к
о
р
о
т
к
и
е

с
т
а
т
ь
и

 1

Завершена расшифровка генома человека
4.04.2003  Independent
      Международный консорциум исследователей, работавший над проектом расшифровки генома человека  — Human Genome Project — объявил, что установлена последовательность около 30 тысяч генов и другого "барахла" ДНК, не имеющего никакой очевидной функции.
      По словам учёных, можно говорить о завершении проекта, поскольку геном расшифрован на 98%, а получить все 100% притом, что у каждого человека уникальные генетические характеристики, при нынешних технологиях просто-напросто невозможно.
       Лидеры нескольких стран, вовлечённых в проект, празднуют победу вместе с исследователями, подчёркивая, что расшифровка генома является ключом к лечению серьёзнейших заболеваний. Радует их и то, что завершение Human Genome Project удачно совпало с 50-летним юбилеем открытия двойной спирали ДНК.

Внедренная информация зафиксировалась в генотипе
21.02.2003.   компьютерра
В США ученые исследовательского центра Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) закодировали в ДНК бактерий текст песни, причем внедренная таким образом информация передавалась по наследству в генетический код потомства. Американские исследователи занимаются проблемами защиты и сохранения информации на случай ядерной или иной глобальной катастрофы. Под впечатлением популярного в США телесериала Dark Angel, где колоссальных масштабов электромагнитный импульс уничтожил всю радиоэлектронную инфраструктуру планеты, ученые PNNL решили попытаться создать принципиально новый тип памяти — на основе исключительно живучих микроорганизмов вроде бактерий E. coli или Deinococcus radiodurans. Последняя из них способна выживать в экстремальных условиях: при высокой температуре, глубоком обезвоживании или после получения дозы радиации, в тысячу раз превышающей смертельную для человека. Именно в ДНК таких бактерий ученым и удалось «зашить» текст песни «It’s a Small World» («Это маленький мир»).
Слова песни были переведены в стандартный «четырехбуквенный» код ДНК. После чего были созданы отрезки нитей искусственной ДНК, несущие в себе отдельные фрагменты песни длиной по 150 оснований каждая. Эти фрагменты были вставлены в ДНК бактерий с помощью специальных соединителей-«стражников» на концах отрезков («стражники» не дают бактерии опознать вставленный фрагмент как чужеродный и отторгнуть). Как показали эксперименты, и без изменений передавалась более чем в ста поколениях.

Соберут бактерию!
22.11.2002   компьютерра
Всемирно известные генетики Крейг Вентер и Гамильтон Смит планируют сконструировать первый искусственный микроорганизм с минимальным количеством генетического материала, достаточным для самостоятельной жизнедеятельности.
Благодаря развитию биотехнологии последних лет наука достигла, наконец, того этапа, на котором, по мнению специалистов, становятся возможными крупномасштабные манипуляции с ДНК, достаточные, для того чтобы создать первую искусственную хромосому, а может быть, и целый организм.
Проект, на который уже выделена сумма в 3 миллиона долларов научным отделом Департамента энергетики США, уже находится в стадии развертывания. Исследования проводятся в Институте альтернативных биологических источников энергии (Institute for Biological Alternative Energies - IBEA).
Суть проекта заключается в следующем: в качестве исходной "матрицы" для создания первого искусственного организма будет использована бактерия Mycoplasma genitalium, которая является представителем нормальной микрофлоры мочеполового тракта человека. Согласно проведенным исследованиям, данный микроорганизм обладает наименьшим количеством генетического материала из всех известных науке организмов - всего около 300-400 генов, однако этого вполне достаточно для поддержания нормальной жизнедеятельности.
Учёные намерены полностью удалить собственный генетический аппарат бактерии и заменить его искусственно синтезированной хромосомой.

