Враспутанной обезьяне генетики увидели себя
Сейчас одно за вторым поступают сообщения о расшифровке генома какого-нибудь существа. В этом последовательности новое известие стоит особняком – завершение полной записи «обезьяньего» кода может стать прорывом на пути понимания отечественной собственной биологии.
Геном отечественного самого близкого живущего сейчас родственника — шимпанзе — был опубликован интернациональным консорциумом из 67 учёных во главе с Тарджеем Миккельсеном (Tarjei Mikkelsen) из американского Неспециализированного университета (Broad Institute).
Последовательность генома шимпанзе, которая складывается из 2,8 миллиардов пар оснований, не только поведает очень многое о шимпанзе, но и о нас — людях. Фактически, сопоставление геномов и имеется основная цель этого изучения, которое «расшифровкой шимпанзе» далеко не заканчивается.
Ранее мы уже говорили о сопоставлении геномов человека и шимпанзе, но лишь сейчас таковой анализ станет вправду последовательным и по-настоящему полным.
«Самое полезное то, что мы взяли каталог генетических различий между людьми и шимпанзе», — пояснил Миккельсен.
Тарджей Миккельсен и его товарищи собираются совершенно верно узнать – из-за чего мартышки – не люди (фото с сайта csbi.mit.edu).
Принципиально важно отметить один момент: знание полной последовательности десятков, сотен, тысяч «А», «Г», «Ц» и «Т» (аденин, гуанин, тимин и цитозин – основания ДНК) – не одно да и то же с ответом на вопрос – что именно делает в организме тот либо другой ген, кодируемый этими последовательностями. Это относится любых расшифровок геномов, о которых сообщалось сейчас.
Но что возможно сообщить уже на данный момент?
Университет пишет, что в целом возможно сказать практически о 99-процентной близости последовательностей.
Принимая к сведенью добавленные и удалённые участки ДНК — сходство остаётся на уровне 96%. Наконец, разглядывая отдельные белки, генетики нашли, что 29% генов и человеческих генов шимпанзе кодируют их полностью одинаково.
Практически, среднестатистический человеческий белок за эволюцию людей накопил лишь одно неповторимое отличие от шимпанзе, с того момента, как люди и шимпанзе откололись от общего предка — примерно 6 миллионов лет назад — информируют исследователи.
Это страно. Но, иначе, необходимо отыскать в памяти, что всего-то 0,15% отличающихся генов всецело определяет всё разнообразие пород псов — от чи-хуа-хуа и такс до догов и сенбернаров.
Учёным ещё предстоит выяснить, какие конкретно как раз трансформации в геноме и в строении белков, выяснили столь сильное различие в развитии людей и шимпанзе за последние 6 миллионов лет. Из начального анализа ничего очевидного распознать не удалось.
Расшифровка генома, упрощённо, представляет собой химическое расплетение двойной спирали ДНК, соединение её со особыми реактивами, содержащими флуоресцентные краски четырёх цветов (по числу «букв» кода)… (иллюстрация с сайта sci.sdsu.edu).
И однако эта работа – собственного рода веха в генетике. Так как сейчас у нас имеется однозначное подтверждение неспециализированного и недавнего по меркам эволюции происхождения человека и шимпанзе, что предсказано Чарльзом Дарвином в первой половине 70-ых годов XIX века.
Из неожиданных открытий данной работы необходимо подчеркнуть вот что. Пара классов генов и в людях, и в шимпанзе изменились необычно скоро, по сравнению с другими млекопитающими.
Эти классы включают гены, вовлечённые в восприятие звука, передачу нервных сигналов, транспорт и производство спермы ионов в клетках. Стремительное развитие этих генов, быть может, внесло свою лепту в особенности приматов, рассуждают Тарджей и его коллеги.
Помимо этого, стало известно, что люди и шимпанзе накопили возможно более вредные мутации в собственных геномах в течение собственного развития, чем, скажем, мыши, крысы и другие грызуны.
Тогда как такие мутации смогут привести к, они же, быть может, дали приматам громадную гибкость — для адаптации к стремительным экологическим трансформациям.
Так что отечественные наследственные болезни – обратная сторона эволюционного преимущества перед вторыми животными.
Пара классов генов, думается, развивались в людях более скоро, чем в шимпанзе. В частности, гены, каковые кодируют факторы транскрипции — молекулы, каковые регулируют деятельность вторых генов и играют роль ключей в эмбриональном развитии.
…После этого последовательность красок считывается и переводится в текстовый и графический файл. Непростая работа, учитывая, что букв в коде конкретного вида — миллиарды (иллюстрация с сайта sci.sdsu.edu).
Помимо этого, разбирая и сопоставляя последовательности ДНК, учёные нашли в людской геноме шесть областей, каковые имеют сильные «автографы» замечательных отборных трансформаций, произошедших за прошлые 250 тысяч лет.
Обращение о мутациях, каковые появляются в популяции и оказываются такими выгодными, что распространяются по всему населению, всему виду, в пределах всего-то нескольких сотен поколений, преобразовываясь, так, в норму. Это весьма стремительные эволюционные трансформации.
Кое-какие из этих областей лежат в так называемой «генной пустыне» — в ней нет ни одного гена, известного нам по функции, что додаёт интриги изучению.
Не напрасно авторы работы именуют её «отправной точкой».
Расшифровка генома человека дала учёным перечень из миллионов тысяч оснований и десятков генов, кодирующих их. Но сейчас нам предстоит осознать — как все эти части функционируют совместно, создавая жизнь.
Генетики приводят такую аналогию: у вас имеется в наличии все подробности для Boeing-747, до последнего винтика, а также их полный список, но нет инструкции – как их собирать, и как они взаимодействуют, в то время, когда самолёт летит.
В случае если сказать о геноме человека, мы уже знаем что «эта кнопка производит шасси», а вот данный «провод – подводит ток к освещению салона». Словом, функции весьма внушительного последовательности генов нам уже известны.
Но далеко не всех.
Но раз мы смогли выстроить Boeing, сможем и в себе разобраться.
