Генетика

[Gulzhan**]

27 июля, 2017 источник: Индикатор (https://indicator.ru/)
Генетики заставили хризантему посинеть

Два новых гена в геноме хризантемы помогли цветку посинеть.

Соцветия хризантемы чаще всего бывают розового, желтого и красного цветов. Однако ученые смогли создать новый оттенок, для чего они добавили в геном цветка всего два гена. Исследование было опубликовано (https://www.nature.com/news/true-blue-chrysanthemum-flowers-produced-with-genetic-engineering-1.22365) в журнале Science Advances.

https://pbs.twimg.com/media/DFuncXXVwAEdE21.jpg


В природе нередко встречаются растения голубого оттенка, но среди садовых цветов чистый синий цвет — редкость.

Японские исследователи в течение многих лет пытались воссоздать голубые и фиолетовые оттенки роз и гвоздик, но столкнулись с рядом сложностей. Полевые и лесные цветы синего цвета генетически слабо связаны с растениями, которые используют для создания букетов и цветочных композиций.


Растения с ярко-синими цветками экспрессируют (то есть переводят наследственную информацию ДНК в РНК) очень много генов, которые отвечают за образование пигмента дельфинидина, придающего цветкам синюю окраску. Соответственно, чтобы сделать синей хризантему или любой другой изначально несиний цветок, нужно найти нужный ген и добавить его в растение.

Нанобу Нода, один из авторов исследования, в 2013 году обнаружил, что добавление гена из колокольчика среднего (Campánula médium) в ДНК хризантем позволило получить ярко-фиолетовый цвет. В нынешнем исследовании ученый и его коллеги предположили, что синий цвет обеспечивается другими генами, но оказалось, что достаточно было к модифицированному геному добавить всего один ген растения клитория тройчатая (Clitoria ternatea). В результате два новых гена изменили молекулярную структуру антоциана в хризантеме, и цветок посинел.

В будущем этот подход можно будет применить для модификации других растений, например, лилий и гвоздик.

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Генетики выяснили, что население Кавказа не менялось уже 8 тысяч лет

МОСКВА, 30 июн — РИА Новости. Жители современного южного Кавказа освоили территорию этих гор более восьми тысяч лет назад и дожили до сегодняшнего дня без серьезных генетических перестроек, несмотря на бурную историю региона, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

https://retina.news.mail.ru/pic/c4/a2/image30239722_d3562c5ada3cc79e1abd5af46ae45d88.jpg

«Мы проанализировали большое количество современных и древних митохондриальных геномов кавказцев, и раскрыли непрерывную генетическую линию, которая связывает жителей Кавказа на протяжении как минимум последних восьми тысяч лет. Иными словами, генофонд женской части населения Кавказа не менялся за это время. Это показывает, что большое число культурных и политических изменений в регионе не повлияло на его население, по крайней мере, на женщин», — рассказывает Ашот Маргарян из Музея естественной истории Дании в Копенгагене.


Подобные выводы позволяет сделать так называемая митохондриальная ДНК — небольшой сегмент генома, содержащийся в «энергостанциях» клетки, митохондриях. Эта ДНК передается вместе с митохондриями от матери к ее детям, что позволяет устанавливать родственные связи между популяциями людей и использовать мтДНК для изучения истории их миграций, а также построения единого «генеалогического древа» человечества.

Маргарян и его коллеги под руководством известного датского палеогенетика Эске Виллерслева (Eske Willerslev) использовали эти обрывки ДНК для восстановления генетической истории одного из самых исторически сложных и интересных уголков Земли — южной части Кавказа.


Этот регион, как рассказывают ученые, достаточно долгое время служил одним из главных путей миграций народов и «окном в Европу» для предков современных жителей России и других европейских стран.


Ученые достаточно давно предполагали, что эти миграции могли уникальным образом отпечататься на генетическом облике народов Кавказа, чьи культурные традиции в некоторых случаях сильно менялись с течением времени. Виллерслев, Маргарян и их коллеги выяснили, что это представление было ошибочным, изучая пять десятков скелетов древних жителей Кавказа, недавно найденных на территории Нагорного Карабаха.

Эти останки, как отмечают исследователи, сохранились достаточно хорошо для того, чтобы извлечь из них обрывки митохондриальной ДНК и полностью восстановить ее. Сравнив их между собой, а также с мтДНК двух сотен современных жителей Карабаха и Армении, ученые смогли понять, как изменилось население Кавказа с момента его заселения людьми.

Как оказалось, как минимум шесть древних жителей Карабаха приходились друг другу братьями, сестрами или другими близкими родственниками по материнской линии, и в целом их митохондриальные геномы мало в чем отличались от того, как выглядит данная часть ДНК современных жителей Карабаха.


Небольшие различия в устройстве мтДНК у древних армян, как отмечают ученые, показывают, что их предки заселили Кавказ примерно 18 тысяч лет назад, в последний межледниковый период, когда северная полярная шапка отступила назад в предпоследний раз. С тех пор, как показывают расчеты генетиков, популяция жителей Кавказа заметно расширилась, однако ее генетический состав при этом не менялся как минимум восемь тысяч лет.

Более точные выводы ученые могут получить после того, как они восстановят и расшифруют полные геномы древних жителей Карабаха. Сравнение наборов мутаций в них, как обещает Виллерслев, поможет получить полную картину генетической эволюции Кавказа и поможет ученым найти объяснение его удивительной стабильности.

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Ученые раскрыли связь между генами и любимой едой

МОСКВА, 23 апр — РИА Новости. Генетики из Испании обнаружили, что мутации в определенных генах определяют то, насколько человеку нравятся разные виды пищи — к примеру, шоколад, соль, жирная еда и овощи. Их выводы были представлены на конференции Experimental Biology 2017, проходящей сейчас в американском Чикаго.

https://retina.news.mail.ru/pic/2c/4a/image29521431_e6c98ccd6952b79bc3ab0016c96fb537.jpg

«Большинству людей крайне сложно поменять свои пищевые привычки, даже если они знают, что смена диеты критически важна для их здоровья. Это связано с тем, что наши пищевые преференции и способность следовать планам влияет на то, что мы едим и как мы соблюдаем диету. Мы впервые попытались узнать, как гены, связанные с работой мозга, влияют на диету здорового человека», — заявила Сильвия Берциано (Silvia Berciano) из Автономного университета Мадрида (Испания).



Стремительное распространение эпидемии ожирения по всему миру заставило ученых несколько лет назад приступить к поиску генов, которые управляют аппетитом человека, чувствами голода и сытости, а также пищевыми предпочтениями. Первые подобные гены были найдены в прошлом году, когда британские ученые выяснили, что мутации в гене MC4R могут заставлять человека предпочитать есть жирную пищу, а некоторые версии генов FADS1 и FADS2 оказались связаны с приспособленностью к вегетарианской диете у индусов и жителей Восточной Азии.


Берциано и ее коллеги попытались найти подобные гены, изучив диеты и наборы мелких мутаций в ДНК примерно восьми сотен мужчин и женщин европейского происхождения, живущих в Испании. Для этого ученые собрали пробы ДНК у этих добровольцев и попросили заполнить их анкету, в которой они должны были рассказать, какую пищу они ели в последние дни и поставить каждому блюду оценки.

Собрав все эти данные, ученые сопоставили набор из примерно полутора тысяч мутаций, предположительно связанных с диетой, с тем, что ели добровольцы, и обнаружили, что гены действительно управляют пищевыми предпочтениями человека

К примеру, разные вариации в гене FTO оказались связаны с количеством поедаемых овощей и клетчатки, а гены CREB1 и GABRA2 — с отношением к соли и соленым продуктам. Первый участок ДНК, как раньше считали ученые, отвечает за аппетит и склонность к ожирению, а CREB1 и GABRA2 — являются регуляторами скорости чтения генов и отвечают за передачу сигналов в мозге.



Некоторые другие гены были связаны с определенными видами продуктов. В частности, ген OXTR, связанный с реакцией организм на окситоцин, гормон счастья, управлял любовью или нелюбовью к шоколаду, а гены SLC6A2, SLC6A5 были связаны с растительным маслом и сахаром.

Что интересно, многие из этих вариантов генов были связаны с повышенной вероятностью развития ожирения, что позволяет использовать перечни таких генов «сладкоежек» или любителей жира для того, чтобы помогать таким людям бороться с лишним весом или избегать его появления.

В ближайшее время ученые планируют проверить, существуют ли эти закономерности среди представителей других рас и этнических групп, а также попытаются найти другие варианты генов, связанных с пищевыми предпочтениями.

[Gulzhan**]

Интересные факты про ДНК, которые вы могли не знать


31 августа 2017

ДНК представляет собой длинную молекулу, которая содержит наш уникальный генетический код, а также инструкции, необходимые организму для развития, жизни и размножения. Также как книга рецептов, ДНК содержит алгоритм выработки всех белков в наших телах. Эта информация содержится в каждой клетке и передается от родителей к их детям.
ДНК приобрела особую популярность в последние несколько десятилетий. В настоящее время генетические тесты используются в различных целях, в том числе для установления существования или отсутствия связи между родителем и ребёнком, для диагностирования генетических нарушений, для определения того, является ли человек носителем мутации, которую они могут передать своим детям, а также для определения склонности человека к определённой болезни.
[/URL]

[URL="https://3.404content.com/1/23/49/1234778896355820753/fullsize.jpg"]https://3.404content.com/resize/730x-/1/23/49/1234778896355820753/fullsize.jpg
(https://3.404content.com/1/23/49/1234778896355820753/fullsize.jpg)

По вышеупомянутым причинам считается, что открытие ДНК и наше понимание её структуры и функции вполне может быть самым значительным открытием 20-ого века. Эффект от открытия ДНК на научный и медицинский мир был просто огромным! Убедитесь в этом сами, ознакомившись с двадцатью пятью интересными фактами о ДНК, которых вы могли не знать.
ДНК присутствует во всех живых вещах и расшифровывается как дезоксирибонуклеиновая кислота.

