28 мая 2020, четверг, 18:20
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

Главные новости

18:08 Власти Москвы опубликовали график прогулок
17:34 Муниципальные депутаты Москвы потребовали освободить журналиста Илью Азара
17:12 Сергей Собянин: ограничения в Москве сохранятся до создания вакцины
16:48 На главу Россельхознадзора подали заявление о вымогательстве $500 тыс. у польской компании. Ведомство это отрицает
16:10 Полиция задержала главреда «Медиазоны» и двух журналистов «Эха Москвы» за одиночные пикеты в поддержку Ильи Азара
16:10 Депутаты Томской области назначили себе компенсации за покупку масок и перчаток
16:01 В центре Москвы неизвестный открыл огонь с крыши жилого дома
15:50 Госдума хочет наказывать россиян за участие в заграничных семинарах нежелательных организаций
15:22 Основатель «Омбудсмена полиции» стал фигурантом еще одного уголовного дела
14:38 «Насколько мне известно − это не так». Песков заявил, что у него нет подтверждения высокой смертности медиков от COVID-19 в России
14:37 Порошенко занял третье место среди самых богатых украинцев по версии Forbes
14:12 Роспотребнадзор рекомендовал кинотеатрам рассаживать зрителей в метре друг от друга
14:01 Журналиста Илью Азара арестовали на 15 суток за одиночный пикет в поддержку «Омбудсмена полиции»
13:40 В Миннеаполисе начались погромы из-за убийства полицейским задержанного, есть погибшие
13:30 Древняя ДНК рассказала, что ели и чем чистили зубы японцы эпохи Эдо
13:29 Прокуратура вынесла представление главе Хакасии из-за невыплат надбавок медикам. После этого врачи получили деньги
13:02 В Петербурге санитара перевели в уборщики и отказались доплачивать за работу с COVID-19. Он пожаловался в СК и прокуратуру
12:30 В Вене открылся новый музей «Альбертина Модерн»
12:08 На главу Минприроды Северной Осетии завели дело о растрате 400 млн рублей
11:44 «Это не делает нас "арбитром истины"». Глава Twitter объяснил, почему твиты Трампа пометили как недостоверные
11:30 Погребение викингов обнаружилось под полом частного дома в Норвегии
11:17 Защита шамана Габышева подала иск в суд с требованием признать незаконной его госпитализацию в психдиспансер
10:50 В России выявили 8,3 тыс. новых случаев коронавируса. Всего заболели 379 тыс. человек
10:43 Boeing возобновила производство самолетов 737 MAX. Выпуск приостанавливали после двух авиакатастроф
10:30 Построена модель параметров атмосферы над Северной Атлантикой за последние 40 лет
10:12 В США от коронавируса умерли более 100 тыс. человек
09:56 ВШЭ: четверть россиян считают коронавирус выдумкой заинтересованных лиц
09:31 Власти отложили референдум об объединении Архангельской области и Ненецкого округа на неопределенный срок
27.05 21:55 Минздрав решил не включать в статистику по коронавирусу носителей коронавируса без симптомов
27.05 21:03 В Сочи переименовали р. Хероту
27.05 20:55 Readovka: Сотрудник ФСО попытался изнасиловать сестру, об этом узнали родственники и избили девушку
27.05 20:14 Пропускной режим в Москве продлен до 14 июня
27.05 19:40 Глава Крыма попросил отменить в регионе обязательное тестирование туристов на коронавирус
27.05 19:05 У главы Удмуртии выявлен коронавирус
27.05 18:36 «Я абсолютно здоровый человек»: Кадыров опроверг слухи о своей болезни. Журналисты заметили на его руке катетер
27.05 18:20 Путин поддержал предложение Минтруда увеличить минимальное пособие по безработице на следующие три месяца
27.05 17:54 Минтруд предложил временно увеличить пособие по безработице с 1,5 тыс. рублей до 4,5 тыс. рублей
27.05 17:29 Путин попросил Собянина отправить врачей из Москвы в регионы
27.05 16:59 С 1 июня москвичам разрешат гулять по графику 3 раза в неделю
27.05 16:51 Госдума разрешила студентам вести уроки в школах
27.05 16:43 Доктор Мясников оправдал убийства за оскорбление чести
27.05 16:10 Собянин предложил смягчить коронавирусные ограничения в Москве. Можно будет гулять, откроются непродовольственные магазины
27.05 15:59 Суд оставил под арестом создателя паблика «Омбудсмен полиции» Владимира Воронцова до 6 июля
27.05 15:58 Главврач детской больницы и фельдшер в Дагестане умерли от коронавируса
27.05 15:21 В правительстве предупредили о падении доходов россиян на 6% в 2020 году
27.05 15:19 Путин проведет встречу с Собяниным о коронавирусе
27.05 14:54 Песков: с большой долей вероятности 24 июня будет выходным
27.05 14:43 Муниципального депутата задержали за проведение одиночного пикета в поддержку основателя «Омбудсмена полиции»
27.05 14:05 Полиция арестовала японца, который 10 месяцев назад сжег студию аниме. В пожаре погибли 36 человек
27.05 13:45 Трех детей в Боливии укусила черная вдова. Мальчики хотели стать Человеком-пауком
«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 Красноярск 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 Ростех Ростуризм 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 Хакасия 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 бактерии банкротство беженцы бензин беспилотник беспорядки биатлон бизнес благотворительность блогосфера бокс болельщики вандализм взрыв взятка вирусы вузы выборы гаджеты генетика гомосексуализм госбюджет госзакупки госизмена деньги дети доллар допинг драка евро журналисты законотворчество здоровье землетрясение изнасилование импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коронавирус коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература математика медиа медицина метро мигранты монархия мошенничество музыка наводнение налоги нанотехнологии наркотики наука недвижимость нейробиология 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 статистика 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 Нижний Новгород Николас Мадуро Нобелевская премия Новосибирская область Новый год Олег Дерипаска 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 рейтинг Forbes 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 Microsoft NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Telegram Twitter Wikileaks YouTube

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
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, 1998–2020.