ДНК расшифрован - когда прочитать сможем?

May 27, 2018 09:18

Приятно встретить человека в комментариях под видео с «кликбейтным» названием «НИКТО не может объяснить ЭТО», который не орёт, не навязывает теорию заговора, не ударяется в религию и не пытается апеллировать к мнению «учёные всё знают, а вы дебилы». Этот человек - редкий представитель научного сообщества (МГУ имени Ломоносова), который РУССКИМ языком отвечает на комментарии и не пытается что-то доказать.



Olga Petrakova пишет:

Я генетик, занимаюсь стволовыми клетками, клеточной терапией. Говорю сразу, то, что здесь озвучено - область еще очень далекого будущего. Это скорее попытка популяризации науки, привлечения интереса людей к подобным проблемам. Мы не можем на данном этапе выращивать любые ткани, а тем более органы. Наше понимание устройства генома настолько далеко от уровня манипуляции им, насколько далеко понимание астронома о природе звезд, лишь на основании наблюдения за ними в телескоп. Да, геном расшифрован уже давно, но его организация и работа нам неизвестна и не будет известна еще очень долго. Технология CRISPR-Cas, упомянутая в ролике, имеет ограниченное применение и множество побочных эффектов, которые мы пока не в состоянии контролировать. Однако, то, что на исследование этой технологии выделяют много денег, не вызывает у меня опасений. Наука идет своим чередом, как ей и положено, ничего из ряда вон выходящего не происходит. 

Википедия говорит: «Не учитывая известные регуляторные последовательности, в человеческом геноме содержится масса объектов, которые выглядят как нечто важное, но функция которых, если она вообще существует, на текущий момент не выяснена. Фактически эти объекты занимают до 97 % всего объёма человеческого генома.» То есть мы имеем такую ситуацию, что  97% генома что-то делает, но пока что не ясно что именно? А так называемая "мусорная ДНК" оказалась не такой уж и мусорной. В итоге имеем 1,7% гена, который отвечает за синтез аминокислот?

В человеческом геноме около 30 тыс. генов, кодирующих белки и да, они занимают примерно 2% от общего объема ДНК. Но я бы не стала называть области, не кодирующие белки, мусорной ДНК, хотя это и общепринятый термин. Дело в том, что часть генома кодирует РНК, которые никогда не транслируются в белки, но сами принимают активное участие в регуляции экспрессии генов. Часть генома составляют области, регулирующие экспрессию генов. Часть генома составляют повторы, выполняющие структурную функцию, такую, например, как организация теломер и центромер. Часть генома нужна для обеспечения эволюционных процессов - при созревании гамет в таких областях происходит слияние гомологичных хромосом, что приводит к обмену участков между хромосомами. Это в свою очередь увеличивает биоразнообразие и повышает способность нового организма к защите от различных инфекций - вирусам труднее "подобрать ключи" к организмам с различными наборами клеточных маркеров. Да что говорить, если даже простая перестановка порядка генов в хромосоме, без изменения самих генов, может привести к мутантному фенотипу или даже к тому, что организм будет нежизнеспособен.  Но часть генома действительно досталась нам в процессе эволюции как остатки от вирусов, которые когда-то встраивались в структуру ДНК наших предков, а также от ранее работавших участков, но сейчас потерявших свою актуальность. Эти участки может быть и можно назвать мусорными. Мы мало знаем о геноме, особенно о его не кодирующей части... И огромный объем этой самой не кодирующей ДНК только наталкивает на мысль, что все совсем не просто. 

Бытует мнение, что вирусы когда-то были частью организма. Мутировали, откололись, стали вирусами. Иным способом они бы никак не смогли настолько изощрённо пользоваться нашим организмом. Знать его наизусть. А что касательно теломеров? Действительно ли это ключ к объяснению старения? Ведь с каждым делением клетки теломер укорачивается. Когда делиться некуда, организм не может обновлять клетки. И погибает потихоньку. Или это всё теории? 

Да, это теории. Насчет вирусов - они появились задолго до возникновения многоклеточных организмов и сыграли очень важную роль в эволюции и в возникновении полового размножения. Дело в том, что живые организмы имеют определенный генетический код, который представляет собой матрицу, по которой каждую аминокислоту кодируют три нуклеотида в ДНК. Но на каждую аминокислоту приходится несколько таких триплетов нуклеотидов. Генетический код одинаков для всех организмов, имеющих ядерное строение, но вот частота встречаемости определенного триплета для одной и той же аминокислоты может сильно варьировать у разных организмов (то есть, для определенного вида животных аминокислота кодируется предпочтительно одним триплетом, для других животных предпочтительным может быть другой триплет), извините, если непонятно объясняю. По этому признаку было показано, что в состав вирусов входит генетический материал, имеющий больше общего с бактериями, чем с ядерными организмами. Так что если они и откололись, то ну оочень давно и не от нас. Насчет теломер, их укорочение - это отчасти защитная реакция организма. С возрастом в клетках накапливается множество разных мутаций и изменений - процесс старения вообще довольно сложен. Все это приводит к ослаблению организма. Ослабленный организм может быть легко атакован как инфекциями, так и хищниками. Укорочение теломер - лишь часть естественного процесса, запускающего в конечном итоге гибель клеток, что приводит к смерти животного. В итоге этот процесс имеет скорее защитную функцию, так как избавляет вид в целом от слабых и уязвимых старых животных. Старение начинается еще до того, как укорочение теломер приобретает значительный эффект, поэтому теломеры не являются ключевым фактором в этом процессе. К примеру, к 60 годам у человека еще довольно большой запас теломер, но ведь 60 лет - это совсем не молодость. К этому времени снижается иммунитет, падает общий уровень обмена веществ, меняется гормональный баланс и много еще чего происходит. А укорочение теломер будет значимым только к 80-90 годам. 



От себя добавлю: теломеры - часовой механизм, который способен «выключить» человека в возрасте 140\180 лет. Но иные факторы препятствуют «доживаемости». Что касается «мусора» в ДНК, то есть мнение, что это аналог антивирусной базы. Установив на компьютер антивирус, мы скачиваем так называемую «вирусную базу», объём которой около 200 мегабайт (иногда значительно больше). После антивирус ежедневно будет подгружать обновления по мере их появления в базе данных. Тот факт, что мы родившись не умираем мгновенно - заслуга, в том числе защитных функций нашего иммунитета. Скорее всего, приобретённый иммунитет со временем начинает передаваться следующим поколениям, тем самым защищая их от болезней, которые на данный момент опасны для «не переболевшего» организма. В общем картина такая: ДНК хранит маркеры исчезнувших вирусов, этот «груз» хоть и надёжно заархивирован, всё же представляет для нас потенциальную опасность.

Документальный уклон, В мире прогресса, Наука в фокусе, Тихо потыренное, Ученье свет, Интересные комментарии, На размышление, Отрывки и цитаты, Будем знать

Previous post Next post
Up