Top

Ученые поставили под сомнение одну из догм молекулярной биологии

26 января 2009, 16:39
Метки: , , , , ,
Рубрика: Исследования 

Европейские ученые установили, что транскрипция в геноме с одного и того же промотора может идти в обоих направлениях. Статья исследователей, работавших с дрожжами, опубликована в журнале Nature. Пресс-релиз доступен на сайте Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL), сотрудники которой принимали участие в исследовании.

Транскрипция - это процесс перевода генетической информации с “языка” ДНК на “язык” РНК. На основе полученной молекулы РНК в клетках синтезируются белки. Транскрипция начинается в определенном месте цепи ДНК, известном как промотор. До настоящего момента считалось, что транскрипция может происходить только в одном направлении от промотора (для разных генов оно может быть разным). Новая работа ставит эту догму под сомнение. Ученые проводили эксперименты на дрожжевых клетках, однако базовые принципы синтеза ДНК и белков в большинстве случаев совпадают у организмов, имеющих оформленное ядро (эукариотов), к которым принадлежат и дрожжи и человек.

Авторы исследования изучали многочисленные транскрипты (продукты транскрипции), полученные с определенных промоторов дрожжей. Результатом транскрипции не всегда является “полноценная” молекула РНК, на основании которой синтезируется белок. Часть молекул обрывается в том или ином месте. Некоторые из таких “недоделанных” транскриптов являются ошибками транскрипции, другие же играют роль регуляторов, контролирующих транскрипцию других генов или синтез белков. Читать далее…

Для изучения работы генов созданы мухи с флуоресцирующими глазами

Ученые из США и Великобритании создали мух со светящимися глазами и разработали систему, позволяющую отслеживать их перемещение одновременно с яркостью свечения. Новая техника позволяет наблюдать работу генов в реальном времени и на свободно движущемся животном. Подробное описание метода представлено в свободно распространяющемся журнале BMC Biotechnology.

Для решения одной из важнейших задач в нейробиологии - понимания связи экспрессии генов с поведением - биологи использовали зеленый флуоресцентный белок. Интересующий исследователей ген (всего ученые изучали три разных гена, связанных с развитием нервной системы и старением) был связан с геном флуоресцентного белка так, что они экспрессировались одновременно и в равных количествах. После этого для слежения за животным использовалась специальная установка с синей подсветкой, светофильтрами и видеокамерой.

Вопреки расхожему заблуждению, флуоресцентный белок, за открытие которого в этом году была вручена Нобелевская премия по химии, сам по себе не светится. Его молекулы поглощают свет с большей энергией (синий, поэтому экспериментаторы использовали синие светодиоды для подсветки) и испускают свет с меньшей энергией (зеленый). Через установленные на видеокамеры светофильтры синий свет не проходит и потому трансгенные мухи видны только благодаря флуоресцирующим меткам, а не попадающему на них свету. По этим меткам определялось положение насекомых, что позволяло исследовать их активность. Яркость меток указывала на интенсивность экспрессии гена, и тем самым ученые получили возможность посмотреть на взаимосвязь поведения с работой генома. Читать далее…

Генетики расшифровали половину генома неандертальца

10 декабря 2008, 16:41
Метки: , , ,
Рубрика: Исследования 

Команда генетиков из разных стран представила научному сообществу черновой вариант половины расшифрованного генома неандертальца. Ученые доложили о своих результатах во время конференции, проходившей в Институте Броада, пишет журнал New Scientist.

По словам исследователей, каждая “буква” генетического кода неандертальца была “прочитана” в среднем один раз. Источником генетического материала для ученых стали ткани кости, найденные в Хорватии, возраст которых оценивается в 38 тысяч лет. За это время немалая часть ДНК была повреждена. Поэтому полностью восстановить генетическую карту неандертальца в настоящий момент не представляется возможным.

