Хромосомная живопись: как увидеть эволюцию в геноме

17.09.2017 9:15 29

Хромосомная живопись: как увидеть эволюцию в геноме

МОСКВА, 17 сентября — новости, Анна Урманцева. Хромосомная живопись это не образ, придуманный журналистами, а научный метод, который успешно используется учеными, когда нужно не просто узнать буквы генома, но и понять, что они означают. Поэтическое название следует из самой процедуры: очень уж живописными получаются гетерохромосомы, по-разному окрашенные флюорохромами органическими красителями, готовыми флюоресцировать при их освещении ультрафиолетовыми, фиолетовыми или синими лучами.

Первая хромосома первая глава, ну и так далее. Всего у человека 22 главы знак хромосомы X и Y. Хромосомы можно сравнить с футлярами, в которые пакуются гены. Если бы мы попытались набить шариками длинные носки, то получили бы примерно ту самую картину. Можно ли эти носки разложить по разным ящичкам–пробиркам? Этим и занимаются ученые, работающие манером хромосомной живописи.

Правда, удаленнее хромосомы нужно пометить разными тонами: например, первую красным, вторую синим, третью оранжевым… А потом получается, что, вожу разноцветные хромосомы из геномов разных животных, можно не только сравнить их друг с другом, но и понять, каким образом развитие определенного вида было встроено в эволюционную картину.

Как же технически можно это сделать?

Поясняет доктор биологических наук, профессор, заведующий отделом Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Александр Графодатский: После того как мы разложили гетерохромосомы по разным пробиркам, мы можем взять первую хромосому человека и денатурировать ДНК. Денатурировать это разделить две скрученные цепочки на две отдельные. Для чего это нужно? Когда ДНК двуцепочечная, к ней уже ничего примкнуть не может, она все свои химические связи заняла. А когда цепочки разошлись все связи открыты. В этом случае мы можем создать гибрид: одну цепочку взять от одного вида безнравственных, другую от другого. Цепочки, как магниты, соединяются автоматически, причем теми местами, которые идентичны по содержанию.

Процесс присоединения одной цепочки к другой называется ренатурацией.

Можно взять, например, одну первую гетерохромосому ДНК африканской землеройки и положить ее на хромосомы африканского лесной великана. Таким образом, кстати, стало понятно, что маленькая африканская землеройка и слон ближайшие родственники. Подобным же образом срослись вдруг хромосомы кита и бегемота. С этого момента ученые называют их ближайшими родственниками и понимают, что кит это сбежавший из болота в океан бегемот.

Получается, что метод открыл перед генетиками удивительные перспективы: теперь можно нарисовать с помощью гетерохромосом эволюционную картину мира.

Рассказывает Александр Графодатский: Когда мы провели очень много опытов, соединяя цепочки одних видов с другими, то есть узнаю гомологию (одинаковость) между человеком и, например, свиньей, мышью, хорьком, китом, мы получили возможность увидеть картину эволюции. Теперь можно предполагать, коим был предок в каждом таксоне: у китов, приматов, млекопитающих, плацентарных млекопитающих, сумчатых. Однако манер хромосомной живописи имеет и свои ограничения. Он не дает сравнивать хромосомы далеких видов, например человека и птицы. Тем не менее сравнить давнопрошедшие виды можно с помощью полного секвенирования генома, когда его текст ясен до букв.

Сейчас одним из главных научных центров, в котором сосредоточены специалисты по методу хромосомной живописи, является Институт молекулярной и клеточной биологии Сибирского отделения Российской академии премудростей. Там собирается крупнейшая в мире коллекция клеточных культур. Возможно, именно сибирские генетики первыми представят миру подробную диаграмму биологической эволюции.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Из полусфер MASLO можно создать сложный по форме необычный цветник Гид по Амурской области онлайн Удача и везение – игры на деньги в казино Вулкан Платинум! Электронный полис ОСАГО в СПб ДНК тесты в Омске

Последние новости