20 октября 2019, воскресенье, 16:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

23 января 2006, 12:10

Бум расшифровки геномов

2006 год начался в науке продолжил ряд очень заметных публикаций, связанной с расшифровкой и анализом геномов целых организмов. Так, две заметных публикации в последнем Nature продолжает эту линию.

Международная группа молекулярных генетиков (Kerstin Lindblad-Toh et al.) сообщила о завершении работ по определению нуклеотидной последовательности всех хромосом домашней собаки (Canis familiaris).

Исследователями также составлена карта одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP - single nucleotide polymorphisms) между породами собак и проведен сравнительный анализ генома и генов с таковыми грызунов и приматов.  Информация о генетике собаки представляет особенный интерес для эволюционистов в связи с огромным разнообразием пород по морфологическим, физиологическим и поведенческим признакам.

Очередную большую порцию анализа расшифрованного генома человека опубликовал Международный консорциум по расшифровке генома человека (The International Human Genome Sequencing Consortium, IHGSC). В последнем Nature в качестве главной темы опубликованы данные расшифровки последовательности человеческой 8-ой хромосомы, а также и некоторые удивительные результаты по сравнению последовательности этой человеческой хромосомы с аналогичными последовательностями других млекопитающих.

В целом 8-я хромосома человека оказалась очень похожей на таковую других животных. В качестве самого уникального свойства 8 хромосомы человека (а также человекообразных обезьян) от аналогичных участков других животных, найден участок хромосомы, который чрезвычайно повержен мутациям и где скорость эволюции, соответственно, существенно выше. Этот регион расположен на расстоянии в 15 миллионов нуклеотидов (мегабаз) от 8p конца хромосомы. В этом участке расположены гены, кодирующие белки, имеющие отношение к врожденному иммунитету, а также к развитию нервной системы. Так кластеры генов DEF и MCPH15, похоже, могут иметь отношение к развитию мозга высших приматов, который существенно больше, чем мозг других животных. Данные результаты могут быть использованы как для выяснения механизмов биологии человека, так и при изучении болезней.

Уже на самом простом методе анализа – сравнения генома человека с геномом других животных можно сделать некоторые выводы. Очень интересные результаты начали появляться в научных журналах в сентябре 2005, когда международная команда ученых закончила расшифровку генома нашего ближайшего родственника среди животных - шимпанзе.

Среди прорывов 2005 года журнал Science назвал в том числе работу по сравнению геномов шимпанзе и человека. Данные о строении генома подтвердили существовавшее на основе сравнения фенотипических признаков представление о близости двух видов: наша ДНК отличается от ДНК шимпанзе лишь 1% нуклеотидов, а аминокислотная последовательность белков отличается еще меньше (за счет того, что различные тройки нуклеотидов кодируют одну и ту же аминокислоту в белке).

Но неожиданно большим по сравнению с человеком оказалось количество некодирующих последовательностей, вырезаемых или вставляемых в геноме шимпанзе, что доводит общее различие в нуклеотидной последовательности ДНК в дифференцированных клетках двух наших видов до 4%. Именно среди этих отличий скрываются все признаки, отличающие нас от шимпанзе: более редкий волосяной покров, прямохождение, большой творческий мозг и т.д. Мы пока далеки от полного понимания генетики всех этих столь значительных для человека отличий, однако ученые уже выявили некоторые гены, определяющие развитие мозга и поведение.

Вообще, расшифровка геномов целых организмов - это затратная область молекулярной биологии, и российских работ по этой теме почти нет. Но ученые российского происхождения довольно часто встречаются среди авторов лучших работ в этой области. Так, например, первым автором  статьи про геном шимпанзе выступает выпускник биофака МГУ Филипп Хайтович.

Вслед за расшифровкой генома человека (2000) настал черед других видов.  В настоящее время секвенированы геномы 339 видов: 25 архебактерий, 270 бактерий и 46 эукариот, из них 12 протистов, 19 грибов, 2 растений и 13 животных: нематоды Caenorhabditis briggsae, дрозофилы (Drosophila melanogaster), малярийного комара (Anopheles gambiae), шелкопряда (Bombyx mori), асцидии Ciona intestinalis, рыб Tetraodon nigroviridis, Danio rerio и Takifugu rubripes, крысы (Rattus norvegicus), мыши (Mus musculus), домашней собаки (Canis familiaris), шипанзе (Pan troglodytes) и человека (Homo sapiens).  Сейчас исследовательскими группами ведется секвенирование и расшифровка еще 905 прокариотических и 569 эукариотических геномов.

Благодарим за ценные уточнения в списке расшифрованных геномов доктора биологических наук Михаила Гельфанда (И-т проблем передачи информации РАН).

Секвенирование (расшифровка) ДНК. Справка

В современной молекулярной биологии секвенирование (расшифровка) ДНК – это уже технологичная рутина. Принцип был изобретен в 1977 году Сэнгером и др. (Sanger F., Niclein S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, v. 74, p. 5463-5467) и произвел революцию методах биологических исследований. Метод секвенования по Сэнгеру основан на том, что копирование ДНК с помощью специального фермента (ДНК-полимеразы) в пробирке можно остановить с помощью 2',3'-дидезоксинуклеозидтрифосфата - неправильного нуклеотида («буквы» ДНК), - который так устроен, что узнается ферментом, но зато не цепляет следующий нуклеотид.

Всего разных нуклеотидов («букв генома»), четыре. Поэтому если в четырех разных пробирках останавливать реакцию четырьмя разными измененными нуклеотидами, то исследователь получит четыре разных набора кусков ДНК, у которых будет общее начало, но разрыв в разных местах, точно соответствующих неправильным буквам. Эти разные ниточки разделяют по длине с помощью электрофореза в геле (под воздействием электрического тока маленькие куски ДНК упевают "продраться" через гель дальше, чем длинные). Так что на фото геля, получается картина, с которой можно однозначно прочитать текст ДНК. Например, если неправильная буква G дает три фрагмента разной длины, то значит, в изначальной ДНК есть три буквы C (С комплементарно G), а их местоположение легко устанавливается по соотношению длины фрагментов - короткий фрагмент означает, что буква ближе к началу (см. рисунок).

За последние годы часть процессов секвенирования удалось автоматизировать, но принцип работы «секвенаторов» остался прежним. Однако если проект расшифровки генома человека был еще целой историей, но столь же большие геномы шимпанзе и домашней собаки были расшифрованы очень быстро относительно небольшими силами.  

На картинке – схема метода секвенирования по Сэнгеру из обзора на сайте molbiol.ru

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

16:18 Росстандарт предложил новый метод борьбы с недоливом топлива на АЗС. Проверяться будет не конкретная колонка, а вся система заправки целиком
15:18 Следственный комитет РФ: в результате прорыва в Красноярском крае разрушены пять дамб
13:55 Самый длительный перелет в истории продлился более 19 часов
13:09 Задержан подозреваемый в поджоге жилого дома в Ростове
12:04 Мексиканские футболисты устроили акцию протеста во время матча из-за задолженности по зарплате
11:27 Илон Маск рассказал участникам краснодарского бизнес-форума о своей команде, в которой есть выходцы из России
10:18 В США запущен новый сервис - доставка товаров с помощью дронов
09:43 Задержан директор и сотрудники артели, дамбу которой прорвало в Красноярском крае
19.10 19:14 В Москве будет построен Национальный космический центр в виде ракеты высотой в 200 м
19.10 17:52 Британские парламентарии отсрочили Brexit
19.10 16:49 В Лондоне проходит многотысячный марш протеста против Brexit
19.10 16:14 Житель Канады выиграл в национальную лотерею $24,5 млн
19.10 15:44 В Нальчике спецназовец из Карелии умер после драки с сотрудником ППС Чечни
19.10 15:07 Акции протеста в Каталонии: 182 пострадавших, 54 задержанных
19.10 13:19 «Аэрофлот» оштрафован за летние задержки выдачи багажа в Шереметьево
19.10 12:19 При пожаре под Ярославлем погибло семь человек
19.10 11:26 Результаты поверки счетчиков ЖКХ будут отражаться в базе данных Росстандарта. Бумажные документы потеряют юридическую силу
19.10 11:21 Forbes: семь российских компаний попали в рейтинг лучших работодателей мира
19.10 09:42 В Красноярском крае в результате прорыва дамбы на реке Сейба погибли 13 человек
18.10 21:48 В Барселоне более 500 тыс. человек вышли протестовать
18.10 20:54 Нидерландская семья, которая провела девять лет в подвале, оказалась мунистской
18.10 19:38 В Китае отложили прокат «Однажды... в Голливуде» из-за жалобы дочери Брюса Ли
18.10 19:13 Россия теряет по 150 млрд рублей в год из-за глобального потепления — такая сумма нужна на ремонт станций
18.10 18:55 Google-смартфон можно разблокировать лицом с закрытыми глазами. Когда вы спите, например
18.10 18:25 В Лондоне внука экс-президента Казахстана Назарбаева приговорили к году условно. Он ударил и укусил полицейского
18.10 18:14 «Медуза»: компании, близкие к Ротенбергу, получили почти 100% контроль над рынком школьных учебников
18.10 18:08 Новость из прошлого: 18 октября 1999 года – Путин считает необходимым улучшение условий содержания заключенных
18.10 17:43 На форуме в Сочи представили российский мессенджер «Серафим». Оценки в маркетах у него невысокие
18.10 17:37 Впервые в истории две женщины одновременно вышли в открытый космос
18.10 16:41 Москвич вынес $450 тыс. из дома экс-главы ФТС. Награбленное он отдал в счет долга «вору в законе»
18.10 15:52 Собчак оценила наряды Поклонской. Депутат обвинила журналистку в невоспитанности
18.10 15:29 Евгения Корта оштрафовали на 200 тыс. рублей за мем с Пушкиным. Когда он его выплатил, суд потребовал вернуть ему деньги
18.10 15:27 Матч между «Барселоной» и «Реалом» перенесли из-за протестов в Каталонии на декабрь
18.10 14:36 Наталью Бочкареву из «Счастливы вместе» лишили водительских прав из-за отказа пройти проверку на наркотики
18.10 14:35 Австралийцы вновь сообщают о встречах с сумчатыми волками. Этот вид считается вымершим с 1936 года
18.10 14:27 МВД проверит конвойный полк из-за фигурантов дела «Нового величия», порезавших себе руки в суде
18.10 14:23 Патриарх Кирилл сравнил аборты с языческими жертвоприношениями
18.10 14:06 Замглавы Генштаба обвинили в хищении 2,2 млрд рублей. Он поставлял китайскую спецтехнику под видом российских разработок
18.10 14:00 Новый вид богомолов из Перу притворяется осой
18.10 13:44 Путин: нацбезопасность зависит от укрепления духовных основ
18.10 13:36 «Ростов» показал первые тренировки Павла Мамаева. Футболист вернулся после 11 месяцев заключения
18.10 13:00 Необычные микроорганизмы с острова Кюрасао собираются в чашечку и в шарик
18.10 12:28 Спонсор ФБК из Испании не смог объяснить, зачем переводил фонду деньги
18.10 12:20 В Екатеринбурге посетитель банка погиб, пытаясь задержать грабителя
18.10 11:30 Судебные разбирательства вокруг «Витрувианского человека» продолжаются
18.10 11:19 Более миллиона кредитных историй россиян оказались в открытом доступе
18.10 11:02 Жителя Калуги обвинили в оправдании терроризма из-за комментария о взрыве в архангельском УФСБ. Во время задержания его избили
18.10 10:18 ЦБ РФ выявил в России 240 финансовых пирамид. В прошлом году их было 134
18.10 10:10 Среди обломков корабля лорда Элгина найдены золотые украшения
18.10 09:48 В США закроют крупнейшую в мире тюрьму на острове Райкерс
«АвтоВАЗ» «ВКонтакте» «Газпром» «Зенит» «Мемориал» «Мистраль» «Оборонсервис» «Роснефть» «Спартак» «Яблоко» Абхазия Австралия Австрия Азербайджан Антимайдан Аргентина Арктика Армения Афганистан Аэрофлот Башкирия Белоруссия Бельгия Бразилия ВВП ВКС ВМФ ВПК ВТБ ВЦИОМ Ватикан Великобритания Венгрия Венесуэла Владивосток Внуково Волгоград ГИБДД ГЛОНАСС Генпрокуратура Германия Голливуд Госдеп Госдума Греция Гринпис Грузия ДТП Дагестан Домодедово Донецк ЕГЭ ЕСПЧ Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет Екатеринбург ЖКХ Израиль Ингушетия Индия Индонезия Интерпол Ирак Иран Испания Италия Йемен КНДР КПРФ Казань Казахстан Калининград Камчатка Канада Каталония Кемерово Киев Кипр Киргизия Китай Коми Конституция Кремль Крым Куба Курилы ЛГБТ ЛДПР Латвия Ливия Литва Лондон Луганск МВД МВФ МГУ МКС МОК МЧС Малайзия Мексика Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минск Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст Молдавия Мосгордума Мосгорсуд Москва НАСА Нигерия Нидерланды Новосибирск Норвегия ОБСЕ ООН ОПЕК Одесса ПДД Пакистан Паралимпиада Париж Пентагон Польша Приморье РАН РЖД РПЦ РФС Росавиация Росгвардия Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Россия Росстат СМИ СССР США Сахалин Сбербанк Севастополь Сербия Сирия Сколково Славянск Сочи Таджикистан Таиланд Татарстан Трансаэро Турция УЕФА Узбекистан Украина ФАС ФБР ФИФА ФСБ ФСИН ФСКН Филиппины Финляндия Франция Харьков ЦИК ЦРУ ЦСКА Центробанк Чехия Чечня Швейцария Швеция Шереметьево Эбола Эстония ЮКОС Якутия Яндекс Япония авиакатастрофа автопром алкоголь амнистия арест армия археология астрономия аукционы банкротство беженцы бензин беспилотник беспорядки биатлон бизнес бокс болельщики вандализм взрыв взятка вирусы вузы выборы гаджеты генетика гомосексуализм госбюджет госзакупки госизмена деньги дети доллар допинг драка евро журналисты законотворчество землетрясение изнасилование импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература математика медиа медицина метро мигранты монархия мошенничество музыка наводнение налоги нанотехнологии наркотики наука недвижимость некролог нефть образование обрушение общество ограбление оппозиция опросы оружие офшор палеонтология педофилия пенсия пиратство планетология погранвойска пожар полиция похищение правительство право православие преступность продовольствие происшествия ракета рейтинги реклама религия ретейл робототехника рубль санкции связь сепаратизм следствие смартфоны социология спецслужбы спутники страхование стрельба строительство суды суицид тарифы театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм убийство фармакология физика фоторепортаж футбол хакеры химия хоккей хулиганство цензура школа шпионаж экология экономика экспорт экстремизм этология «Единая Россия» «Исламское государство» «Нафтогаз Украины» «Правый сектор» «Северный поток» «Справедливая Россия» «болотное дело» Александр Лукашенко Александр Новак Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев Амурская область Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антон Силуанов Аркадий Дворкович Арсений Яценюк Астраханская область Барак Обама Басманный суд Башар Асад Белый дом Борис Немцов Бутовский полигон Валентина Матвиенко Верховная Рада Верховный суд Виктор Янукович Виталий Мутко Владимир Жириновский Владимир Зеленский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин Вячеслав Володин Дальний Восток День Победы Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин Дональд Трамп Евгения Васильева Забайкальский край Интервью ученых Ирина Яровая Иркутская область История человечества Калужская область Кирилл Серебренников Кировская область Конституционный суд Космодром Байконур Краснодарский край Красноярский край Ксения Собчак Ленинградская область МИД России Мария Захарова Михаил Прохоров Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский Московская область Мурманская область Надежда Савченко Наталья Поклонская Николас Мадуро Нобелевская премия Новосибирская область Новый год Олимпийские игры Ольга Голодец Павел Дуров Палестинская автономия Папа Римский Первый канал Пермский край Петр Порошенко Почта России Приморский край Рамзан Кадыров Реджеп Эрдоган Республика Карелия Ростовская область Саратовская область Саудовская Аравия Свердловская область Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Следственный комитет Совбез ООН Совет Федерации Ставропольский край Счетная палата Тереза Мэй Франсуа Олланд Хабаровский край Хиллари Клинтон Человек дня Челябинская область Черное море Эдвард Сноуден Элла Памфилова Эльвира Набиуллина Южная Корея Юлия Тимошенко Юрий Чайка авторское право администрация президента акции протеста атомная энергия баллистические ракеты банковский сектор биология большой теннис визовый режим военная авиация выборы губернаторов газовая промышленность гражданская авиация гуманитарная помощь декларации чиновников дороги России информационные технологии климат Земли компьютерная безопасность космодром Восточный крушение вертолета легкая атлетика лесные пожары междисциплинарные исследования мобильные приложения морской транспорт некоммерческие организации общественный транспорт патриарх Кирилл пенсионная реформа пищевая промышленность права человека правозащитное движение преступления полицейских публичные лекции российское гражданство русские националисты русский язык сельское хозяйство сотовая связь социальные сети стихийные бедствия телефонный терроризм уголовный кодекс фигурное катание финансовый рынок фондовая биржа химическое оружие эволюция экономический кризис ядерное оружие Великая Отечественная война Вторая мировая война Ирак после войны Ким Чен Ын Революция в Киргизии Российская академия наук Стихотворения на случай Федеральная миграционная служба Федеральная таможенная служба борьба с курением выборы мэра Москвы здравоохранение в России связь и телекоммуникации тюрьмы и колонии Совет по правам человека аварии на железной дороге естественные и точные науки закон об «иностранных агентах» компьютеры и программное обеспечение видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» Новые технологии, инновации Сочи 2014 Кабардино-Балкария Левада-Центр Нью-Йорк Санкт-Петербург отставки-назначения шоу-бизнес Ростов-на-Дону ЧМ-2018 Книга. Знание ВИЧ/СПИД Apple Bitcoin Boeing Facebook G20 Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Telegram Twitter Wikileaks

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.