Тем не менее, многие гены сохранились, и исследователи уже начали их изучение. Предварительные результаты позволяют предположить, что неандертальцы страдали непереносимостью лактозы. Этот результат не является удивительным, так как домашние животные были приручены людьми около десяти тысяч лет назад.

Ранее та же группа ученых расшифровала последовательность митохондриальной ДНК неандертальца, которая содержится не в ядре, а в клеточных органеллах под названием митохондрии. Митохондриальная ДНК значительно короче ядерной (соответственно, в ней гораздо меньше генов), поэтому она лучше сохраняется в ископаемых образцах. Генетики “прочли” каждую букву около 35 раз, поэтому полученную последовательность можно считать надежной. Читать далее…

ДНК - Всё, что мы знаем о ДНК

30 ноября 2008, 21:04
Метки: , , , ,
Рубрика: Новости 

Заглянув в справочники, выясняем, что ДНК - это Дезоксирибонуклеиновая кислота.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.

В клетках эукариот (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Кроме того, одно- или двухцепочечные молекулы ДНК могут образовывать геном ДНК-содержащих вирусов.

С химической точки зрения, ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали». Читать далее…

ДНК не является единственным носителем наследственной информации

29 ноября 2008, 01:41
Метки: , , , ,
Рубрика: Исследования, Открытия 

Исследователи из американской лаборатории Колд-Спринг-Харбор обнаружили, что ДНК не является единственным носителем наследственной информации. Стерильность или фертильность (способность приносить потомство) плодовых мушек определяется не только информацией, записанной в ДНК, но и наличием или отсутствием короткой молекулы РНК в материнской яйцеклетке. Результаты работы группы Грегора Ханнона опубликованы в журнале Science.

Найденная биологами молекула блокирует работу транспозонов - мобильных генетических элементов, способных самостоятельно перемещаться по геному, встраиваясь в различные участки. Такие передвижения приводят зачастую к мутациям, и, как следствие, к нарушению нормального функционирования клеток. Половые клетки, затронутые такими мутациями, не могут нормально созревать, и организм остается стерильным. Обнаружившая транспозоны на рубеже 1950-х годов биолог Барбара МакКлинток получила позже Нобелевскую премию, но многие механизмы, регулирующие их активность, до сих пор оставались загадкой.

Короткие фрагменты РНК, которые избирательно синтезируются только в клетках половых органов, были открыты существенно позже, в 2000-х годах. Было показано что они способны подавлять активность транспозонов, а авторы статьи в Science сделали следующий шаг, обнаружив передачу РНК по материнской линии потомству. Потомство дрозофил (о других видах исследователи говорят пока осторожно, хотя найденный ими механизм достаточно универсален) получает в комплекте с ДНК молекулярный переключатель, который подавляет активность определенных генетических элементов.

Надо отметить, что подобное расширение наследственной информации за пределы ДНК происходит не впервые. Химическая модификация молекулы ДНК (например ее метилирование) или входящих в состав хромосом белков, гистонов, может приводить к выключению генов. Одинаковые по своей нуклеотидной последовательности молекулы ДНК могут давать разные комбинации признаков за счет сочетания “включенных” и “выключенных” генов и такой механизм наследования также можно назвать расширением классических представлений о передаче генетического материала. Читать далее…

Ученые нашли новый тип молекул РНК

28 ноября 2008, 10:13
Метки: , , , , ,
Рубрика: Исследования 

Биологам из лабораторий Колд-Спринг-Харбор удалось описать ранее считавшиеся ″мусорными″ фрагменты ДНК. Несмотря на то, что эти участки генома не кодируют какие-либо белки, с них синтезируются молекулы РНК, обеспечивающие регуляцию синтеза других белков. При этом не кодирующая белок РНК разделяется на два фрагмента с разными функциями. Открытие, которое сами исследователи называют важным шагом как в фундаментальной биологии, так и в медицине, описано в журнале Nature.

