Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

27.07.2017
19:24

Рукотворные плавучие острова – новая цель Нидерландов

27.07.2017
19:22

Российские крылатые ракеты снабдят искусственными интеллектом

27.07.2017
19:18

Новейший «охотник» за экзопланетами собран из пяти обычных цифровых камер

27.07.2017
19:11

Исчезновение видов: время бить тревогу

27.07.2017
19:09

Когда иммунитет заставляет больше есть

27.07.2017
19:06

Как в Средневековье Земля была круглой, а в XXI веке стала плоской

27.07.2017
19:00

Ученые обнаружили, что волосяные фолликулы «общаются» друг с другом

27.07.2017
18:58

Кто появился раньше — курица или яйцо?

27.07.2017
18:54

Люди поделились на «сов» и «жаворонков», чтобы не погибнуть во сне

27.07.2017
18:52

Визит на знаменитую Белоярскую АЭС

27.07.2017
18:47

Как плохой сон связан с болезнью Альцгеймера

27.07.2017
18:46

В человеческой ДНК по-прежнему много мусора

    Если бы в нашем геноме было меньше бесполезного мусора, каждому из нас пришлось бы изрядно потрудиться на ниве размножения, чтобы избавить грядущие поколения от вредных мутаций.

    Наша ДНК хранит информацию обо всех белках, которые составляют наше тело и которые выполняют в нем всю молекулярную работу: синтезируют липиды для клеточных мембран, переносят кислород, переваривают пищу и т. д.

    Разнообразных молекулярных, клеточных, физиологических процессов в нашем теле происходит очень много, соответственно, белков – тоже огромное количество, и можно было бы ожидать, что геном человека доверху забит белковыми кодами. Однако на деле информационная часть в нашей ДНК, можно сказать, ничтожна – менее 2%.

    Конечно, не стоит забывать про регуляторные последовательности – ведь гены должны включаться и выключаться в строго определенное время и в строго определенны обстоятельствах. Действительно, для регуляции генетической активности в ДНК есть специальные включатели-выключатели, которые опять же представляют собой особые последовательности нуклеотидов: они не кодируют никаких белков, но все же назвать их бессмысленными нельзя – без них генетическая машина просто не могла бы работать.

    Наконец, в ДНК есть участки, которые кодируют разнообразные служебные РНК. Обычно про молекулы РНК говорят как про посредников между геном и белок-синтезирующей машиной: по сути, РНК представляет собой как бы оттиск с гена, и белок синтезируется именно на РНК-оттиске. Но это лишь одна из разновидностей РНК под названием матричная, или информационная РНК.

    Есть и другие, которые работают сами по себе – одни, например, могут объединяться с белками и функционировать в виде огромных молекулярных комплексов (как рибосома), другие же выполняют регуляторные функции, управляя синтезом тех или иных белков. Однако даже с учетом всех таких случаев доля бессмысленного мусора, который ничего не кодирует и ничего не регулирует, в человеческой ДНК остается очень большой – около 90%.

    Нельзя сказать, чтобы мы совсем не понимали, откуда этот мусор мог взяться. Есть на свете мобильные генетические элементы, или транспозоны, которые часто происходят от вирусов – мобильными их называют потому, что они могут копировать себя внутри генома, наводняя ДНК собственными «потомками».

    Транспозоны клетка старается обезвредить – если какой-нибудь из них прыгнет внутрь важного гена, все может закончиться очень печально. Так что генетический мусор во многом сформирован такими обезвреженными генетическими элементами. С другой стороны, в геноме есть много копий обычных, немобильных последовательностей, которые появились в результате особенностей работы молекулярных машин.

    Копия гена может стать полезной, а может, наоборот нахватать столько мутаций, что полностью выходит из строя. Убрать же из генома мусор не всегда возможно: есть риск, что при этом исчезнет и кусок нужной ДНК, что совершенно недопустимо.

    И все же не все биологи считают генетический мусор – мусором (при том время от времени появляются сообщения о том, что для какой-то очередной мусорной последовательности нашли некую функцию). Самую масштабную попытку придать мусору смысл предприняли несколько лет назад исследователи из международного проекта ENCODE («Энциклопедия элементов ДНК»), которые заявили, что 80% ДНК в нашем геноме функциональны, то бишь имеют смысл и необходимы для жизнедеятельности.

    Работа наделала много шума, и сразу же после ее выхода в свет к проекту ENCODE выдвинули серьезную методологическую претензию. Суть ее в том, что ENCODE уж очень широко трактовали понятие функциональности. Исследователи оценивали полезность той или иной последовательности ДНК по нескольким критериям: она должна была давать РНК-копию, с ней должны были взаимодействовать регуляторные белки, на ней должны были быть регуляторные молекулярные метки, т. к. по логике ENCODE регуляции подлежит только то, что востребовано, то есть имеет некую полезную функцию.

    Однако ни один из вышеуказанных признаков, по мнению скептиков, на самом деле не говорит о функциональности. В качестве наглядной аналогии можно предлагает представить сарай, набитый всяким хламом: мы можем время от времени заглядывать в него, перебирать то, что там свалено, видеть какие-то метки, вроде «не кантовать» или «огнеопасно», но это не значит, что мы этим пользуемся.

