正如宇宙間存在著許多既看不到也感覺不到的“暗物質”、“暗能量”一樣，在生命體這個“小宇宙”中，也存在這樣的神秘“暗物質”，這些暗物質與生命體的生長發育、疾病發展等有著緊密的聯系。在這篇文章中，讓我們來看看生命體中都有哪些不為人知的“暗物質”。

基因的“經典”作用是，生成對細胞功能至關重要的蛋白質。不過，我們的基因組也編碼了一些生成長鏈非編碼RNAs的基因，它們的功能頗為神秘。自從幾年前人們知道在人類和小鼠的基因組中存在有數以千計、這樣仍了解甚少的基因以來，一直都想了解它們是如何被激活的？以及在哪些器官中被激活？這樣的生物學“暗物質”有無意義？2014年1月，來自瑞士洛桑大學的Henrik Kaessmann教授領導的研究小組，編譯出了11個物種長鏈非編碼RNAs的目錄。通過采用一種進化方法，他們發現大約有2500種長鏈非編碼RNAs最早出現在至少9000萬年前，大多數有胎盤類哺乳動物的共同祖先之中。從功能的角度來看，這些“古老”的基因具有特別的意義。

增強子是基因組“暗物質”的關鍵組成部分；它們并不編碼蛋白，而是控制基因的表達。2014年11月，來自賓夕法尼亞大學Perelman醫學院的研究人員，針對一些晝夜節律基因和稱作為增強子的遺傳調控元件進行了全基因組調查，發現這些基因組“暗物質”也有節律。

人類基因組中存在的大量暗物質（dark matter），包括基因間非編碼序列、內含子非編碼序列等。基因間非編碼序列轉錄產生線形長非編碼RNA分子，具有5’帽子和3’尾巴結構；而內含子非編碼序列轉錄生成的RNA在剪接后被核酸外切酶快速降解，多數沒有生物學意義。中科院生物化學與細胞生物學研究所陳玲玲組與計算生物學所楊力組，在國際學術期刊《Molecular Cell》發表的一項研究，發現了來源于基因內含子區域的環形RNA新分子，揭示了其成環機制及在基因轉錄調控中的重要功能。

除了基因組內的暗物質之外，科學家一直都在推測蛋白質暗物質的性質，即蛋白質中完全未知的領域，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）開展的一項研究，定位了這些暗物質區域的界限，使得我們更進一步發現所有蛋白質的完整結構和功能。這項研究工作發表在2015年11月份的《PNAS》雜志。這項研究取得了一些令人驚訝的結果，包括近一半的真核生物蛋白質組是暗物質，并具有意想不到的功能，包括與分泌組織、二硫鍵結合、低的進化保守性以及與其他蛋白之間鮮為人知的相互作用。

自然界中存在大量的微生物，因無法在實驗室中培養，而幾乎不為人所知，也因此被稱為“生命的暗物質”。 幾十年來，已經構成研究人員一個特別挑戰的菌群是Candidate Phylum TM7，據認為它能引起炎性粘膜病，因為它在患有牙周炎的人群中非常普遍。2014年12月，加州大學洛杉磯分校（UCLA）牙醫學院、J. Craig Venter研究所和華盛頓大學牙科學院的科學家們取得的一項里程碑式結果，闡述了TM7在牙周炎等疾病進展中的作用。他們的研究結果揭示了TM7在生物學、生態學和醫學中的重要性，并可能帶領我們更好地了解其他難以捉摸的細菌，相關研究結果發表在《PNAS》雜志（PNAS：微生物“暗物質”如何致病？）。此外一年，J. Craig Venter研究所（JCVI）的研究人員在《PNAS》發表的一項研究中，利用一種新穎的微型宏基因組學方法，已經成功獲得了“候選TM6門”（Candidate phylum TM6）約90%的基因組（JCVI科學家破譯“生命的暗物質”）。

以上結果顯示，基因組、蛋白質、微生物中，都含有我們不為了解的暗物質，并且科學家們對于揭示這些暗物質已經取得了較大的進展。去年11月份，賓夕法尼亞大學的研究人員又將目光轉向了病毒組研究。他們發表在《mBio》雜志上的研究顯示，健康人類皮膚上的絕大多數DNA病毒是前所未見的，屬于病毒“暗物質”。 人們可以在這項研究的基礎上，分析健康皮膚病毒組及其在疾病中發生的變化。這項研究還為研究者們提供了現成的病毒組分析工具。