Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Сколько генов нужно человеку

16.04.2015 Наука и жизнь

Сравнение десятков тысяч людских геномов продемонстрировало, что полностью нужных генов насчитывается 3230.

В биологии имеется понятие минимального генома – минимального комплекта генов, без которых организм не выживет. Само собой разумеется, к этому понятию имеется масса вопросов. К примеру, о каком как раз организме идёт обращение?

Возможно забрать одноклеточную бактерию, а возможно весьма и весьма многоклеточного человека – по образу судьбы они такие разные, что и комплект нужных генов у них, разумеется, также будет различным.

Х-хромосома человека под электронным микроскопом. (Фото Dr. Gopal Murti / Visuals Unlimited / Corbis.) Человеческие хромосомы в момент клеточного деления. (Фото Lester V. Bergman / CORBIS.)‹ ›

Снова же, имеется пункт «образа судьбы». При каких условиях минимальный геном будет достаточен? Та же бактерия может попасть в только благоприятную питательную среду, с совершенными показателями температуры, содержания солей, питательных веществ и т. д., быть может, напротив, перейти на голодный паёк, да ещё испытать на себе увеличение солёности либо кислотности.Сколько генов нужно человеку И комплект нужных для выживания генов и в том и другом случае будет различный.

Исходя из этого при дискуссии минимального генома довольно часто оговариваются, что речь заходит как раз о благоприятных условиях судьбы.

По большому счету идея о том, что одни гены нужнее вторых, появилась относительно в далеком прошлом: так, ещё во второй половине 90-ых годов XX века Аркадий Мушегян и Евгений Кунин оценили минимальный нужный геном для бактериальной клетки в 256 генов; в 2004 году вторыми исследователями был предложен комплект в 204 гена. Минимальный геном строили на сравнительном анализе нескольких бактериальных геномов; в случае если же говорить о конкретном организме, то тут неизбежно приходится отыскать в памяти о бактерии Mycoplasma genitalium, возбудителе болезней мочеполовой совокупности человека – у неё насчитывается всего 517 генов, из которых 482 кодируют белки; крайне важных из них 382.

Геном микоплазмы некое время считался самым мелким, пока не были прочтены ДНК ещё нескольких микроорганизмов, каковые смогут существовать лишь в виде симбионтов в клеток хозяина. До тех пор пока что чемпионом тут есть бактерия Carsonella, обитающая в клетках листоблошек – её геном содержит всего 182 гена с протеиновой информацией.

Бактерии бактериями, а вдруг попытаться оценить предельное количество генов у человека? Именно это постаралась сделать исследовательская несколько под управлением Дэниэла Макартура (Daniel MacArthur) из Университета Броуда. Отделить серьёзные гены от неважных возможно, в случае если высказать предположение, что серьёзные гены будут у различных людей всецело либо полностью похожи.

Как мы знаем, что в генах смогут проскакивать маленькие трансформации в последовательностях, по которым одна особь отличается от второй; такие трансформации смогут по большому счету не сказываться на работе белка, кодируемого геном, либо же сказываться незначительно. Но при ответственных генов их модификации с большой возможностью не хорошо отразятся на организме, и он вряд ли выживет. Что до неважных генов, то они смогут в определённых условиях позволить себе трудиться не отлично, не подвергая нашу жизнь опасности.

И вот исследователи взялись сравнить между собой гены 60 тысяч людей (стоит уточнить, что сравнивали только экзоны, другими словами те участки генов, каковые несут данные о последовательности аминокислот в белках). В сумме удалось отыскать 10 млн различий.

Иначе, для каждого гена оценивали теоретическое количество вариантов, каковые бы он взял, если бы они появлялись в нём случайно и без того и оставались. Итог теоретической прикидки сравнивали с тем, что взяли на протяжении сравнительного анализа настоящих последовательностей ДНК (забранных, напомним, у 60 тыс. человек). Как и ожидалось, какие-то гены легко «относились» к вариациям в собственной последовательности, другие же, наоборот, старались от них избавиться.

Посчитав гены, в которых трансформаций не было либо практически не было, авторы работы взяли цифру 3230 – как раз столько людских генов не смогут позволить себе никаких, кроме того мельчайших трансформаций в функционировании. Другими словами, возможно заявить, что эти 3230 и имеется жизненно нужный генетический комплект человека. (Отметим, что всего же человеческий геном насчитывает, по различным оценкам, от 20 до 25 тыс. генов.)

Разумеется, модификации в последовательностях таких генов сразу же приводят к каким-то тяжёлым расстройствам или ещё на протяжении эмбрионального развития, так что человек кроме того не успевает показаться на свет, или уже по окончании рождения, в юные годы либо ранней молодости (человек умирает, не успев родить детей). Вправду, про 20 процентов из обрисованных 3230 как мы знаем, что они связаны с различными болезнями, но функцию большинства остальных генов ещё предстоит узнать. Полученные результаты возможно применять в медицинских целях: разумеется, что поиск генетических обстоятельств тех либо иных болезней оптимальнеезатевать как раз с «минимального генетического комплекта».

Новые эти до тех пор пока что существуют в виде препринта, статьи с ними до тех пор пока нет. Быть может, что к моменту официальной публикации, по окончании всех замечаний критиков, число генов как-то изменится. Но, оно может измениться и без того: кто знает, внезапно, в случае если мы заберём ещё больший комплект последовательностей для анализа, то перечень нужных генов увеличится?

Будем помнить и о том, что отечественный геном, как и каждый, состоит не только из кодирующих последовательностей (другими словами тех, что конкретно несут данные о белках) – в ДНК существует масса регуляторных участков, промоторов, энхансеров, инсуляторов, участков, кодирующих регуляторные РНК, и среди них, непременно, имеется крайне важные.

Кстати говоря, одна из задач определения минимального генома – создание организма в буквальном смысле с нуля. Иными словами, можем ли мы, зная генетический комплект минимального генома, создать живую бактериальную клетку, пускай и требующую для себя только благоприятных условий? С бактериями, кстати, это уже пробуют выполнить; что ж, когда-нибудь дело дойдёт и до человека.

По данным Science.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Сколько калорий нужно человеку в сутки? Школа здоровья 15/11/2014 GuberniaTV


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,