https://3.404content.com/1/7D/CC/1234779191858169061/fullsize.jpg


Мы все слышали о тестах на установление отцовства, которые подтверждают взаимосвязь между ребёнком и его потенциальным отцом или же о том, как преступника можно идентифицировать с помощью анализа ДНК (если следователи обнаружили кровь, сперму или волосы на месте преступления), однако тестирование ДНК также используется для проверки подлинности таких продуктов, как икра и марочное вино.

https://4.404content.com/1/20/58/1234779191833265379/fullsize.jpg


ДНК используется в судебной экспертизе в сфере дикой природы для идентификации вымирающих видов и людей, которые охотятся на них (браконьеров).

https://3.404content.com/1/C5/76/1234779191258383577/fullsize.jpg


В судебно-медицинской экспертизе ДНК-анализ, как правило, включает в себя рассмотрение тринадцати специфических маркеров ДНК (сегментов ДНК). Вероятность того, что у двух людей будет тот же ДНК-профиль из тринадцати маркеров, равна примерно одному случаю на миллиард.

https://3.404content.com/1/C5/9E/1234779191263364315/fullsize.jpg


ДНК можно извлечь из многих различных типов образцов: крови, слюны и даже мочи.

https://3.404content.com/1/40/CB/1234779191944676582/fullsize.jpg


Тесты ДНК могут помочь вам понять какой у вас риск возникновения определённого заболевания. Например, мутации ДНК или её изменения могут быть связаны с повышенным риском развития ряда заболеваний, в том числе рака молочной железы.

https://3.404content.com/1/F1/2A/1234779191176070357/fullsize.jpg


На ДНК воздействуют внешние экологические факторы, которые могут включать и выключать гены. Это в значительной степени объясняет то, почему, например, у некоторых людей более тёмная кожа и более обильный волосяной покров тела, чем у других.

https://4.404content.com/1/94/D7/1234779191250781400/fullsize.jpg


Изменения в последовательности ДНК называются мутациями. Да-да, Росомаха, мы говорим и тебе и твоих друзьях!

https://4.404content.com/1/63/C0/1234779191833265377/fullsize.jpg


Тем не менее, мутации могут изменениями лишь в одном основании ДНК, или же они могут включать множественные изменения. Мутации также могут включать в себя целые сегменты хромосом.

https://4.404content.com/1/B7/32/1234779189437007058/fullsize.jpg


Если говорить серьёзно, то многие вещи могут вызывать мутации, в том числе ультрафиолетовое излучение от Солнца, такие химические вещества, как наркотики и многое другое.

https://4.404content.com/1/DC/F9/1234779191839818980/fullsize.jpg


Если всю ДНК вашего тела вытянуть в одну нить, она бы достигла солнца и вернулась обратно более шестисот раз (сто триллионов умноженные на 180 сантиметров, разделенные на 148059648 километров).

https://3.404content.com/1/31/0F/1234779191484875997/fullsize.jpg


Если вы развернёте все связи ДНК в ваших клетках, вы сможете достичь Луны шесть тысяч раз!

https://4.404content.com/1/DF/4E/1234779191543596255/fullsize.jpg


Гены являются кусочками ДНК, содержащими наследственную информацию и передающимися от родителей к детям.

https://3.404content.com/1/13/9C/1234779233114916073/fullsize.jpg


Вся наша последовательность ДНК называется геномом. Кроме того, вся наша последовательность ДНК могла бы заполнить двести одну тысячу страниц телефонных справочников Нью-Йорка.

https://3.404content.com/1/5B/FB/1234779191442146524/fullsize.jpg


Многие страны, включая США и Великобританию, ведут базу данных ДНК осуждённых преступников.

https://4.404content.com/1/A4/83/1234779191258645722/fullsize.jpg


У клонированной овцы Долли была та же ядерная ДНК, что и у её мамы-донора, но её митохондриальная ДНК совпадала с ДНК той матери, из чьей яйцеклетки её вывели. Звучит довольно запутанно, но учёные в этом разбираются.

https://3.404content.com/1/65/64/1234779191835100386/fullsize.jpg


Митохондриальная ДНК (мтДНК) находится в митохондриях и передаётся только от матери ребёнку, потому что митохондрии содержатся только в яйцеклетках, в сперматозоидах их нет.

https://3.404content.com/1/D0/8F/1234779230416405736/fullsize.jpg


Почти во всех клетках нашего организма есть ДНК, за исключением эритроцитов.

https://3.404content.com/1/97/2F/1234779191176332502/fullsize.jpg


Считается, что, если бы вы печатали со скоростью шестьдесят слов в минуту по восемь часов в день, у вас бы ушло примерно пятьдесят лет на то, чтобы напечатать геном человека.

https://3.404content.com/1/9B/9E/1234779191538877662/fullsize.jpg


ДНК каждого из нас совпадает с ДНК любого другого человека на Земле на 99 процентов, однако у родителя и ребёнка ДНК совпадает на 99,5 процентов.

https://3.404content.com/1/A2/6F/1234779191169778900/fullsize.jpg


Несмотря на то, что она кодирует всю информацию, из которой состоит наш организм, сама ДНК состоит всего лишь из четырёх строительных блоков или нуклеотидов: аденина, гуанина, тимина и цитозина.

https://4.404content.com/1/B5/02/1234779191195993303/fullsize.jpg


Большая часть ДНК находится не в ядрах клеток, которые контролируют наследственность, а в наших митохондриях, органеллах (единицах в клетках), которые генерируют метаболическую энергию.

https://4.404content.com/1/20/BB/1234779191113417939/fullsize.jpg


ДНК отпечатков пальцев представляет собой набор маркеров ДНК, который уникален для каждого человека, кроме однояйцевых близнецов, так как однояйцевые близнецы обладают одинаковыми генами на 100 процентов.

https://3.404content.com/1/AF/61/1234779191942317287/fullsize.jpg


Вопреки распространенному мнению, Джеймс Уотсон (James Watson) и Фрэнсис Крик (Francis Crick) не открыли ДНК. Эта честь принадлежит швейцарскому биохимику Фридриху Мишеру (Friedrich Miescher), который обнаружил молекулу в ядрах белых клеток крови в 1869 году и назвал её нуклеином.
Кроме того, Уотсон и Крик также не открыли строение нашей ДНК. Это сделал бактериолог Освальд Эвери (Oswald Avery) и его коллеги в начале 1940-ых годов. На самом деле Уотсон и Крик только расшифровали структуру двойной спирали ДНК в 1953 году.

https://3.404content.com/1/02/24/1234779191567713504/fullsize.jpg



Источник (http://nlo-mir.ru/chudesa-nauki/44923-interesnye-fakty-pro-dnk.html)

[Gulzhan**]

источник: N + 1 (https://nplus1.ru/) ,07.02.2018
Ученые отсеквенировали геном старейшего британца. Он был голубоглазым и темнокожим

Генетики из Музея естественной истории и Университетского колледжа Лондона отсеквенировали геном старейшего британца, сообщается в пресс-релизе на сайте музея.

https://retina.news.mail.ru/pic/16/1a/image32480698_a2654c093e1182290353a1b4b70d1cc0.jpg



Затем специалисты по созданию палеонтологических моделей братья Кеннисы (Alfons and Adrie Kennis) реконструировали его внешность с учетом генетических данных. У мужчины, жившего более девяти тысяч лет назад, были голубые глаза и темная кожа, как у современных жителей тропической Африки.



Почти полностью сохранившийся скелет Чеддерского человека нашли в Чеддерском ущелье на юго-востоке Англии в 1903 году. Мужчина жил около 9150 лет назад и умер в возрасте от двадцати до тридцати лет. Судя по проломленному черепу — насильственной смертью. На сегодняшний день это древнейшие человеческие останки, найденные на территории Великобритании.


https://retina.news.mail.ru/prev780x440/pic/12/bd/image32480698_465293c57aa3b03c26c0aa3ea3fdcc26.jpg
Источник: Natural History Museum




Скелет хранится в Музее естественной истории в Лондоне. В 1996 году ученые отсеквенировали его митохондриальную ДНК (передается по материнской линии) и отнесли Чеддерского человека к митохондриальной гаплогруппе U5, которая была найдена примерно у 10 процентов современных европейцев.


Предположительно, племя охотников-собирателей Чеддерского человека мигрировало на Британские острова после окончания ледникового периода — в это время Великобританию соединял с континентом перешеек. Помимо генетических исследований, ученые тогда же реконструировали внешность молодого человека и представили его светлокожим, темноволосым и кареглазым.




https://retina.news.mail.ru/prev780x440/pic/ba/55/image32480698_ed62f0ef00a2eba3eaf338940355c99b.jpg
Источник: Natural History Museum




Авторам нового исследования удалось отсеквенировать ядерный геном Чеддерского человека. Они высверлили небольшое отверстие в черепе и извлекли ДНК из костной ткани.



В результате выяснилось, что как и другие европейцы того времени, старейший британец не усваивал молоко, гена толерантности к лактозе у него еще не было. Также оказалось, что у него были светлые глаза, темная кожа и волосы.



Эти результаты удивили исследователей. «До сих пор считалось, что после прихода в Европу около 45 тысяч лет назад люди быстро адаптировались и обзавелись светлой кожей», — объясняет доктор Том Бут (Tom Booth) из Музея естественной истории. «Светлая кожа лучше поглощает ультрафиолетовое излучение и помогает людям, живущим в условиях недостатка солнечного света избежать дефицита витамина D». Тем не менее, генетические маркеры пигментации кожи у Чеддерского человека соответствовали тем, что сегодня встречаются у жителей Тропической Африки (по-видимому, речь идет о гене рецептора меланокортина 1, MC1R. Этот фермент, в том числе, инициирует выработку темного пигмента эумеланина).




Похоже, что у европейцев светлые глаза появились задолго до светлой кожи и волос. Ими древние люди обзавелись уже после перехода к фермерству.
Том Бут





Исследователи считают, что племя охотников-собирателей, к которому принадлежал Чеддерский человек, было одним из первых, заселивших Британские острова после окончания ледникового периода. Судя по находкам того же времени в других частях острова, мезолитические люди, жившие 9−10 тысяч лет назад, питались фруктами и орехами и охотились на довольно крупных животных — диких быков и оленей. Они умели делать украшения из полудрагоценных камней и янтаря, а из оленьих черепов изготовляли чаши (или, возможно, их носили вместо шлемов). Также они хоронили своих мертвых: в одной из пещер Чеддерского ущелья были найдены останки 50 человек, погребенных в течение 100−200 лет.

Екатерина Русакова

[Пyмяyx**]

https://pp.userapi.com/c543105/v543105842/511c8/NI05WZW1vT0.jpg

[Gulzhan**]

16 февраля 2018 , источник: Lenta.Ru (https://lenta.ru/)
Найдены работающие после смерти гены

Международная группа ученых выяснила, что некоторые гены продолжают работать после смерти человека. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Communications, кратко о научной работе рассказывает издание BBC News.


Биологи проанализировали образцы тканей, собранные в течение 24 часов после смерти доноров. Они установили нуклеотидную последовательность матричных РНК (мРНК) — продуктов активных генов. Данные сравнивали с результатами изучения образцов крови, полученных до момента смерти.

Оказалось, что некоторые гены продолжили работать, при этом часть из них активировалась после остановки сердца. Ученые полагают, что таким образом клетка реагирует на недостаток кислорода, связанного с прекращением кровотока, однако точные причины явления пока остаются неизвестными.

Специалисты надеются, что результаты работы помогут разработать новые методы определения, сколько времени прошло со смерти человека, по уровням РНК. Для этого требуются дополнительные исследования, в которых будут рассматриваться более длительные промежутки времени, прошедшие после остановки сердца, а также учитываться возраст и причины смерти.

[Пyмяyx**]

Интересно, а какое время после смерти? Наверное, недолго.

[Пyмяyx**]

Как исправить человека. CRISPR/Cas9: новейшая система генной модификации, которая обещает изменить нашу жизнь
20 фев Сергей Васильев Комментариев: 2 (http://www.lbk.ru/comments/36985)






Фантастические, пугающие многих истории о вмешательстве в человеческий геном долгие годы оставались именно фантастическими. Но теперь такой метод есть: заимствованная у бактерий система CRISPR/Cas9 позволяет вести генетическую модификацию любых организмов с очень высокой точностью.




















Главная (http://www.lbk.ru/)
Рубрики (http://www.lbk.ru/article)
С точки зрения науки (http://www.lbk.ru/article/nakedscience)











Добавить в закладки

https%3A%2F%2Fnaked-science.ru%2Farticle%2Fnakedscience%2Fkak-ispravit-cheloveka
80 (http://www.facebook.com/sharer.php?u=https%3A%2F%2Fnaked-science.ru%2Farticle%2Fnakedscience%2Fkak-ispravit-cheloveka&t=Как исправить человека. CRISPR/Cas9: новейшая система генной модификации, которая обещает изменить нашу жизнь&src=sp) 107 (http://vkontakte.ru/share.php?url=https%3A%2F%2Fnaked-science.ru%2Farticle%2Fnakedscience%2Fkak-ispravit-cheloveka) [/URL] (http://twitter.com/share?text=Как исправить человека. CRISPR/Cas9: новейшая система генной модификации, которая обещает изменить нашу жизнь&url=https%3A%2F%2Fnaked-science.ru%2Farticle%2Fnakedscience%2Fkak-ispravit-cheloveka)

Обсудить 2 комм. (http://www.lbk.ru/comments/36985)
12.7K Path 283 + Oval 66 + Oval 67 Created with Sketch.
























Выбор редакции

[URL="http://www.lbk.ru/article/top/10-most-unusual-world-airports"]10 самых необычных аэропортов мира (http://www.lbk.ru/article/top/10-most-unusual-world-airports)






Иммунитет

– естественный «иммунитет» бактерий, биохимическая система защиты от вирусов, которая требуется одноклеточным организмам, неспособным поддерживать такую сложную иммунную систему, как наша. Первые намеки на ее существование были найдены еще в конце 1980-х, когда Йошизу*ми Исино и его коллеги исследовали обыкновенную кишечную палочку, точнее говоря, один ее малопримечательный ген (iap).

На всякий случай японцы секвенировали его последовательность вместе с участками по бокам от него: может, там будут какие-то фрагменты, участвующие в регуляции активности iap?.. Вместо этого биологи обнаружили в ДНК длинные последовательности повторяющихся, совершенно идентичных повторов длиной ровно 29 нуклеотидов. Между ними – как сухие растения между листами бумаги в гербарии – оказались «проложены» короткие фрагменты длиной по 32 нуклеотида, которые не повторялись никаким образом.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/nucleotides.ru.1.svg.png (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/nucleotides.ru.1.svg.png)
Строение нуклеотидов / ©wikipedia

Позднее эту странную часть ДНК назвали «регулярно сгруппированные, разделенные короткие палиндромные повторы» – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. В остальном работы над ними надолго остановились, хотя многие ученые заинтересовались загадочными участками хромосомы, а некоторые даже рассуждали об их роли. Функциональное значение CRISPR оставалось загадкой, да и особенных прорывов никто от них не ждал: «Биологическое значение этих последовательностей неясно», – написал тогда Исино с соавторами.

Однако во второй половине 1990-х начался настоящий бум секвенирования. Установить последовательность ДНК становилось все проще, и геномы все новых и новых организмов стали пополнять компьютерные базы данных и анализироваться со всех сторон. Таинственная – и вроде бы бессмысленная, совершенно не похожая ни на какой ген – последовательность CRISPR обнаруживалась у бактерий повсеместно. Нидерландский биолог Рууд Янсен заметил, что они всегда соседствуют с генами одних и тех же белков. Функции их тогда были тоже неизвестны, и их назвали просто «белками, ассоциированными с CRISPR» (CRISPR-Associated Proteins, Cas).

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/simplecrispr_-_ru.jpg (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/simplecrispr_-_ru.jpg)
Упрощённая схема строения CRISPR / ©wikipedia

И лишь в 2005 году сразу три группы исследователей сообщили, что уникальные участки CRISPR – это фрагменты вирусных геномов. «Тут у меня что-то щелкнуло», – вспоминал впоследствии всемирно известный биоинформатик и эволюционист Евгений Кунин. К тому времени он уже несколько лет бился над загадкой CRISPR – и, наконец, его озарило: эта ДНК может быть частью противовирусной защиты бактериальной клетки.

Эта идея понравилась микробиологу Родольфу Баррангу, который в то время работал в компании Danisco, производящей йогурты. В этом бизнесе вирусная эпидемия среди молочнокислых бактерий способна принести серьезные убытки, и исследователь искал методы защиты от нее. Чтобы проверить гипотезу Кунина, он заразил стрептококков Streptococcus thermophilus двумя штаммами бактериофагов. Большинство бактерий погибло, однако выжившие оказались довольно устойчивы к этим вирусам. Секвенировав их ДНК, ученые подтвердили: в ней появились следы встречи.

Инструмент

Дженнифер Дудна и Блейк Виденхефт взялись за изучение структуры белков Cas: к этому моменту выяснилось, что они выполняют роль нуклеаз, то есть разрезают ДНК. Несмотря на все находки, значение открытия по-прежнему было неясным: «У вас нет никакой определенной практической цели, – объясняла Дудна работавшему в ее лаборатории Виденхефту. – Важно лишь понять, как это работает». Но по мере работы выяснились многие удивительные детали.

CRISPR – это, действительно, нечто вроде гербария, каталог, в котором бактериальная клетка сохраняет образцы, фрагменты геномов вирусов, с которыми доводилось сталкиваться ей или ее предкам. Пользоваться этим каталогом могут специальные белки, ассоциированные с CRISPR (CRISPR-Associated Proteins, Cas). Ориентируясь на эти образцы, они быстро распознают новые вирусные гены и разрезают их, выводя из строя.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/photo_2018-02-12_14-33-18_2.jpg (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/photo_2018-02-12_14-33-18_2.jpg)
©Depositphotos

Биолог Карл Циммер объясняет работу системы CRISPR/Cas так: «По мере того, как область CRISPR заполняется вирусной ДНК, она становится ключевой «галереей» в клетке, где представлены «портреты» микробов, с которыми бактерии доводилось встречаться. Впоследствии эта вирусная ДНК может использоваться для «наведения» точного орудия Cas-белков».

Для этого бактериальная клетка синтезирует на сохраненных фрагментах ДНК короткие образцы, молекулы РНК. Каждый из этих РНК-«гидов» (гРНК) связывается с белком Cas, способным разрезать ДНК, подходящую под этот образец. Эти комплексы постоянно патрулируют клетку, отслеживая появление любой ДНК и сопоставляя ее с гРНК. Если совпадение есть, двойная спираль ДНК тут же разрезается на части и инактивируется. «Как только мы осознали Cas в качестве программируемых, разрезающих ДНК ферментов, произошел интересный момент, – вспоминала впоследствии Дженнифер Дудна. – Мы воскликнули: «Боже, да это же может быть инструментом!»»

Сегодня определено целое семейство белков Cas, но наиболее изученным и освоенным оказался протеин Cas9, выделенный из бактерий Streptococcus pyogenes – возбудителей скарлатины. Именно он лег в основу новейшей методики генетической модификации живых организмов CRISPR/Cas9, методики, обещающей невиданный прорыв в биотехнологиях, сельском хозяйстве и медицине.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/1590px-dna_palindrome.svg.png (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/1590px-dna_palindrome.svg.png)
Палиндромы в ДНК: A. Палиндром, B. Кольцо, C. Стебель / ©wikipedia

Модификация

В самом деле, белок Cas9 – это нуклеаза, то есть фермент, разрезающий ДНК. Для любого метода генетической модификации – удаления или добавления целевых активных генов в организм – эта способность играет ключевое значение. Чтобы копировать и вставлять, нужно вырезать, причем делать это в строго определенном месте. До сих пор с точностью у генетиков были проблемы.