Работа была посвящена фрагменту РНК с кодовым обозначением MALAT1: про который известно, что он не кодирует белок и особенно активно синтезируется в клетках метастазирующих раковых опухолей. MALAT1, как удалось установить в ходе работы, расщепляется на два фрагмента: короткий и длинный. Короткие мигрируют из ядра в цитоплазму, а длинные накапливаются в ядре. Ученые уже знали о нескольких разных возможности некодирующей РНК участвовать в различных процессах, но в данном случае требовалось дополнительное исследование, итогом которого стало открытие нового класса малых РНК.

Найденный биологами класс, отличается способностью делиться на два фрагмента после своего синтеза. При этом короткий фрагмент играет роль перехватчика направляющихся из ядра в цитоплазму других молекул РНК, мимикрируя под транспортную РНК, переносящую в обычных условиях информационную РНК к синтезирующим белок рибосомам.

Роль длинного фрагмента пока остается не до конца изученной. Само наличие механизма, который по встроенной метке разрезает молекулу некодирующей РНК на две разные части с разными функциями, тем не менее указывает на обширный класс ранее неизвестных молекул РНК. Их понимание даже на примере MALAT1 связано с таким важным для медицины процессом как распространение метастазов раковых опухолей. Читать далее…

Ученые расшифровали геном мамонта

20 ноября 2008, 16:21
Метки: , , , ,
Рубрика: Исследования 

Биологи из Университета штата Пенсильвания определили почти полную последовательность генома мамонта, сообщается на сайте университета. Генетический материал был получен из образца шерсти двух мамонтих возрастом 20 и 60 тысяч лет, найденных в Сибири.

В общей сложности ученые определили последовательность около четырех миллиардов нуклеотидов - элементарных “кирпичиков”, из которых состоит ДНК. Однако они считают, что мамонтам “принадлежит” около 3,3 миллиарда нуклеотидов, а остальные являются результатом загрязнения образца генетическим материалом грибов и бактерий. Предположение об истинном размере генома мамонта исследователи сделали, основываясь на информации, полученной в результате чернового определения последовательности ДНК африканского слона. Оно было проведено в Институте Броад, входящем в состав которого Гарвардского университета и Массачусетского технологического института.

Основываясь на имеющихся данных, исследователи смогли сделать некоторые выводы о генетических характеристиках древних волосатых слонов. В частности, они заключили, что популяции мамонтов отличались крайне низким генетическим разнообразием. То есть, геномы отдельных особей были очень сходны и несли малое количество вариантов генов. Ученые считают, что эта особенность мамонтов могла стать причиной их вымирания при изменении условий внешней среды.

Ранее биологи определили последовательность митохондриальной ДНК мамонта, то есть, ДНК, содержащейся не в ядре, а в клеточной органелле под названием митохондрия. В митохондриальной ДНК закодировано только 13 генов мамонта. При этом общее число генов у этих животных составляет около 20 тысяч. Таким образом, знание последовательности геномной ДНК позволяет значительно больше узнать об изучаемом живом существе. Более подробно об использовании геномной и митохондриальной ДНК для определения характеристик вымерших животных можно прочитать здесь. Читать далее…

150 миллионов лет назад у человека и кенгуру был общий предок

19 ноября 2008, 19:00
Метки: , , ,
Рубрика: Исследования 

150 миллионов лет назад у человека и кенгуру был общий предок. К такому необычному выводу пришли исследователи австралийского Центра по изучению геномики кенгуру после того, как впервые расшифровали геном кенгуру.

“Все, что мы сделали, это составили детализированную карту генома кенгуру. Она напоминает карту улицы, на которой находятся 20 тысяч домов”, - сообщил директор центра Дженни Грэйвз изданию The Australian.

Расшифровав геном, ученые смогли сравнить ДНК сумчатых и человека. “Мы думали, что там будет все наизнанку, но оказалось совсем не так. В геноме кенгуру находятся большие куски человеческого генома”, - отметил профессор.

Ученые называют свое исследование историческим, полагая, что его результаты помогут точнее представить, как проходила эволюция человека. Читать далее…

Следующая »


Bottom