Обнаружен ген, заставляющий стволовую клетку расти вечно
30.05.2003 Источник: University of Edinburgh
Одновременно две группы исследователей – института исследований стволовых клеток при эдинбургском университете (The Institute for Stem Cell Research, University of Edinburgh) и японского института Нара (Nara Institute of Science and Technology) – заявили об открытии давно искомого гена, ответственного за поддержание клеток в недифференцированном, "вечно молодом" состоянии.
Напомним, что стволовые клетки — это основной "строительный материал" для всех видов тканей живого организма. При определённых условиях эти клетки могут преобразовываться в любой вид ткани.
Это касается, в первую очередь, эмбриональных клеток, хотя существует предположение, что и взрослые стволовые клетки могут иметь те же или подобные свойства.
Открытие британских и японских учёных, возможно, со временем позволит произвольно манипулировать активностью обнаруженного гена, тем самым, позволяя превращать специализированные клетки взрослого организма в недифференцированные, потенциально способные замещать клетки других тканей. Это открывает широкие перспективы, поскольку может сделать возможной регенерацию повреждённых или больных органов за счёт собственных клеток организма.
Новооткрытый ген был назван Nanog в честь мифического кельтского селения Tir nan Og, жители которого якобы были вечно молоды. В естественных условиях ген Nanog проявляет активность на ранних стадиях эмбрионального развития, поддерживая клетки зародыша в состоянии так называемой плюрипотентности – способности давать начало клеткам любого типа ткани. При определённых условиях клетки раннего эмбриона можно культивировать в культуре на протяжении большого числа поколений, однако они всё равно сохраняют способность дифференцироваться в клетки мышц, печени, костей, мозга или других тканей.
"Судя по всему, - отмечает Ян Чемберс (Ian Chambers), один из учёных эдинбургской исследовательской группы, - Nanog является исходным звеном в цепочке регуляции процесса дифференциации клеток. Его эффект делает их бессмертными". Тем не менее, судя по всему, он действует не "в одиночку". Допускается, что с Nanog связана активность другого уже известного гена, имеющего ключевое значение в процессе развития – Oct4.
Учёные из Эдинбургского университета, возглавляемые Остином Смитом (Austin Smith), выделили Nanog в ходе анализа т.н. ДНК-библиотек (коллекций генов) мышиных стволовых клеток. Исходя из того, что известно на данный момент, можно предполагать, что Nanog кодирует белок, непосредственно связывающийся с определёнными участками молекулы ДНК. Таким образом, он способен включать или выключать активность целых блоков наследственной информации, тем самым, определяя момент дифференциации клетки. В эмбрионе человека активность Nanog, вероятно, играет особенно важную роль приблизительно на 4-5 сутки развития, когда "всё возможно, но ничего ещё не решено", то есть на стадии, после которой последующие поколения клеток уже специализированы.
В одном из ключевых экспериментов, подтверждающих значение Nanog в организме, человеческий вариант гена был введен в стволовые клетки мыши, после чего последние помещались в условия, которые стимулируют их дифференциацию. Тем не менее, они не переходили в зрелое состояние, что подтверждает блокирующее значение Nanog в процессе приобретения клеткой специфических характеристик. Полученный результат также указывает на схожесть механизмов регуляции развития у человека и мыши и на достаточную консервативность эволюции гена Nanog.
Так что, если удастся понять механизмы его работы, учёные смогут выращивать именно ту ткань, которая нужна в данный момент, в любых количествах.
В ближайшее время результаты исследования будут представлены в журнале Cell.
 

-

Кресс-салат переписывает учебники по генетике
16.04.05.Nature
Некоторые растения обладают способностью исправлять ошибки в родительской ДНК.
В результате исследования, результаты которого очень поразили генетиков, было обнаружено, что растения способны переписывать генетический код, полученный ими от родительских особей, и возвращаться к коду предыдущих поколений.
Открытие бросает серьёзный вызов классическим правилам генетики, гласящим, что дети получают комбинацию генов родителей. Этот принцип был открыт и сформулирован в девятнадцатом веке австрийским монахом Грегором Менделем, проводившим свои эксперименты на растениях гороха.
Группой исследователей Университета Пердью, штат Индиана, США было обнаружено, что не все так просто. Оказалось, что растения, а возможно и другие организмы, включая человека, обладают механизмом, позволяющим обходить повреждённые ДНК-последовательности, доставшиеся от родителей, и возвращаться к генетическому коду поколения бабушек и дедушек или ещё более ранних поколений.