Вспомним, что молекула ДНК – это, по молекулярным меркам, невероятно длинная цепочка, общая длина которой в каждой хромосоме каждой нашей клетки достигает порядка сантиметров. Разнообразием этот полимер не отличается, состоя всего из четырех разных звеньев: аденина (А), гуанина (Г), тимина (Т) и цитозина (Ц), которые повторяются миллионы и миллионы раз. Найти в этом однообразии именно нужный участок неимоверно сложно.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/cas9_5axw_1.png (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/cas9_5axw_1.png)
Кристаллическая структура S. aureus Cas9 в комплексе с сгРНК и её целевой ДНК / ©wikipedia

Долгое время в распоряжении генетиков имелись лишь системы с нуклеазами, которые распознавали короткие участки – например, четыре нуклеотида АТЦЦ или ТГЦА, – которых на протяжении цепочки могут встречаться десятки и сотни. В результате разрезы производились в случайном из этих мест, и лишь кропотливая работа позволяла отобрать клетки, в которых этот процесс прошел в нужном участке генома. В отличие от них, вооруженный гРНК белок Cas9 распознает фрагмент длиной с эту РНК – около 20 нуклеотидов. Такие участки уже, как правило, вовсе не повторяются в ДНК даже высших организмов.

Более того, сама структура комплекса Cas9 с гРНК определяет простоту работы с ней. Достаточно открыть в компьютере базу с ДНК нужного организма, найти фрагмент, который должен быть разрезан, и синтезировать молекулы гРНК с той же последовательностью оснований (и заменой тимина, роль которого в РНК играет урацил, У). Cas9 – нуклеазы неразборчивые и будут резать ДНК где угодно, лишь бы гРНК совпала.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/cas9_anders_dna_bound_structure.png (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/cas9_anders_dna_bound_structure.png)
Кристаллическая структура Cas9, связанного с ДНК / ©Nature

В отличие от этого, системы генетической модификации предыдущих поколений требовали долгой работы по проектированию и синтезу ферментов-нуклеаз, способных распознавать определенные участки ДНК. Например, методы с использованием связывающихся с ДНК «цинковых пальцев» ZFN (Zinc Finger Nuclease) или белков TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) теоретически позволяют работать с еще более длинными фрагментами ДНК. Однако для каждой конкретной задачи их приходится проектировать отдельно.
Наконец, CRISPR/Cas9 универсален по отношению к разным видам модифицируемых организмов. Метод прост и эффективен и, по крайней мере, теоретически с одинаковым успехом подходит для получения риса с повышенным содержанием витамина А или лосося, набирающего массу вдвое быстрее обычного, для внесения новых генов или замены дефектных у племенных лошадей и людей... Но прежде чем перейти к людям, давайте «потренируемся на кошках». А лучше – на мышах.

Мыши, люди и все-все-все

Представим, что нам требуется получить мышей-альбиносов, чтобы изучить, как влияет это состояние на здоровье разных систем организма у людей. Для этого следует «выключить» обе копии гена, связанного с синтезом пигмента меланина. Если мы привержены традиционным подходам к генетической модификации (кстати, по большей части тоже заимствованным у бактерий), то нам стоит запастись терпением.

Для начала нам следует синтезировать «ген альбиносости» и получить мышиные эмбрионы на самых первых этапах развития. Затем в их ядра через тончайшую полую стеклянную иглу внести новую ДНК. В делящихся клетках происходит рекомбинация – обмен гомологичными участками хромосом – так что, трижды сплюнув, будем надеяться, что она захватит и нужный нам фрагмент. Методом проб и ошибок, бесконечными повторами и отбраковыванием мы можем получить мышей, которые получили одну копию «гена альбиносости» и оказались способны передать ее потомству. Затем, скрещивая таких животных, рано или поздно мы добьемся рождения особей с заменой обеих копий. Можно выжидать, а лучше сразу переходить на CRISPR/Cas9.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/lightmatter_lab_mice.jpg (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/lightmatter_lab_mice.jpg)
Лабораторная мышь-альбинос / ©National Geographic

Действительно, чтобы получить тех же мышей-альбиносов, достаточно найти пограничные участки нашего целевого гена и синтезировать для них гРНК, после чего ввести в эмбрион вместе с белками Cas9 и ДНК нового гена. Подхватив гРНК, нуклеазы Cas9 разрежут обе копии гена по краям, после чего в дело включатся клеточные системы репарации, ответственные за поддержание целостности генома.

Это чрезвычайно ответственная задача, поэтому белки репарации действуют быстро и даже грубо. Обнаружив повреждение ДНК – тем более такое опасное, как двухцепочечный разрез, – они готовы подхватить первый попавшийся кусок ДНК, буквально «затыкая» образовавшуюся брешь. Так что если в клетке окажется достаточно нужных нам фрагментов, в место, разрезанное белками Cas9, будут встроены они.

Недаром за прошедшее с момента открытия CRISPR/Cas9 генетическая модификация совершает прорыв за прорывом. Громкое заявление китайских биологов – тому лишь один из примеров. КНР остается страной с одним из самых мягких законодательств в области генной инженерии. Даже в Великобритании, где разрешены эксперименты по применению CRISPR/Cas9 на человеческих эмбрионах, получившихся химер требуется уничтожать в возрасте не старше 14 суток. В Китае дозволяется куда больше.

Такие работы невероятно перспективны: буквально в последние годы показано, что CRISPR/Cas9 позволяет редактировать гены даже во взрослом организме, очищая ДНК Т-лимфоцитов от заразившего их ВИЧ. А в том же Китае ученые (не слишком успешно) пытались получить эмбрионы, устойчивые к этой инфекции. Теперь же речь идет о борьбе с раком. Для этого медики планируют отредактировать ДНК тех же Т-лимфоцитов – точнее говоря, ген белка PD-1, который в норме держит их под контролем.

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/1024px-healthy_human_t_cell.jpg (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/1024px-healthy_human_t_cell.jpg)
Т-лимфоцит / ©wikipedia

http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/virus_i_d_ch.png (http://www.lbk.ru/sites/default/files/images_custom/2018/02/virus_i_d_ch.png)
Строение вируса иммунодефицита человека / ©wikipedia

Активный ген PD-1 блокирует способность Т-лимфоцитов атаковать собственные клетки организма и предотвращает развитие аутоиммунных заболеваний. Однако в случае рака такая способность пришлась бы очень к месту, и ученые собираются, забрав клетки у реальных онкологических больных, изменить ген PD-1 с помощью CRISPR/Cas9 (теперь мы в общих чертах понимаем, как это можно сделать). Вернув в организм эти лимфоциты, авторы ожидают, что те начнут размножаться и атаковать опухоль.

Рак и ВИЧ – лишь пара громких примеров. Однако в будущем CRISPR/Cas9 и генетическая модификация позволят избавиться от множества других болезней. Тем более что множество тяжелейших состояний связаны с нарушением в работе всего одного гена: их, видимо, исправить будет куда проще, чем вылечить тот же рак. В отличие от них, доброта и ум, красота или спортивные способности – продукт работы массы разных генов, воспитания и других факторов среды. Так что CRISPR/Cas9 принесет лишь пользу, а использовать ее во вред вряд ли получится. Разве что просто попугать.

[Gulzhan**]

11 генетических особенностей, которые вы могли получить в наследство




28 февраля 2018

Наш рост, вес, цвет глаз и волос мы унаследовали от родителей. Кто-то от бабушек и дедушек. Но существует еще множество особенностей, не таких очевидных, но тоже значительных, которые также достались нам по наследству.


11. Здоровье зубов зависит от наследственности, а не от того, как вы следите за ними



https://4.404content.com/1/BA/12/1365993260503532609/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404065)


Если вы тщательно чистите зубы дважды в день, но все равно появляется кариес, не вините себя. Возможно, все дело в генетике. По крайней мере ученые это подтверждают в своих исследованиях. Может, вам повезло в чем-то другом и достался от родителей, например, красивый ровный нос или стройная фигура.



10. Здоровье ребенка больше зависит не от матери, а от отца



https://4.404content.com/1/08/41/1365993260475221053/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404115)


Мы привыкли слышать, что здоровье ребенка во многом зависит от здоровья матери. Однако ученые из медицинской школы Университета Южной Каролины пришли к выводу, что в нас больше от отца, чем от матери. И плохой ген, доставшийся от мамы, не проявится так сильно, как такой же ген, полученный от папы.


9. Ребенок наследует интеллект от матери



https://3.404content.com/1/79/1B/1365993260495143999/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404165)


Нам с детства внушали, что мальчик должен быть умным, а девочка — красивой. А если в семье способный ребенок, то чаще всего все без сомнений твердят: «В папу пошел!» Последние исследования ученых говорят об обратном. Значительная часть детского интеллекта зависит от Х-хромосомы. А у женщин таких хромосом две. Поэтому они в два раза чаще передают характеристики, связанные с интеллектом.



8. Мигрень передается по наследству. Плохая погода тут ни при чем



https://3.404content.com/1/2E/DF/1365993260441666617/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404215)


В наследство от родителей нам достается иногда не только хорошее. Например, существует мнение, что даже мигрень передается по наследству. И иногда от сильной головной боли люди страдают целыми семьями.



7. Способность мало или много спать зависит от генов



https://3.404content.com/1/4C/AE/1365993260513756226/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404265)


Способность мало спать обычно связывают с недюжинной силой воли. А тех, кто любит поспать долго, называют совами или лентяями. Хотя на самом деле все дело в гене DEC2. Его обнаружили ученые из Калифорнийского университета. Его счастливые обладатели могут спать меньше остальных, а чувствовать себя при этом замечательно.



6. Спортсменами рождаются



https://4.404content.com/1/6C/5E/1365993260442977336/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404315)


Победы спортсменов — это результат их упорной тяжелой работы. Но, оказывается, существуют гены (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3993978/)ACE и ACTN3, отвечающие за выносливость и силу. И они нам достаются от родителей. Если у ребенка этих генов нет, не стоит ставить крест на его спортивной карьере. Просто тем, кто ими обладает, добиться высоких результатов чуть легче.



5. Решительность заложена в генах



https://3.404content.com/1/35/81/1365993260504581184/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404365)


Решительность — это еще одна особенность, которая достается по наследству, но не всем. К такому выводу пришли ученые из Института человеческого развития Макса Планка в Берлине. Оказывается, из-за вариации фермента COMT — Val люди способны быстрее и более гибко решать различные вопросы.



4. Существует генетическая склонность к депрессии



https://4.404content.com/1/4B/38/1365993260454773820/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404415)


Не стоит скептически относиться к людям, у которых время от времени случается депрессия. Возможно, дело совсем не в слабости характера. Исследователи из Института геномики человека в Майами (США) уверены, что виной всему дефект в ДНК и наследственность.



3. Чихательный синдром передается по наследству



https://4.404content.com/1/09/AC/1365993260485182526/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404465)


Если вы давно заметили за собой привычку чихать при взгляде на яркий свет или на солнце, знайте, это еще один признак, который достался вам от кого-то из близких родственников. Обычно если у одного из родителей есть эта особенность, то в 50 % случаев ребенок тоже наследует ее.



2. Оптимистичные родители — оптимистичные дети



https://3.404content.com/1/42/98/1365993260449530939/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404515)


Жизнерадостность и позитивное отношение к жизни также достается нам от родителей. Ученые из Университета Эссекса доказали, что люди с длинной версией гена 5-HTT чаще фокусируются на позитивных моментах в жизни и меньше хандрят.




1. Способность писать левой рукой заложена в генах



https://4.404content.com/1/70/7B/1365993260450317370/fullsize.jpg
(https://www.adme.ru/zhizn-nauka/11-skrytyh-syurprizov-v-nashej-genetike-kotorye-my-mozhem-obnaruzhit-u-sebya-1651365/#image8404565)


Удивительно, но на тот факт, левши мы или правши, влияет ген LRRTM1. Он модифицирует асимметрию в мозге человека. Поэтому не стоит смотреть на левшей как на белых ворон. Это не их вина.

Всему причиной наследственность.


А что вы унаследовали от своих родителей?

Делитесь в комментариях к статье.




НАШИ ДЕТИ

[Пyмяyx**]

Знакомьтесь, Нарния — кот с двумя лицами. И это не просто такой окрас, а удивительная генетическая особенность, которая появилась из-за слияния двух эмбрионов. Клетки Нарнии содержат два разных типа ДНК.



https://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cae/C9Rw5S7DNlM.jpghttps://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cb7/3sTa6MgyrWA.jpghttps://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cc0/VE3VrmdYt2s.jpghttps://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cc9/SyV9L0RnK9k.jpghttps://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cd2/vdHgFNnoDmI.jpghttps://pp.userapi.com/c7003/v7003423/49cdb/0ScIXqIRnbw.jpg

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Эпоха ДНК: как одна молекула перевернула наши представления о жизни

МОСКВА, 25 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Ровно 65 лет назад британские ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик опубликовали статью о расшифровке структуры ДНК, заложив основы новой науки — молекулярной биологии.

https://retina.news.mail.ru/pic/09/33/image33278352_3dfeabe227699bc0b7a67891689808a2.jpg

Это открытие изменило очень многое в жизни человечества. РИА Новости рассказывает о свойствах молекулы ДНК и о том, почему она так важна.


Во второй половине XIX века биология была совсем молодой наукой. Ученые только приступали к исследованию клетки, а представления о наследственности, хотя и были уже сформулированы Грегором Менделем, не получили широкого признания.

Весной 1868 года молодой швейцарский врач Фридрих Мишер приехал в Университет города Тюбингена (Германия), чтобы заняться научной работой. Он намеревался узнать, из каких веществ состоит клетка. Для экспериментов выбрал лейкоциты, которые легко получить из гноя.

Отделяя ядро от протоплазмы, белков и жиров, Мишер обнаружил соединение с большим содержанием фосфора. Он назвал эту молекулу нуклеином («нуклеус» на латыни — ядро).

Это соединение проявляло кислотные свойства, поэтому возник термин «нуклеиновая кислота».

Потом выяснилось, что на самом деле это соль, но название менять не стали.

Приставка «дезоксирибо» означает, что молекула содержит H-группы и сахара.

В начале XX века ученые уже знали, что нуклеин представляет собой полимер (то есть очень длинную гибкую молекулу из повторяющихся звеньев), звенья сложены четырьмя азотистыми основаниями (аденином, тимином, гуанином и цитозином), а нуклеин содержится в хромосомах — компактных структурах, которые возникают в делящихся клетках. Их способность передавать наследственные признаки продемонстрировал американский генетик Томас Морган в опытах на дрозофилах.

https://retina.news.mail.ru/pic/2b/b5/image33278352_05819a88e4327ae0dab16977a9a7aa9f.jpg

Дрозофила — плодовая муха | Источник: AP 2018




Модель, объяснившая гены

А вот что делает в ядре клетки дезоксирибонуклеиновая кислота (https://news.mail.ru/society/33274163/), сокращенно ДНК, долго не понимали. Считалось, что она играет какую-то структурную роль в хромосомах. Единицам наследственности — генам — приписывали белковую природу. Прорыв совершил американский исследователь Освальд Эвери, опытным путем доказавший, что генетический материал (https://health.mail.ru/news/naydeno_bolee_500_genov_intellekta/) передается от бактерии к бактерии посредством ДНК.



Стало ясно, что ДНК нужно изучать. Но как? В то время ученым был доступен только рентген. Чтобы просвечивать им биологические молекулы, их приходилось кристаллизовать, а это сложно. Расшифровкой структуры белковых молекул по рентгенограммам занимались в Кавендишской лаборатории (Кембридж, Великобритания). Работавшие там молодые исследователи Джеймс Уотсон и Френсис Крик не располагали собственными экспериментальными данными по ДНК, поэтому они воспользовались рентгенограммами коллег из Королевского колледжа Мориса Уилкинса и Розалинды Франклин.

Уотсон и Крик предложили модель структуры ДНК, точно соответствующую рентгенограммам: две параллельные цепочки закручены в правую спираль. Каждая цепочка складывается произвольным набором азотистых оснований, нанизанных на остов их сахаров и фосфатов, и удерживается водородными связями, протянутыми между основаниями. Причем аденин соединяется только с тимином, а гуанин — с цитозином. Это правило называют принципом комплементарности.


Модель Уотсона и Крика объясняла четыре главных функции ДНК: репликацию генетического материала, информационное наполнение генов и их способность мутировать.

Ученые опубликовали свое открытие в журнале Nature 25 апреля 1953 года. Через десять лет им вместе с Морисом Уилкинсом присудили Нобелевскую премию по биологии (Розалинда Франклин скончалась в 1958 году от рака в возрасте 37 лет).


Теперь, более полувека спустя, можно констатировать, что открытие структуры ДНК сыграло в развитии биологии такую же роль, как в физике — открытие атомного ядра.
Максим Франк-Каменецкий
Генетик


«Выяснение строения атома привело к рождению новой, квантовой физики, а открытие строения ДНК привело к рождению новой, молекулярной биологии», — пишет Максим Франк-Каменецкий, выдающийся генетик, исследователь ДНК, автор книги «Самая главная молекула».

Генетический код

Теперь оставалось узнать, как эта молекула действует. Было известно, что ДНК содержит инструкции для синтеза клеточных белков, которые выполняют всю работу в клетке. Белки — это полимеры, состоящие из повторяющихся наборов (последовательностей) аминокислот. Причем аминокислот — всего двадцать. Виды животных отличаются друг от друга набором белков в клетках, то есть разными последовательностями аминокислот. Генетика утверждала, что эти последовательности задаются генами, которые, как тогда считали, служат первокирпичиками жизни. Но что такое гены, никто в точности не представлял.

Ясность внес автор теории Большого взрыва физик Георгий Гамов, сотрудник Университета Джорджа Вашингтона (США). Основываясь на модели двухцепочечной спирали ДНК Уотсона и Крика, он предположил, что ген — это участок ДНК, то есть некая последовательность звеньев — нуклеотидов. Поскольку каждый нуклеотид — это одно из четырех азотистых оснований, то нужно просто выяснить, как четыре элемента кодируют двадцать. В этом состояла идея генетического кода.

К началу 1960-х установили, что белки синтезируются из аминокислот в рибосомах — своего рода «фабриках» внутри клетки. Чтобы приступить к синтезу белка, к ДНК приближается фермент, распознает определенный участок в начале гена, синтезирует копию гена в виде маленькой РНК (ее называют матричной), затем уже в рибосоме из аминокислот выращивается белок.



Выяснили также, что генетический код — трехбуквенный. Это значит, что одной аминокислоте соответствуют три нуклеотида. Единицу кода назвали кодоном. В рибосоме информация с мРНК считывается кодон за кодоном, последовательно. И каждому из них соответствует несколько аминокислот. Как же выглядит шифр?

На этот вопрос ответили Маршалл Ниренберг и Генрих Маттеи из США. В 1961 году они впервые доложили свои результаты на биохимическом конгрессе в Москве. К 1967-му генетический код полностью расшифровали. Он оказался универсальным для всех клеток всех организмов, что имело далеко идущие последствия для науки.

Открытие структуры ДНК и генетического кода полностью переориентировало биологические исследования (https://news.mail.ru/society/33115905/).

То, что у каждого индивида уникальная последовательность ДНК, кардинально изменило криминалистику.

Расшифровка генома человека дала антропологам совершенно новый метод изучения эволюции нашего вида. Недавно изобретенный редактор ДНК CRISPR-Casпозволил сильно продвинуть вперед генную инженерию. По всей видимости, в этой молекуле хранится решение и самых злободневных проблем человечества: рака, генетических заболеваний (https://health.mail.ru/news/chto_takoe_nasledstvennost/), старения.

[Gulzhan**]

13 часов назад, источник: Известия (http://iz.ru/) ,02.05.2018
Генетики расшифровали историю появления роз

Генетикам удалось расшифровать историю появления роз благодаря секвентированию генома этого цветка. Об этом сообщает научный журнал Nature Genetics.

https://retina.news.mail.ru/pic/6b/fd/image33343176_28a61eb4429a4dc468a49a2a1103e7a7.jpg


Секвентирование определит, какие гены отвечают за те или иные характеристики этого цветка, что позволит в будущем создавать новые сорта роз, не требующие применения пестицидов и интенсивного орошения.

На исследование специалистам Лаборатории репродукции и развития растений потребовалось более восьми лет. По словам Мохаммеда Бендахмана, руководителя исследования, ученые установили самую полную на данный момент последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК розы «высокого качества», сообщает ТАСС.

Для исследования был выбран геном одного из древнейших сортов — Old Blush (Rosa chinensis), вывезенный из Китая в Европу в 1793 году. Он насчитывает 36377 генов.

Выяснилось, что розам родственны малина, шиповник и земляника, которые за короткий промежуток времени отделились от общего предка.

Кроме того, специалисты установили гены, отвечающие за способность к многократному цветению, аромат и цвет.

В начале марта стало известно о планах российских ученых вывести «гипоаллергенную» корову.

[Пyмяyx**]

Для исследования был выбран геном одного из древнейших сортов — Old Blush (Rosa chinensis), вывезенный из Китая в Европу в 1793 году. Он насчитывает 36377 генов.

Всего-то? Маловато.

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Ученые из России создали ДНК-тест, позволяющий найти кошатину в шаурме

МОСКВА, 8 мая — РИА Новости. Молекулярные биологи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино разработали простой и точный метод идентификации сортов мяса, который позволит отличить говядину от конины, а кошатину — от курятины, говорится в статье, опубликованной в журнале Meat Science.

https://retina.news.mail.ru/pic/5f/4c/image33402430_84a95a13312d39578db74a7fb635125c.jpg


«Целью нашего исследования была разработка простого и экономически эффективного теста — варианта мультипраймерной ПЦР для одновременного определения в образце 10 сортов мяса. Разработанный тест проводится легко, быстро и дешево. Нами были осуществлены все проверки его специфичности, чувствительности и воспроизводимости», — рассказывает Ольга Прусакова, одна из создательниц теста, чьи слова приводит пресс-служба ИТЭБ РАН.

Каждый раз, когда человек покупает мясо на рынке или мясное блюдо в ресторане или в забегаловке, он неизбежно задумывается о том, соответствует ли содержимое его покупке тому, что написано на его упаковке, и какие опасности оно может в себе содержать. Зачастую подобные опасения отталкивают людей от покупки или приводят к конфликтам.


Практически каждый месяц в СМИ появляются упоминания об очередных скандалах, связанных с ввозом в Россию недоброкачественного мяса из Бразилии, Аргентины или Польши. Даже крупные компании, связанные с производством фастфуда, часто сталкиваются с недоброкачественными поставками сырья, что порождает скандалы, подобные истории 2013 года, когда санитарные службы стран Европы нашли следы конины в фарше и бургерах из «говядины».

Как отмечают Прусакова и ее коллеги, подобных скандалов было бы, скорее всего, гораздо больше, если у сотрудников подобных служб были более эффективные, быстрые и дешевые методики поиска следов «неправильного» мяса или определения его сорта.


По их словам, существующие методы, основанные на анализе либо белков, либо ДНК, имеют ряд существенных недостатков. Некоторые из них можно проводить только в лабораториях, оснащенных дорогостоящей техникой, что уменьшает возможность проведения такого теста и увеличивает временные и финансовые затраты на анализ, другие же не обладают достаточно высокой чувствительностью.

Ученые из ИТЭБ РАН разработали тест, позволяющий одновременно определить присутствие в анализируемом образце десяти сортов мяса.

Половина из них приходится на обычные «съедобные» сорта мяса, начиная с говядины и заканчивая индейкой, а остальные — на «экзотические» виды белкового сырья, в том числе кошатину или даже человечину.

Для проведения этого анализа нужна всего лишь одна пробирка, заранее заполненная нужными ингредиентами, два часа времени и два научных прибора — электрофорезная камера и ПЦР-амплификатор — специальный прибор, позволяющий размножать обрывки нитей ДНК.



Вид мяса, как рассказывают ученые, определяется по фрагментам так называемой митохондриальной ДНК — особой части генома, которая записана не в ядре клетки, а в митохондриях, ее энергостанциях. Митохондрии передаются от матери к ее потомкам, и их геном почти не меняется со временем, что позволяет надежно определять виды и устанавливать родственные связи.

Прусакова и ее команды подготовили несколько коротких цепочек ДНК, которые позволяют «вылавливать» даже самые небольшие следы митохондрий девяти видов животных и человека, размножать и идентифицировать их при помощи электрофореза.

Как отмечают ученые, их метод уже был запатентован, и они надеются, что он найдет широкое применение уже в ближайшем будущем.

[Gulzhan**]

Ученые назвали 8 особенностей, которые передаются нам генетически




14 мая 2018

«Улыбка мамина, а характер-то папин» — подобные высказывания каждый их нас слышал не раз, чего не скажешь о фразах вроде «агорафобия у меня от дедушки». Между тем ДНК хранит в себе гораздо больше информации, чем кажется. И хотя ученые до сих пор не могут дать точный ответ на вопрос о том, что больше влияет на характер человека: генетика, окружающая среда или воспитание, многие исследования показывают, что мы наследуем не только внешность, но и, к примеру, «воспоминания» в виде фобий.



1. Фобии


https://3.404content.com/1/9B/5A/1420439242647274748/fullsize.jpg


Воспоминания действительно могут передаваться через поколения, но вовсе не в той форме, как мы привыкли думать. Это подтверждает исследование, в ходе которого мышей натренировали избегать запаха, схожего с ароматом цветов вишни. Это повлияло на ДНК подопытных: часть ДНК, ответственная за чувствительность к этому запаху, стала более активной в сперме мышей-отцов.


В итоге дети этих мышей и потомки детей были очень чувствительны к аромату вишни и старались его избегать, хотя у них не было на то никаких причин. Эксперимент показал, что травмирующее событие может повлиять на ДНК и, как следствие, на поведение последующих поколений.
Ученые считают результаты исследования важными для изучения фобий, тревожности и ПТСР (посттравматического стрессового расстройства).
Задумайтесь, может, ваша боязнь пауков не так уж и иррациональна, как кажется?


2. Экстраверсия


https://3.404content.com/1/6C/77/1420439242885825792/fullsize.jpg


Некоторые черты характера мы приобретаем не только в ходе взросления, а еще и благодаря ДНК. Например, варианты генов WSCD2 и PCDH15 связаны с экстраверсией. Возможно, вы такой общительный, так как пошли в дальнего предка, а не потому что мама записала вас в кучу кружков в детстве.
Кроме того, существует генетическая корреляция между экстраверсией и синдромом гиперактивности и дефицита внимания.



3. Чувство юмора


https://4.404content.com/1/0E/0F/1420439242725655806/fullsize.jpg


Некоторые считают, что чувство юмора — это приобретенная черта, которая зависит от того, в какой обстановке рос человек. Но все же в ходе исследований выяснилось, что люди с коротким аллелем гена 5-HTTLPR чаще проявляют положительные реакции, в том числе смех и улыбки. Испытуемые с коротким аллелем чаще искренне смеялись и улыбались, чем люди с длинным аллелем того же гена.
Результаты исследования подтвердились даже с учетом разных возрастов, полов, этнической принадлежности и депрессивных симптомов.



4. Восприимчивость к стрессу


https://3.404content.com/1/EF/A3/1420439242893952257/fullsize.jpg


Некоторые люди более подвержены стрессу, и эта особенность также может передаваться от родителей детям. Специалисты утверждают, что, если мать испытывает стресс во время беременности, ее ребенок может быть более восприимчивым к нему.
Более того, такой риск есть даже в том случае, если родители находились под воздействием стресса задолго до того, как решили завести ребенка: хронический стресс вызывает повреждение хромосом.
Однако не стоит паниковать: изменения ДНК, связанные со стрессом, могут быть обратимы в некоторой степени при помощи когнитивно-поведенческой терапии и осознанной медитации.



5. Склонность к зависимостям


https://4.404content.com/1/99/5F/1420439242741908735/fullsize.jpg


Генетика на 40–60 % влияет на риск развития зависимости. В частности, была подробно изучена связь между ней и геном D2, подтипом дофаминового рецептора. Вероятно, люди с генетически обусловленной недостаточностью дофаминового рецептора D2 более склонны к употреблению вызывающих зависимость веществ, так как они менее восприимчивы к естественному влиянию дофамина.



6. Способность высыпаться за меньшее количество часов


https://4.404content.com/1/7C/91/1420439242919380227/fullsize.jpg


Некоторые люди высыпаются менее чем за 5 часов, при этом сохраняя способность нормально функционировать. Все дело в варианте гена p.Tyr362His, который также называют геном Тэтчер (премьер-министр спала всего по 4 часа в сутки и отлично себя чувствовала). Люди с такой особенностью не только меньше спят, но и намного лучше справляются с задачами на умственную деятельность даже после 38 часов бодрствования.
Кстати, не только Тэтчер могла похвастать такой суперспобностью. Меньше 5 часов спал и изобретатель Томас Эдисон.



7. Склонность к экономии


https://3.404content.com/1/A7/3E/1420439242716480765/fullsize.jpg


Когда дело касается денег, наши поступки на треть объясняются естественными факторами, считают специалисты. Это показало исследование, опубликованное в Journal of Political Economy. Выяснилось, что некоторые люди генетически предрасположены к бережливостинезависимо от их уровня дохода, пола или воспитания.
Кроме того, «генетически» экономным людям также проще воздерживаться от вредных привычек, например они менее склонны к ожирению и курению. Это происходит благодаря постоянству в поведении и самоконтролю, которые обусловлены их ДНК.



8. Музыкальность


https://3.404content.com/1/3C/3A/1420439242895787266/fullsize.jpg


Генетика может играть большую роль, чем практика, когда дело касается музыкального таланта (в частности, распознавания тона и ритма). Исследование однояйцевых и разнояйцевых близнецов сравнило способности людей, занимающихся музыкой и пением. Оказалось, что некоторые люди, которые гораздо меньше практиковались, все же показывали лучшие результаты, чем те, кто занимался больше.

Один из близнецов даже практиковался на 20 228 часов больше, чем его брат, но не смог превзойти его в музыкальных способностях. Ученые объясняют это тем, что некоторые аспекты музыкального таланта заложены в генах.






СРЕДА ОБИТАНИЯ

[Gulzhan**]

18 июня 201817:09 Анатолий Глянцев (https://www.vesti.ru/author/show/id/63/)
Обнаружен ген, определяющий чувствительность человека к гриппуhttps://cdn-st1.rtr-vesti.ru/p/xw_1546764.jpg

Команда биологов во главе с Пурвешом Кхатри (Purvesh Khatri (https://profiles.stanford.edu/purveshkumar-khatri)) из Стэндфордского университета обнаружила ген, определяющий, насколько человек чувствителен к гриппу. Открытие поможет выявить группы риска и создать универсальную вакцину от многих штаммов вируса. Достижение описано в научной статье (https://genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-018-0554-1#Abs1), опубликованной в журнале Genome Medicine.Каждый год по миру прокатываются сезонные эпидемии гриппа (вирусы постоянно мутируют). При этом одни люди заболевают и даже умирают, а другие остаются здоровыми. Широко известно, что в группе риска дети и пожилые люди с их слабым иммунитетом, но кто ещё? Выяснить это не удавалось многие десятилетия.Команда Кхатри для начала изучила результаты около 150 предыдущих независимых исследований, заново обработав их. В этих тестах здоровых добровольцев (в общей сложности около 6000 человек) заражали вирусом гриппа посредством назального спрея. Предварительно у них также брали образцы крови. Затем учёные пытались понять, чем с точки зрения экспрессии генов (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D 0%B8%D1%8F_%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B2) отличаются заболевшие от тех, чья иммунная система справилась с испытанием.

Однако картина оказалась слишком сложной для уверенных выводов. Что и немудрено, ведь "под подозрением" находилось около 20 тысяч генов. Кхатри и его коллеги применили иной подход. Они построили картину распределения иммунных клеток по типам (которых всего около 20 штук) в крови заболевших и не поддавшихся недугу.

https://cdn-st2.rtr-vesti.ru/p/xw_1546765.jpg


Этот метод авторы применили к двум исследованиям, охватившим в общей сложности 52 человек. Оказалось, что у заболевших доля так называемых естественных киллеров (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D 0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0 %B5%D1%80%D1%8B) составляла, как правило, менее 10% от общего числа лейкоцитов. Добровольцы, у которых она превышала 10%, в основном оставались здоровыми.Выяснив это, биологи вновь обратились к данным этих двух работ, теперь обращая внимание лишь на гены, ответственные за продуцирование естественных киллеров. И тут же отыскался "виновный": ген KLRD1. Высокая или низкая экспрессия этого гена явно коррелировала с тем, заболеет человек гриппом или нет.
"Насколько нам известно, это первый биомаркер восприимчивости к нескольким штаммам гриппа", – говорит Кхатри в пресс-релизе исследования (http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/06/stanford-scientists-discover-biomarker-for-flu-susceptibility.html).Впрочем, учёный подчёркивает, что роль спасительных лейкоцитов в противостоянии гриппу – просто статистический факт. Механизм явления пока ещё неизвестен.
"Крайне важно понять роль естественных киллеров в защите [от вируса], чтобы мы могли использовать это при разработке лучших вакцин против гриппа, – говорит Кхатри. – Поскольку мы видим, что естественные киллеры защищают от разных штаммов, возможно, это путь к универсальной вакцине против гриппа".Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о разработке подобной вакцины (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2971738&cid=2161). Также мы говорили о том, какие изменения в мозге (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2991209&cid=2161) вызывает грипп и как в борьбе с распространением инфекции поможет метод, предназначенный для изучения динозавров (https://www.vesti.ru/doc.html?id=2985926&cid=2161).


ВЕСТИ.РУ

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Генетики раскрыли секреты свечения червей из Бермудского треугольника



МОСКВА, 8 авг — РИА Новости. Загадочное зеленое свечение червей, обитающих на дне Атлантики в окрестностях Бермудских островов, оказалось продуктом работы уникального набора генов, не имеющего аналогов в геномах всех других живых существ Земли. Об этом пишут ученые, опубликовавшие статью в журнале PLoS One.

https://retina.news.mail.ru/pic/ec/2b/image34359317_53aa2da15fc81de5493d58db6a330447.jpg


«Каждое лето и осень, в третью ночь после полнолуния, ровно через 22 минуты после заката Солнца, самки этих червей начинают светиться и исполнять сложный танец, привлекая внимание самцов. Можно подумать, что у них есть часы, которые помогают им не пропустить свое выступление на этом знаменательном подводном шоу», — рассказывает Мерсер Брюглер (Mercer Brugler) из Городского технологического колледжа Нью-Йорка (США).

Многие ночные и морские животные, к примеру, светлячки, медузы, рыбы-дьяволы и многие другие беспозвоночные обитатели глубин, а также грибы, умеют светиться зеленым, синим или даже красным цветом, вырабатывая пучки частиц света в ходе сложных химических реакций.

За последние годы ученые создали несколько трансгенных разновидностей животных, в ДНК которых встроен ген медузы GFP, заставляющий их светиться зеленым светом, или аналогичные гены водорослей или грибов. Подобный прием позволяет биологам следить за тем, как болезни распространяются по организму, и как работают различные клетки, органы и гены. На их базе ученые уже успели создать «зеленых» собак, кошек, мышей, кур и прочих животных.


Эти гены оказались столь важными для науки, что за открытие GFP в 2008 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Сегодня ученые активно ищут другие варианты светящихся белков, которые могут помочь нам глубже проникнуть в те области организма, которые нельзя рассмотреть даже в самый мощный микроскоп.

Брюглер и его коллеги пополнили арсенал коллег еще одним подобным геном, изучая структуру ДНК и РНК крайне необычных жителей дна Атлантики, бермудских огненных червей (Odontosyllis enopla).


Их зелено-синее сияние было одной из главных загадок Бермудского треугольника на протяжении почти пяти веков. Если верить испанским хроникам, первым его увидели Христофор Колумб и его команда, плывшие к берегам Нового Света в далеком 1492 году. Они заметили, что на дне океана «танцевали» загадочные огни, похожие на колеблющееся пламя свечи.


Только в начале 20 века натуралисты поняли, что моряки не испытывали галлюцинации, а наблюдали за тем, как самцы и самки Odontosyllis enopla выбирают партнеров для продолжения рода и выбрасывают икринки и молоки в воды Атлантики


Ученых давно интересовали гены, отвечающие за это свечение, однако их изучение было осложнено труднодоступностью этих червей и тем, что они светятся только во время «брачных ночей» и очень непродолжительное время


Брюглер и его коллеги решили эту проблему, отправившись в экспедицию к Бермудским островам, где они собрали несколько половозрелых самок в момент откладки яиц. Генетики извлекли из них образцы клеток и проанализировали то, какие гены были наиболее активны в них в тот момент, когда черви начинали свой «танец».

Как оказалось, Odontosyllis enopla были похожи в этом отношении на светлячков и многих других светящихся животных, использующих фермент люциферазу для выработки света. Это вещество взаимодействует с еще одним органическим соединением, люциферином, окисляя его и вырабатывая пучки фотонов.

Что интересно, люцифераза бермудских червей имеет уникальную структуру, аналогов которой нет в клетках ни одного другого живого существа, способного люминесцировать. Это, как отмечают ученые, значительно расширяет арсенал биологов — теперь у них есть возможность создать целый класс новых светящихся меток, которыми можно будет помечать разные гены и белки в клетках людей и лабораторных животных.

[Gulzhan**]

источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/)
Ученая рассказала, когда в России станет возможным редактирование генов

МОСКВА, 17 авг — РИА Новости. Редактировать гены человека для лечения наследственных заболеваний в России начнут, когда будет доказана безопасность технологии, первые результаты получат через три — четыре года, заявила в интервью РИА Новости ведущий научный сотрудник лаборатории мутагенеза научного учреждения «Медико-генетический научный центр», кандидат медицинских наук Светлана Смирнихина.


«Технически это возможно, гены можно редактировать как у взрослого человека, так и у эмбриона. Технология будет применяться тогда, когда будет, прежде всего, доказана ее безопасность. Работы в этой области сейчас ведутся, уже есть клинические испытания по геномному редактированию. Первые результаты по безопасности мы можем получить уже в ближайшие три — четыре года. Наиболее полные данные будут получены в течение десятилетий после длительного наблюдения исходов такого вмешательства», — сказала Смирнихина.

Она отметила, что технология будет доступна для лечения самых распространенных наследственных заболеваний, таких, как мукополисахаридоз, муковисцидоз, миодистрофия Дюшенна и наследственных онкологических заболеваний.

Для редактирования генов человеку делают обычную инъекцию. «Необходимые для геномного редактирования компоненты в составе вирусного вектора попадают в кровь. Вирусный вектор нужен, чтобы эти компоненты (ферменты и правильные гены) через кровь попали непосредственно в нужные органы, где необходимо исправить мутацию», — пояснила Смирнихина.

[Gulzhan**]

источник: BBC News Русская служба (http://www.bbc.com/russian) .17.10.2018
Родственники как улика. Как вычислить любого человека по ДНК



Представьте, что полиция и спецслужбы могут отследить вас по ДНК, даже если вы никогда в жизни не сдавали соответствующих анализов и уверены, что вас нет ни в одной генетической базе данных. Как бы вы отнеслись к такой перспективе?

https://retina.news.mail.ru/pic/28/1f/image35073941_ba0776b17dcaee410d2e406f08c4ba35.jpg


Именно так уже обстоят дела в Европе и Северной Америке.

Популярность широко разрекламированных генетических тестов, обещающих рассказать всю правду о происхождении ваших предков и найти дальних родственников, привела к тому, что у предоставляющих их компаний скопились миллионы образцов ДНК, при помощи которых уже можно вычислить практически любого человека европейского происхождения.

Именно так, например, в этом году Калифорнии было раскрыто дело серийного убийцы, личность которого не могли установить на протяжении 40 с лишним лет




У полицейских были образцы ДНК преступника, но они были бесполезны: на протяжении десятилетий ни одна база генетических данных не выдавала совпадения результатов.

Тогда они попробовали найти не самого убийцу, а отдаленных членов его семьи, имеющих общих предков в третьем-четвертом поколении. Семейного древа, построенного только на базе открытых источников, хватило для того, чтобы сузить круг подозреваемых до одного конкретного человека. Он и оказался убийцей.

https://retina.news.mail.ru/pic/3c/5f/image35073941_f8e4b6256fc58db53953e1a0d6131545.jpg
Джозефу Джеймсу Деанджело предъявлены обвинения в 12 убийствах и 45 изнасилованиях | Источник:Reuters



С тех пор — только за последние полгода — аналогичным образом в США было раскрыто еще по меньшей мере 13 уголовных дел.Добровольный анализ
На первый взгляд может показаться, что новый метод лишь пойдет на пользу правоохранительным органам. Однако не стоит забывать, что он целиком основан на открытых источниках, доступ к которым может получить кто угодно.


Поток желающих узнать побольше о своих предках не иссякает — не только в Штатах, но и по всему миру. В России подобные услуги предоставляет уже несколько десятков компаний и частных клиник. Генетические базы данных продолжают расти и становиться все более подробными.



А значит, недалек тот день, когда любой желающий сможет вычислить по ДНК кого угодно — и с какой угодно целью.



К сожалению, эти опасения подтверждаются расчетами ученых.

На прошлой неделе в журнале Science было опубликовано исследование, в котором утверждается: на основании уже существующих открытых баз данных генетической информации в США не составит особого труда найти любого человека европеоидной расы.

Оно и неудивительно — ведь движимые любопытством и желанием побольше узнать о своих предках, 15 млн американцев добровольно сдали образцы своей ДНК на анализ. Именно США пока являются лидером по количеству проведенных тестов, однако их быстро догоняют другие страны.

https://retina.news.mail.ru/pic/0a/77/image35073941_c9e3cefd9eb1150664c3eaa77405a48d.jpg
Предоставить свой генетический материал для анализа очень просто - достаточно обычного мазка из полости рта


«Генетический маяк»
Изучив более миллиона записей, ученые пришли к выводу, что поиск по базе в 60% случаев отыщет вам по меньшей мере одного родственника не дальше четвертого колена — то есть имеющего с вами общего прапрадеда или прапрабабку, — а зачастую и более близкого.

В остальных случаях родственные связи все равно найдутся, но уже более отдаленные. Впрочем, даже на их основе можно выстроить довольно подробное семейное древо, покопавшись в архивах и других источниках.


Калифорнийского убийцу поймали именно так. Полицейские создали фейковый профиль на генеалогическом сайте GEDmatch (это лишь один из десятков подобных сервисов), предоставив образцы ДНК преступника и запустив поиск похожего генетического материала.

«Каждый конкретный человек в базе данных — своеобразный маяк генетической информации, и свет этого маяка позволяет увидеть сотни родственных связей, объединенных одним семейным древом», — цитирует Washington Post Янива Эльриха, ведущего автора исследования, опубликованного в журнале Sceince.

При этом в США три четверти пользователей этой услуги (из 1,28 млн изученных учеными записей) оказались потомками выходцев из Северной Европы.

Стоит базе данных вырасти примерно до 2% населения страны — и, как обещают ученые, две трети запросов будут выдавать вам уже троюродных братьев и сестер, а то и более близких родственников.

Учитывая, что популярность генетических тестов не ослабевает (в том числе в качестве универсального подарка на день рождения), кажется, ждать осталось не так долго.


BBC

[Gulzhan**]

источник: Чердак (http://chrdk.ru/) ,22,12,2018
В геноме гималайских сурков нашли рецепты жизни за облаками

Суровыми зимами они чинят свою ДНК, разжижают кровь и не дают расти сосудам.

https://retina.news.mail.ru/pic/70/41/image35770952_0dbf9e227b647c3765ff359612107187.jpg


Генетики собрали первую полную версию генома гималайского сурка и сравнили разные варианты генов у особей, живущих на разных высотах. Оказалось, что секрет выживания в экстремальных условиях — бережное отношение к своему мозгу во время зимней спячки.

На высоте 5 000 метров в Гималаях обитает немало животных: кроме сурков, там водятся яки, антилопы и мастифы. Однако приспособления к холоду и кислородному голоду у них разные. Например, из них только сурки впадают в спячку и подходят к этому крайне ответственно: роют норы десятиметровой глубины и проводят в них по полгода. В поисках рецептов выживания зимой ученые отсеквенировали геномы гималайских сурков (Marmota himalayana), живущих на разных высотах, и сравнили их с геномами других видов сурков. Кроме того, они проанализировали транскриптомы (РНК-копии генов) клеток печени и мозга сурков и выделили гены, которые зимой, во время спячки, работают активнее, чем летом.

Выяснилось, что гены, отличающие сурков-горцев от их собратьев, живущих в более теплых условиях, и более дальних родственников (других видов сурков), отвечают, собственно, за процессы, которые активны во время спячки. Это означает, что за приспособление к экстремальным условиям отвечают именно особенности зимнего сна.

Иными словами, многие грызуны спят, но некоторые — особенно тщательно и аккуратно.


Среди генов, отличающих гималайских сурков от прочих, можно выделить несколько групп.



Первая — обмен веществ: зимой животные переключаются на расщепление жирных кислот как единственного источника пищи. Вторая — подавление циркадных ритмов: при низком уровне кислорода нужно поддерживать слабую интенсивность обмена веществ, особенно во время спячки. Третья — гены, связанные с работой противосвертывающей системы крови. Зимой кровь становится более вязкой и движется медленнее, поэтому гены свертывания работают слабо, чтобы не образовывались тромбы. Четвертая группа специализируется на защите мозга от стрессовых факторов. У высокогорных животных приторможены процессы роста сосудов для экономии ресурсов и страховки мозга от окислительного стресса. А еще у гималайских сурков активнее стволовые клетки мозга, чем у сурков, живущих в тепле, — клетки экспрессируют больше генов плюрипотентности и потому лучше готовы к активному делению, если мозг повредится в заморозки.

В дальнейших планах у исследователей не только уточнить геном сурков, но и разобраться с их иммунитетом. Известно, например, что сурки часто болеют вирусным гепатитом и чумой и могут передавать их людям.

[Gulzhan**]

2 марта 2020, источник: РИА Новости (http://www.ria.ru/), (новости источника)

(https://news.mail.ru/media/15/)Ученые обнаружили признаки ДНК в костях динозавров



МОСКВА, 2 мар — РИА Новости. В хрящевых клетках утконосого динозавра, жившего на севере США 75 миллионов лет назад, ученым удалось обнаружить белки, хромосомы и признаки ДНК. Описание находки приведено в журнале National Science Review.

https://retina.news.mail.ru/pic/c0/80/image40790480_813f00d4122608fba9c7a8db4c59c37e.jpg

В начале 1980-х годов на севере штата Монтана в отложениях позднемелового возраста было обнаружено целое ископаемое «гнездовье» травоядного утконосого динозавра Hypacrosaurus stebingeri с остатками десятков погибших птенцов, которые в момент смерти были совсем маленькими и не могли самостоятельно покинуть гнездо.


Палеонтологи Алида Бейоль (Alida Bailleul) из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных Академии наук Китая и Мэри Швейцер (Mary Schweitzer) из Университета штата Северная Каролина проводили микроскопические исследования фрагментов костей детенышей гипакрозавра в Музее Скалистых гор в городе Бозмен (штат Монтана), где они хранятся, когда Бейоль в одном из фрагментов заметила несколько прекрасно сохранившихся клеток в кальцинированных хрящевых тканях по краям кости.

Две хрящевые клетки все еще были связаны между собой межклеточным мостиком, морфологически идентифицированным с концом деления клетки, что напоминало заключительную стадию деления клеток. Внутри также был виден темный материал, напоминающий ядро ​​клетки. Одна хрящевая клетка сохранила темные удлиненные структуры, по форме напоминавшие хромосомы.





«Я не могла в это поверить, мое сердце практически перестало биться», — приводятся в пресс-релизе издательства Science China слова Бейоль.

Это первая находка такого рода, до этого целые сохранившиеся клетки такого возраста еще ни разу не удавалось обнаружить.


Более того, на сегодняшний день существует мнение, основанное на результатах кинетических экспериментов и моделировании, что ДНК сохраняется не более одного миллиона лет.


Для того чтобы определить, могут ли в принципе сохраниться какие-либо оригинальные молекулы или белки в данных костях, ученые выполнили иммунологический и гистохимический анализы на других черепах из того же самого «гнездовья», используя для поиска органики молекулярные и химические маркеры. В качестве контрольных образцов были выбраны черепа молодых эму.


Суть иммунологического теста заключается в том, что маркерное вещество начинает реагировать, если обнаружит антитела определенного типа клеток. В данном случае маркер реагировал на антитела коллагена II — белка, обычно встречающегося в хрящевой ткани животных. Это, по мнению ученых, говорит о том, что остатки исходных белков все еще присутствуют.



Этот иммунологический тест подтверждает наличие у этого динозавра остатков оригинальных хрящевых белков.


Мэри Швейцер
Палеонтолог




В следующем тесте исследователи использовали два ДНК-красителя — DAPI (4 6-диамидино-2-фенилиндол) и PI (йодид пропидия), которые специфически связываются с фрагментами ДНК, окрашивая их. Результаты показали наличие внутреннего положительного связывания, что позволяет предположить, что некоторая оригинальная ДНК динозавра сохранилась.



«Эти новые впечатляющие данные предполагают, что ДНК может сохраняться в течение десятков миллионов лет, и мы надеемся, что это исследование будет стимулировать ученых, работающих над древней ДНК, использовать новую методологию, чтобы раскрыть все неизвестные молекулярные секреты древних тканей», — отмечает Бейоль.


Для исключения ошибки или эффекта загрязнения образцов современной ДНК, авторы проводили контрольные исследования в других лабораториях, и результаты везде подтвердились.


По мнению ученых, их исследование закладывают основу для будущих усилий по извлечению и секвенированию ДНК из других мезозойских окаменелостей по всему миру.


​