為什麼『垃圾 DNA』這個術語如此誤導

我們基因體中負責合成蛋白質的比例不到百分之五。長久以來，這百分之五被認為決定了我們的外貌，其餘部分則被認為毫無用處。1972 年，大野乾創造了「垃圾 DNA」（junk DNA）一詞來歸類這大多數的基因，但這個稱呼正快速失去其適用性。垃圾 DNA 似乎已經不再是垃圾了。

在研究人員開始揭開垃圾 DNA 的祕密之前，最受歡迎的假說之一將其在我們基因體中的殘存比擬為天擇過程。有些基因在演化競賽中勝出，有些則消亡了。這些死去的基因就構成了垃圾 DNA。它們本質上就是一種痕跡器官。

智齒就是大多數人都能感同身受的痕跡器官例子。這副額外的臼齒在早期人類身上發育出來，目的是為了讓他們咀嚼較粗糙的食物。隨著餐具發明，人類獲得了在攝取前將食物弄軟的能力；因此，智齒已不再具備過去那種必要性。無論智齒是否無用，我們的 DNA 仍然保留了形成智齒的序列，使其成為痕跡器官或殘留物；我們用不到智齒，但它就是存在。由於蛋白質合成仍在進行，這不構成垃圾 DNA，但垃圾 DNA 的分類方式與此相似。

人們認為，DNA 所產生的結構並非痕跡器官，而是 DNA 本身就是痕跡器官。就像智齒一樣，序列失去了它的功能。或許它對遠古祖先有些用處，但對現今的生物體已無任何影響。因此，它基本上就是垃圾：佔據空間卻沒有提供任何好處。它們是死去的生物基因。

不過，僅僅佔據空間還不足以迫使生物體擺脫垃圾 DNA。相反地，它留在基因體內並隨著時間不斷累積。我們的身體在製造蛋白質時會直接跳過它，因此清除它所花費的演化心力並不划算。

這在很大程度上是創造「垃圾 DNA」一詞背後的思考過程。無可否認地，我們的基因體中可能有一些 DNA 符合這種描述，但科學家開始懷疑其存在。不知道某個基因的功能，並不能證明它沒有功能。這種垃圾 DNA 展現出奇特的重複性特質。如果它真的是垃圾，我們不太可能會看到這種程度的組織性。

此外，研究人員已經證實，垃圾 DNA 的演化速度明顯快於合成蛋白質的序列。在垃圾 DNA 是演化殘餘物的假定前提下，這個最近發現的行為是說不通的。由於它的變化速度甚至比編碼 DNA 還快，它缺乏被稱為痕跡器官所需的停滯性。

科學家認為，垃圾 DNA 反而在物種形成中具有某些影響。香蕉與人類共享大約百分之五十的 DNA，卻是截然不同的生物體。黑猩猩的親緣關係更近，與人類共享超過百分之九十八的基因體。儘管如此，牠們仍是非常截然不同的生物。百分之二的差異（以香蕉為例甚至是百分之五十），真的能造成表現型如此巨大的差異嗎？

實際上，這些百分比忽略了生物體內所有的垃圾 DNA。人類、黑猩猩和香蕉擁有極大差異的垃圾 DNA 序列。因此，研究人員正在探討這些垃圾 DNA 可能是造成如此巨大分化的原因。

「垃圾 DNA」這個詞也被不恰當地用來涵蓋所有形式的非編碼 DNA，也就是不產生蛋白質的 DNA。某些類型的非編碼 DNA 已經被證實具有特定目的，例如製造核糖核酸（RNA）。

由於其誤導性的意涵以及科學界對它的普遍反感，「垃圾 DNA」這個詞已經到了該被淘汰的時候了。