    Один из самых активных критиков, Дэн Граур (Dan Graur) из Хьюстонского университета, заметил тогда, что исследователи из ENCODE вообще могли бы довести долю функциональной ДНК до 100%, а не до 80%, если бы взяли за критерий функциональности реплицируемость ДНК. Репликация – удвоение всей ДНК в клетке перед делением, во время размножения клетка передает полную копию генома дочерним клеткам, и почему бы отсюда не сделать вывод, что все это зачем-то нужно?

    Однако против «тотальной функционализации» ДНК есть и другой, более простой аргумент, который Дэн Граур подробно описывает в своей последней статье в Genome Biology and Evolution. ДНК, как мы знаем, постоянно мутирует, как из-за ошибок наших собственных молекулярных машин, которые с ней работают, так и ввиду внешних причин, вроде УФ-излучения.

    Мутации могут быть полезными, которые улучшают функцию какого-нибудь белка, нейтральными или же вредными, которые делают белок бесполезным, а то и опасным; то же касается и регуляторных последовательностей. Полезные мутации возникают намного реже, чем вредные и нейтральные. Конечно, в клетках работают специальные белки, которые исправляют погрешности в геноме, но и у них есть свой процент ошибок, так что какие-то дефекты все равно остаются с нами.

    Родители передают детям полные копии своих геномов со всеми мутациями, которые они успели получить к тому времени. Если мутация оказалась вредной, ребенок может вообще не появиться на свет, или тяжело заболеть вскоре после рождения. Так или иначе, своего потомства он уже не оставит, а это значит, что вредная мутация исчезнет из популяции.

    Относительный шанс имеют только умеренно вредные дефекты, которые дают шанс превратиться во взрослого человека и родить детей. Понятно, что если мутации вдруг по какой-то причине начинают случаться очень часто, у пары становится все меньше шансов родить здорового ребенка – или же, иначе говоря, им нужно очень постараться и предпринять как можно больше попыток, чтобы этот шанс реализовать.

    Но вероятность родить здорового ребенка зависит не только от интенсивности мутационного процесса. Если мутации происходят, что называется, в штатном режиме, то стоит посмотреть, куда они попадают – в смысловую или мусорную последовательность.

    Очевидно, что чем больше в геноме важных, функциональных последовательностей, тем больше вероятность того, что мутация сделает что-то не то. Таким образом, чем более «содержательна» ДНК, тем больше вероятность того, что здорового ребенка не получится. Именно в этом и состоит смысл работы Граура: он с коллегами посчитал, сколько детей должна родить одна пара, чтобы при стандартной интенсивности мутирования произвести на свет несколько здоровых детей – при условии, что весь геном функционален, важен и пр.

    Так вот, число детей, которых при таких условиях вычистит естественный отбор, составляет 100 млн – это, подчеркиваем, от одной пары. Если же геном функционален не полностью, а на четверть, то каждая пара должна родить четырех детей, из которых двое доживут до взрослого возраста и родят собственное потомство; двое же других умрут из-за опасных мутаций, попавших в функциональные 25% ДНК.

    В целом у нас есть вполне достоверные оценки того, как человек размножался в ходе своей эволюции, и, совмещая данные о человеческой плодовитости с интенсивностью мутаций, Граур с коллегами вычислил, что в нашем геноме «последовательности со смыслом» должны занимать от 8% до 14%. И с такими процентам согласны даже те, кто полагает, что мы найдем в нашей ДНК еще много участков, которые ничего не кодируют, но много чего регулируют – даже с такими будущими регуляторными последовательностями большая часть генома все равно останется мусорной.

    При этом нельзя сказать, что наш нынешний генетический мусор так всегда и будет мусором. Может оказаться так, что какие-то из нефункциональных последовательностей в перспективе смогут обрести «смысл жизни», то есть превратятся в регуляторные элементы.

    Да и в целом мусор может быть полезен именно своими размерами – он уменьшает вероятность того, что мутация попадет в важную область ДНК, или что пришлый вирус, способный встраиваться в хозяйский геном, встроится в очень нужный ген и тем самым нарушит его функции.

    Что до проекта ENCODE, то им, если не считать слишком смелого вывода о 80-процентной функциональности генома, удалось сделать много нужного и полезного – в частности, исследователи ENCODE получили массу данных о том, как разные белки связываются с ДНК и как происходит регуляция генов.

    По информации http://nauchkor.ru/media/v-chelovecheskoy-dnk-po-prezhnemu-mnogo-musora-597a04bb5f1be706dca95681

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

27.07.2017
17:36

В МГУ посмотрели на вспышку

27.07.2017
17:33

Половина Млечного Пути оказалась внегалактической

27.07.2017
17:31

Опубликован рейтинг комфортных для старости стран

27.07.2017
17:25

Представлены новые рекомендации по лечению антибиотиками

27.07.2017
17:22

НАСА в третий раз испытало двигатель для сверхтяжелой ракеты

27.07.2017
12:25

Открытие поляризации собственного оптического излучения гамма-всплесков Глобальной сетью МАСТЕР

26.07.2017
15:23

Последний эталон: научное сообщество приблизилось к масштабной реформе системы СИ

26.07.2017
15:21

Пророчество от Марка и Маска: по каким законам эволюционируют компьютеры?

<< 791|792|793|794|795|796|797|798|799|800 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList