пятница, 9 января 2015 г.

Зачем репчатому луку геном в пять раз больше человеческого?)


Сколько сора в нашей ДНК

Конечно, у бактерий меньше ДНК, чем у многоклеточных. Но, скажем, у человека ДНК в геноме столько же, как у гороха или кукурузы, но в пять раз меньше чем у репчатого лука и в 20 раз меньше, чем у какой-то сосны. Лягушки, жабы и тритоны - среди явных чемпионов.

Одним из источников мусорной ДНК в нашем геноме называют мобильные генетические элементы — транспозоны, которые сами могли возникнуть из вирусов. Эти последовательности обезвреживаются в клетке, у них исчезает способность автономно прыгать из одного участка ДНК в другой, однако из самой ДНК они никуда не исчезают.

Другой источник мусора в ДНК — это повторяющиеся последовательности, гены, которые без нужды увеличили число своих копий, и теперь эти копии лежат в ДНК мёртвым грузом.

Исследуя способность некоторых существ к регенерации, профессор Майкл Левин научился удивительным вещам — например, он может вырастить глаз на хвосте или даже в кишечнике животного. Но важнее другое: он обнаружил, что форма нашего тела и развитие организма задается не только генами. Кроме генетического кода, мы носим в себе еще один — биоэлектрический, расшифровка которого может дать нам ключ к регенерации.

Левин работает так, словно гены ничего не знают о форме тела. Он лишь ускоряет и тормозит прокачку заряженных частиц через клеточную оболочку. От этого меняется биоэлектрический потенциал клеток, и тогда происходят странные вещи. Например, у плоского червя вместо отрезанного хвоста вырастает голова.

С помощью специальных красителей он мог видеть, как по растущему организму прокатываются медленные волны — это клетки меняли напряжение своих мембран. Его сотрудники даже сняли на видео, как внутри икринки на бесформенном эмбрионе сперва появляется «электрическое лицо» головастика и лишь следом проявляются настоящие глаза, нос и рот. Получалось, что развитию структур предшествует электрическая разметка.

Биологи Университета Тафтса (штат Массачусетс) обнаружили биоэлектрический сигнал, который может идентифицировать клетки, склонные к преобразованию в злокачественную опухоль. Исследователи также обнаружили, что имеется возможность снизить количество раковых клеток, управляя электрическим зарядом через мембраны клеток.

«Мы предположили, что появление онкогенно индуцированных опухолей может быть пресечено путем изменения мембранного напряжения», — говорит Левин, — «и мы оказались правы».

Группа исследователей из «Университета Центральной Флориды» (University of Central Florida) создала самый короткий лазерный импульс в мире. Теперь мы сможем наблюдать за электронами, движущимися в атомах и молекулах, и последующими химическими реакциями.

Комментариев нет: