Генетические новости

Ученые получили данные о генетической экспрессии генома дрозофилы на протяжении всей ее жизни, сообщает Scientist

       Ученые Исследовательского центра Эймса НАСА, Йельского, Колумбийского и Амстердамского университетов, изучили работу всех генов в процессе онтогенетического развития дрозофилы (Drosophila melanogaster) в условиях, приближенных к космическому полету.
       Дело в том, что с момента оплодотворения вплоть до самой смерти организма на разных стадиях развития, одни гены включаются, другие выключаются, причем в разных тканях эта экспрессия происходит по тому сценарию, который необходим для осуществления функций данной ткани. О работе гена можно узнать по наличию в клетке продукта транскрипции – РНК, кодирующую определенную полипептидную последовательность. Для обнаружения специфических молекул РНК, ученые используют экспрессионные биочипы.
       Данная работа поможет понять степень влияния различных гравитационных и радиоактивных воздействий на геном человека.

В ходе расшифровки генома человека, ученые пришли к выводу, что малое количество генов компенсируется их полифункциональностью и экономичностью

       Участники проекта “Геном человека” заявили в журнале Nature, что количество генов у человека может варьировать в пределах 20 000 – 25 000, что гораздо меньше, чем этого ожидали. Напоминаем, что не так давно ученые предполагали, что генов у человека около 100 000, затем это число снизилось до 30 000.
       Такое заявление не упростило предстоящую работу ученым по выяснению функций всех генов, а только ее усложнило.
       Человек - самое совершенное существо из всех обитателей нашей планеты. Однако, как выяснилось, совершенство определяется не количеством генов, а качеством генома в целом. Тим Хаббард, исследователь генома человека из Института Сэнгера (Кембридж, Великобритания), полагает, что все дело в регуляции генов. Это означает, что один ген может нести много функций, и все зависит от того, как, когда и где этот ген регулируется.
Один ген может давать два и более продукта. Одним из примеров дифференцированной экспрессии можно считать альтернативный сплайсинг гена кальцитонина крысы. Сплайсинг – это процесс удаления интронов из пре - мРНК и формирования непрерывной белок-кодирующей последовательности нуклеотидов. Ген кальцитонина крысы, содержащий два некодирующих и четыре кодирующих экзона, а также пять интронов, по-разному эксрессируются в различных тканях. В щитовидной железе он обеспечивает синтез гормона кальцитонина, регулирующего содержание в организме кальция, а мозговых клетках обуславливает образование нейропептида CGRP (calcitionin gene related protein). Так, за счет вырезания определенных последовательностей в одном гене, образуются два изоморфных белка, обладающих разными функциями.
      Полифункциональность гена ведет к экономичности генома. Существует много примеров экономичности генома в природе. Анализируя геномы некоторых организмов, ученые обнаружили, что некоторые гены невозможно физически разделить друг от друга. Речь идет о частично или полностью перекрывающихся генах. Классическим примером служит бактериофаг фХ174. Его однонитевая ДНК, состоящая из 5386 нуклеотидов, должна была кодировать белки, суммарная масса которых составляет около 200 килодальтон, но фактически молекулярная масса его белков – почти 240 килодальтон. Так в одном из его генов содержатся еще целых два и частично один ген.
       Ученые все еще продолжают выяснять механизмы регуляции генов. Ключом понимания этой регуляции может стать расшифровка функций той части генома, которая не содержит в себе гены. А ее, как известно более 90% от всей длины ДНК. С одной стороны, понятие “генетический мусор” остается в прошлом, с другой – понятие “кодирующая область” теряет свое узкое значение и распространяется дальше гена.

      Таким образом, около 10% ДНК кодирует белки, остальная часть кодирует совершенно иное.
       В недавней публикации журнала Developmental Cell, ученые обнаружили, что во время эмбрионального развития мышей, увеличена активность подвижных элементов генома, которые располагаются в той части ДНК, которая не кодирует белки. Все это указывает на то, что ничего лишнего в ДНК быть не может и нам еще многое предстоит узнать о геноме.

Материалы с сайта www.membrana.ru