Открытие было сделано в результате изучения особой линии кресс-салата, называемой арабидопсис. В обеих копиях ДНК особей этой линии содержится особая мутация HOTHEAD. У таких растений лепестки и другие части цветков сильно сращены между собой.
Исходя из законов классической генетики, растения должны передавать повреждённые гены своим потомкам, цветки которых тоже должны иметь сросшиеся лепестки. Однако оказалось, что около 10% растений второго поколения имеют совершенно нормальные цветки.
С помощью метода генетического секвенирования (определения последовательности ДНК) исследователи установили, что растения второго поколения каким-то образом "переписывают" ДНК-последовательность одного или обоих HOTHEAD генов. Они заменяют патологическую последовательность, полученную от родителей, на нормальную, характерную для более ранних поколений.
При изучении других генов, оказалось, что растения зачастую изменяли и другие ДНК-последовательности, возвращаясь, таким образом, к генетическому коду своих предков. Все это вызвало огромное удивление авторов, так как до сих никто даже не предполагал о возможности существования подобного феномена.

Сейчас учёные прилагают огромные усилия для того, чтобы разгадать, с помощью какого механизма растения способны изменять свой генетических код. Для этого им необходим некий шаблон (образец генетического кода предков), который способен передаваться из поколения в поколение.
Возможно, существуют дополнительные копии гена, расположенные где-то в ДНК растений. Но это маловероятно, так как растения способны переписывать последовательности ДНК, не имеющие копий в их геноме.
Наиболее логичным объяснением может послужить наличие внутри клеток ранее неизвестных депозитов молекул РНК, являющихся резервной копией ДНК. Такие молекулы могут передаваться с пыльцой или семенами вместе с ДНК родительского организма и использоваться при необходимости в качестве шаблона для корректировки генов, содержащих мутацию.
Авторы предполагают, что в нормальных условиях такой механизм коррекции генов запускается крайне редко. У кресс-салата арабидопсис это происходит в силу наличия двух копий мутантного HOTHEAD гена, что подвергает растение определённому стрессу.
Существование такого механизма оправдано с биологической точки зрения, так как он может способствовать выживанию растений при неблагоприятных условиях, например, при недостатке воды или питательных веществ. Подобные стрессовые ситуации могут запускать процесс замены генетического кода на код предшествующих поколений, который, возможно, обеспечивает растению характеристики, позволяющие выживать в неблагоприятных условиях.
Есть вероятность того, что подобный процесс может протекать и в клетках человека. На это указывают редкие случаи, когда у детей, унаследовавших от родителей вызывающие заболевания мутации, проявления этих заболеваний сводятся к минимуму. Возможно, это происходит в силу того, что часть клеток в их организмах возвращается к нормальному генетическому коду.
Если человеческий организм на самом деле способен исправлять свои гены, этот механизм может быть скопирован исследователями и врачами. Они могли бы идентифицировать молекулы РНК, необходимые для исправления повреждённого гена, и использовать их для избавления организма от неблагоприятных мутаций.

Образ жизни меняет нашу генетику
05.07.2005.  Мembrana
Марио Фрага (Mario Fraga) и его коллеги из испанского Национального онкологического центра (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) впервые показали, что окружающая среда и различные условия жизни влияют на генетику людей.
Известно, что у однояйцевых близнецов совершенно идентичные генетические коды. Однако по мере того, как они растут, они всё дальше биологически отдаляются друг от друга, в частности — показывают разную восприимчивость к болезням, в том числе и тех — которые определяются генетическими факторами. Это говорит о том, что по мере жизни у человека меняется работа генов. По одной из распространённых версий, это изменение — результат внешнего влияния — от условий окружающей среды, до привычек, типа курения. Все эти вещи вызывают химические реакции в клетках, которые затрагивают ДНК и белки, переплетённые с ней (гистоны). Одна такая реакция, известная как метилирование, влияет на выражение генов (их воздействие на фенотипические признаки) и таким путём может иметь воздействие на здоровье. Однако лишь сейчас удалось наглядно продемонстрировать, что эта гипотеза верна.
Фрага исследовал гены 40 пар однояйцевых близнецов в возрасте от 3 до 74 лет и проверял метилированные участки и выражение генов. Выяснилось, что у близнецов-детей генетических отличий почти нет, в то время как с возрастом их всё больше и больше. После 28 лет 60% пар показали очень существенные отличия в своей генетике. При этом чем больше лет близнецы провели отдельно друг от друга (жили в разных местах), тем большие генетические отличия обнаруживались.
Это исследование показывает насколько сильно внешние химические воздействия затрагивают наши гены и факторы риска для различных болезней.

Фамилию преступника можно прочесть в пробах ДНК
22.02.2006.  Мembrana
Группа биологов из британских университетов Лестера (University of Leicester) и Эссекса (University of Essex) разработала метод, позволяющий по анализу образцов ДНК с места преступления предсказать фамилию преступника. Самое интересное — для этого не обязательно, чтобы у человека, совершившего преступление, когда-либо ранее брали пробы ДНК, и чтобы результаты такого предыдущего анализа оказались бы в некой полицейской базе данных. Метод англичан основан на статистической обработке большого числа проб ДНК в Y-хромосоме, которая передаётся от отца к сыну, как обычно и фамилия. Учёные обнаружили, что у мужчин-однофамильцев не всегда, но часто, есть специфические одинаковые фрагменты генетического кода в их Y-хромосомах. Причём сходство это тем сильнее, чем более редка данная фамилия. Для самых же распространённых фамилий (вроде "Смит") новый метод почти бесполезен.
Найдя на месте преступления фрагменты ДНК преступника, британцы могут с высокой долей вероятности назвать его фамилию, сверившись со своими картами, показывающими характерные фрагменты, типичные для тех или иных фамилий. И хотя это – вовсе не доказательство, полиция может сверить этот ДНК-прогноз со своим списком подозреваемых, составленным на основе других данных. Если найдётся совпадение фамилии, полиция может взять у конкретного подозреваемого пробу ДНК и теперь уже провести полное сравнение его кода с теми образцами, что найдены на месте преступления. Так как в иных случаях список подозреваемых необычайно велик, предварительный отбор может существенно ускорить расследование, полагают авторы нового метода. Проведя ряд смоделированных опознаний по образцу ДНК из множества "подозреваемых", исследователи установили, что для обычных, не слишком распространённых фамилий их метод имеет вероятность в 34% точно назвать фамилию настоящего преступника.
Работа британских учёных издана в очередном выпуске журнала Current Biology.

Ученые опровергли основы классической генетики
25.05.2006.  Освітній портал
Эксперименты с мышами, результаты которых опубликованы в журнале Nature, могут привести к пересмотру ключевых положений генетики. Ученые из университета "София Антиполис" в Ницце (Франция) смогли доказать, что ДНК не является единственным носителем наследственной информации у высших животных, и ее функции может брать на себя РНК - вспомогательная биомолекула похожей структуры.
У подопытных животных вызвали мутацию гена, ответственного за появление белых пятен на хвосте, а затем скрестили особей, в геноме которых сохранились старый и новый гены. Вопреки классическим законам Менделя, пятнистой оказалась и та часть потомства, которой вовсе не достались измененные участки родительской ДНК.
Альтернативный механизм наследования попробовали объяснить активностью биомолекул, участвующих в "списывании" генетического кода. РНК (матричной и транспортной) в клетке отводится именно эта функция - по последовательностям "элементарных звеньев" ДНК конструировать белки из отдельных аминокислот. По словам ученых, "аномальная РНК" и могла передать потомкам свойства, не обозначенные в их собственном геноме.
Чтобы проверить гипотезу, порцию такой РНК ввели в эмбрион, зачатый "нормальными" мышами - а затем нашли у новорожденных мышей пятна на хвосте. Генетики убеждены, что получили подтверждение теории Александра Бринка, сформулированной 50 лет назад. Бринк называл подобные явления "парамутацией", и не так давно ее удалось явно пронаблюдать у ряда растений. Тем не менее, пока из всех высших животных в парамутации были замечены только мыши.

Сила либидо определяется генами
30.05.2006.  Освітній портал
Интенсивность полового влечения (либидо) зависит от генетических особенностей человека. К такому выводу пришли ученые Израиля под руководством Ричарда Эбштейна (Richard Ebstein). Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem) изучили структуру ДНК у 148 студентов мужского и женского пола. Затем ученые сравнили полученные данные с результатами письменного опроса участников, давших оценку силе своего либидо, полового возбуждения и половой функции. Выяснилось, что собственная оценка сексуальности, данная студентами, в большинстве случаев соответствовала имевшемуся у них варианту гена рецептора D4, отвечающего за выработку белка допаминового рецептора (DRD4). По данным ученых, около 30% людей несут вариант гена высокой сексуальности; 60% - имеют вариант гена, определяющего слабое половое влечение. Оставшиеся 10% несут другие разновидности гена.

Любовь к мясу и рыбе передается по наследству
16.06.2006.  Освітній портал
Любовь к мясу и рыбе передается детям по наследству, тогда как вкусовые привычки в отношении овощей и сладкого зависят от воспитания, показали данные исследования ученых из Центра исследований рака (Великобритания).
Сравнив вкусовые пристрастия однояйцевых и разнояйцевых близнецов, ученые обнаружили, что некоторые предпочтения передаются по наследству, в то время как другие являются приобретенными.
В процессе проведения исследования ученые предложили матерям 103 пар однояйцевых близнецов в возрасте 4-5 лет и 111 пар двуяйцевых близнецов список из 77 различных продуктов питания и попросили указать, какие из них предпочитают их дети. Степень наследуемости определялась в зависимости от того, насколько похожи были вкусы однояйцевых и разнояйцевых близнецов в отношении отдельных продуктов.
Пока остается неясным, какие факторы влияют на формирование вкуса к овощам, фруктам и десертам. Возможно, влияние и вкусы родителей играют решающую роль.

Гены определяют черты характера
17.06.2006.  Освітній портал
Гены могут определять самые неожиданные свойства характера человека, утверждают ученые США. То, что прежде считалось производным воспитания, влияния среды и прочих психологических факторов, на самом деле может быть предопределено природой. По крайней мере, такой вывод следует из опытов ученых с мышами.
Эксперименты на мышах показали, что особенности поведения животных, в частности, то, что называется в человеческом обиходе бесшабашностью, рискованностью, эти признаки у животных данной популяции генетически детерминированы, утверждает профессор медицины Даниил Голубев. Бесспорным является генетическая детерминированность таких особенностей поведения, как алкоголизм, склонность к курению табака, склонность увеличивать вес своего тела.
Казалось бы, все это в рамках "хочу - не хочу", но, оказывается, что за каждым таким "хочу - не хочу" стоит генетическая и, вслед за этим, биохимическая предрасположенность. То есть у человека, имеющего соответствующую генную композицию, нет фермента, который расщепляет алкоголь в такой степени, в какой это делает организм другого человека. И поэтому это "хочу" приходит в противоречие с невозможностью отказаться от этой привычки, от привычки курить, от привычки пить, от привычки много есть.
У некоторых видов лабораторных животных в эксперименте выявлены гены врожденной преступности, значит, преступное поведение в какой-то мере может быть запрограмировано.