21 августа 2019, среда, 16:37
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

19:04 Орешкин предрек прекращение выплат долгов по кредитам россиянами в 2021 году
18:29 В России набирает популярность новый вид туризма
18:23 Metallica даст концерт в «Лужниках»
18:16 В КБР погибли двое альпинистов из Петербурга
18:01 Опубликован экзит-полы по выборам в верхнюю палату парламента Японии
17:40 В Японии назвали дату подписания мирного договора с РФ
17:07 Иранские власти отказались отпускать россиян с британского танкера
16:35 СМИ сообщили о смерти президента Туркменистана
16:08 В Петербурге арестован ударивший двух человек ножом пассажир
15:48 Глава Siemens назвал администрацию Трампа «лицом расизма»
15:14 Появилась запись разговора иранских и британских военных с танкером
14:42 Мэр Кунгура пожаловался на активистов из-за маек в защиту местной спецшколы
14:18 Зеленский предложил лишить депутатов неприкосновенности
14:04 Летевший в Прагу Boeing вернулся в Москву из-за пожара
13:55 Зеленский рассказал о будущем премьере
13:40 Журналисты сообщили об избиении в клубе из-за плаката с митинга 20 июля
12:34 В Амурской области дожди размыли федеральную трассу
12:09 Изнасиловавшие россиянку в Барселоне вышли на свободу
11:45 Иран назвал новую причину задержания британского танкера
11:35 Появилась информация об экипаже задержанного в Иране британского танкера
11:07 На Сахалине за драку отправлен в отставку замглавы правительства
10:49 СК завел дело против бывшего страховщика МВД
10:29 В Подмосковье мужчина расстрелял своих соседей во время ссоры
10:12 Кандидаты в МГД предложили Собянину встречу
09:55 Великобритания собралась ввести санкции против Ирана после задержания танкера
09:26 Под Брянском при пожаре в доме престарелых погибли люди
09:10 На Украине стартовали досрочные выборы в парламент
20.07 18:54 Роспотребнадзор начал проверку после видео с полуголыми сыроварами
20.07 18:34 В Мосгоризбиркоме прокомментировали выступление Навального на митинге
20.07 18:19 Британский МИД вызвал иранского представителя после задержания танкеров
20.07 17:59 На Украине в «день тишины» завели девять уголовных дел
20.07 17:45 После критики Путина губернатор отчитался о выплатах из-за паводка под Иркутском
20.07 17:20 МВД Украины привлекло авиацию для поддержания порядка на выборах
20.07 16:55 SSJ-100 сел во Владивостоке c поврежденным стеклом в кабине пилотов
20.07 16:25 Российские авиакомпании увеличат количество чартерных рейсов
20.07 15:55 Навальный призвал митингующих выйти к мэрии Москвы
20.07 15:39 В «Слуге народа» определились с кандидатурой на пост председателя Рады
20.07 15:24 Дипломаты не смогли связаться с моряками РФ на задержанном судне в Иране
20.07 14:57 Федерация бокса России оплатит лечение Дадашева после боя в США
20.07 14:37 Митинг на проспекте Академика Сахарова в Москве собрал около десяти тысяч человек
20.07 14:19 На Ямале сошел с рельсов грузовой поезд
20.07 13:55 Правительство согласилось пойти на встречу родственникам заключенных
20.07 13:45 Чрезвычайный комитет Великобритании предостерег от захода в Ормузский пролив
20.07 13:20 Полиция зафиксировала более 600 нарушений перед выборами в Раду
20.07 12:57 Суд отправил под арест первого замначальника УФСИН по Самарской области
20.07 12:43 Грузинский канал вернет в эфир оскорбившего Путина ведущего
20.07 12:21 Власти одобрили создание портала с данными всех россиян
20.07 11:59 Врач оценил достоверность «состаренных» снимков в FaceApp
20.07 11:39 Минпромторг предложил перестать считать пиво алкоголем
20.07 11:11 В SpaceX объявили дату запуска корабля Dragon к МКС
«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 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 Киргизия Китай Коми Конституция Кремль Крым Куба Курилы ЛГБТ ЛДПР Латвия Ливия Литва Лондон Луганск МВД МВФ МГУ МКС МОК МЧС Малайзия Мексика Мемория Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст Молдавия Мосгорсуд Москва НАСА Нигерия Нидерланды Новосибирск Норвегия ОБСЕ ООН ОПЕК Одесса ПДД Пакистан Паралимпиада Париж Пентагон Польша Право Приморье Продовольствие РАН РЖД РПЦ РФС Росавиация 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 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 импорт инвестиции инновации интернет инфляция ипотека искусство ислам исследования история казнь кино кораблекрушение коррупция космос кража кредиты культура лингвистика литература 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 православие преступность происшествия ракета рейтинги реклама религия ретейл 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 Барак Обама Басманный суд Башар Асад Белый дом Борис Немцов 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 Кирилл Серебренников 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 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 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» 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 Компьютеры, программное обеспечение 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: 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, 1998–2019.