchi 2020)。

已经提出了使用术语“基因”来指的全过程,从而产生功能产品(“过程分子基因”概念,1999年举行Neumann-intaply)。 但是,除了难以描绘这种过程的界限难以描绘的界限,这似乎太遥远了,从研究人员使用这个术语。 生物学家和哲学家已经提出了用于DNA序列的替代术语,其意味着替代或补充有问题的术语基因,例如关于基因组进化(Brosius&Gould 1992),监管(Scherrer&Jost 2007),并从一体化系统的角度来看(Keller&Harel 2007)。 虽然这些干预措施中的一些似乎表明基因概念已经变得多余,但是当在右背景下看到,生物学家强调其解释性值,特别是作为细胞成分(2001厅)。 可能是这种细胞的这种组成部分已经接受了对他人的牺牲的牺牲品的影响,但还必须注意到,基因(或DNA)通常是焦点,因为它们可以最容易干预,而这些干预措施也可以是关于细胞过程的其他组分的信息(Gannett 1999; Waters 2008)。 同样,在实际情况下的合成生物学,基因通常可以成功地被构造,概念和重大,为因果代理(oftedal&parkkinen 2013)。 更一般地,已经提出了基因概念是有用的,因为它的整体模糊性是有用的,因为它可以在新出现的领域内调整到特定的认知需求,并且同时促进不同研究领域之间的联系(Rheinberger&Müller-Wille 2018)。

3.结论

很明显,生物学哲学的讨论是由生物学的发展驱动的。 与此同时,似乎没有结束生物学的科学创新。 新技术将新窗口开放到生物域中,使新现象可访问,或者在已知的实体和流程上脱颖而出。 这些发展和随后的理论转变和概念转型将需要一种类型的概念反思和澄清,对此的哲学制定了不可或缺的工具(Pradeu等。即将到来)。

(本章完)

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