Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Можно ли предсказать функцию гена

28.05.2010 Наука и жизнь

У большинства генов человека функции до сих пор малоизвестны. Но возможно постараться угадать, что они делают, сравнив их с генами-родственниками из растений и других видов животных.

Практически сразу после того, как человеческий геном прочли (что заняло более десяти лет, с 1990 г. по 2003 г.) стало ясно, что определить последовательность нуклеотидов в генах – только полдела, необходимо ещё узнать, чем они занимаются. По различным оценкам, у нас с вами имеется 20-25 тыс. генов, но приблизительно 6 тыс. из них остаются в той либо другой степени terra incognita – другими словами мы знаем, что какая-то последовательность в ДНК является геном , но какова его функция, неизвестно.

Обстановка осложняется ещё и тем, что гены в геноме воздействуют друг на друга, так что сказать об их функциях возможно лишь в рамках широкой сети, звенья которой всегда «прислушиваются» друг к другу. Работы по обнаружению генных функций идут полным ходом, но дело это очень трудоёмкое, тем более что при человека не окажется сделать так, как с какими-нибудь червями – взять мутанта, у которого нет той либо другой области ДНК, и взглянуть, как он будет себя ощущать.

Один из вариантов того, как выглядит последовательность ДНК по окончании её прочитывания секвенирующим аппаратом. (Фото Hank Morgan — Rainbow / Science Faction / Corbis.) Последовательность ДНК, полученная посредством авторадиографического способа. (Фото Michael Rosenfeld / Science Faction / Corbis.)‹ ›

Можно ли предсказать функцию гена

И вот исследователи из Стэнфорда придумали, как уменьшить жизнь тем, кто занимается непростой и трудоёмкой проблемой расшифровки функций генов. Тобиас Мейер (Tobias Meyer) и его сотрудники создали поисковую машину, которая предвещает самая вероятную функцию гена по его последовательности, сравнивая человеческий ген с другими.

Несложнее всего, в случае если в одном геноме имеется две схожие последовательности ДНК: в случае если мы знаем, что делает одна из них, то можем вполне возможно высказать предположение, что вторая занимается чем-то похожим. Второй вариант – постараться узнать, не было ли у генов неспециализированного предка. В случае если гены вправду приходятся друг другу «родственниками» по какому-нибудь «прадедушке», то в полной мере быть может, что и функции у них в чём-то похожи, коль не так долго осталось ждать они разбегались из одной точки.

Но часто бывает так, что ген с малоизвестной функцией сидит в геноме один, без «родственников». И в этом случае имеет смысле сравнить его с генами из вторых организмов.

Как мы знаем, что эволюция, в случае если когда-то и «лепила» гены с нуля, то происходило так в весьма прежние времена. С какого-либо момента новые гены начали появляться путём модификаций уже существующих последовательностей. Другими словами у какого-нибудь людской гена в полной мере возможно неспециализированный предок с геном лягушки либо по большому счету с геном одноклеточного организма.

Легко некогда одинаковая ДНК-последовательность отправилась двумя различными эволюционными дорогами, у человека – так, а у одноклеточного – как-нибудь в противном случае. Но, не обращая внимания на эволюционную пропасть, родство между генами может вывести нас к функции: в случае если мы знаем, что делает один ген, то мы можем предположить некоторый комплект операций, каковые с громадной долей возможности делает второй, малоизвестный ген.

Для для того чтобы сравнения нужно иметь на руках всецело прочтённые геномы вторых видов. Причём обращение в этом случае идёт лишь об эукариотах, другими словами об организмах, каковые разделяют с нами замысел строения клетки, у которых имеется клеточное ядро, мембранные органеллы и т. д. На сегодня удалось прочесть около 200 эукариотических геномов.

Что же до созданного геномного поисковика, то он ищет похожие гены у 176 видов, среди которых имеется, к примеру, птицы, рыбы, растения, грибы и одноклеточные организмы. Машина ищет гены-ортологи, каковые в прошлом имели одного неспециализированного предка, по окончании чего оценивает, как эволюционировали различные блоки нуклеотидных последовательностей в каждом случае (другими словами у каждого вида, у которого нашёлся интересующий нас ген). Метод поисковика обрисован в статье в Cell Reports.

Стоит ещё раз выделить, что тут нет указания на конкретную функцию, поскольку помимо этого, что гены эволюционируют у различных организмов по-различному, они ещё и встроены в собственные генетические сети, каковые вносят собственные коррективы в работу генов. В будущем итог предсказания всё равняется необходимо контролировать опытом.

Но новая поисковая машина разрешит существенно сузить поле поиска и многократно снизить количество экспериментальной работы – а, значит, ускорит расшифровку функций людских генов. Таковой метод, возможно, и раньше приходил кому-нибудь в голову, однако здесь задействована огромная масса генетических последовательностей, так что нужно было дождаться, в то время, когда информационные способы обработки «громадных данных», благодаря которым возможно структурировать только большие массивы информации, разрешат воплотить идею в судьбу.

Сами исследователи говорят, что предсказательная машина трудится далеко не для всех генов, и кое-какие из них остаются тайной, не обращая внимания на попытки отыскать для них родственников у других видов. Но, по примерным оценкам, метод обязан сработать примерно для 600 генов, что не так уж и мало.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

ДЬЯВОЛЬСКИЕ ЗНАКИ И ПРЕДСКАЗАНИЯ, СКРЫТЫЕ НА ДОЛЛАРОВЫХ КУПЮРАХ


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,