автор лого - Климентий Левков Дом ученых и специалистов Реховота
(основан в июле 1991 года)
 
 
В Доме ученых и специалистов:
Новые пополнения библиотеки...

Физика
Химия
Радио и электротехника, Автоматическое управление, кибернетика
Математика
Занимательная математика
Вычислительная техника и...
Книги избиблиотеки М.В. Меерова
Издания Дома Ученых и Специалистов
Презентация новых изданий


Наши авторы

Яков Иовнович,
Юлия Систер,
Климентий Левков,
Феликс Сромин,
Реувен Бесицкий,
Эдуард Коркотян, и * другие...


----------------
 
 
Архив
 
Дом ученых и специалистов Реховота

Проект"Научно и понятно"

декабрь, 2014 г.

 

Взлом генома: кому это выгодно?
Тезисы доклада, сделанного в предыдущем месяце, проф-ом Э.Коркотян

Профессор Эдуард Коркотян,
отдел Нейробиологии, Институт им. Вейцмана, Реховот

 

Устройство генома известно человечеству всего около шестидесяти лет. Но сам геном, или его прообраз, возник примерно 4 миллиарда лет назад. В те времена атмосфера Земли не содержала кислорода, но была богата углекислым газом вулканического происхождения. Высокая температура, обилие интенсивных осадков, электрическая активность атмосферы и более высокие приливные волны способствовали самопроизвольному формированию органических молекул, таких как азотистые основания нуклеотидов - аденин, гуанин, тимин, урацил, а также около 20 аминокислот. Полимеризуясь, каждая из этих химических групп формировала всевозможные молекулы РНК и простых белков. Кроме способности к полимеризации, азотистые основания нуклеотидов обладают также свойством комплиментарности, согласно которому, аденин комплементарен тимину, а гуанин - урацилу или цитозину. Молекулы РНК отличались низкой стабильностью и в результате одной из случайных химических мутаций, возникла молекула РНК, способная к самовоспроизведению на основе принципа комплиментарности. Следующим шагом в развитии жизни стала способность триплетов (трех соединенных вместе азотистых оснований) связывать специфические аминокислоты. Возможно, в самом начале это была какая-то одна аминокислота, например лизин, который хорошо полимеризуется в цепочку. Такая способность РНК - формировать себе белковую оболочку их аминокислот - явилась вторым важнейшим этапом развития РНК-жизни. Наконец, последний этап был связан с "открытием" ДНК, как более стабильной молекулы, в которой хранение наследственной информации более надежно. Так возник предок всего живого на земле - организм LUCA (last universal common ancestor).

 

Сам биологический код, его считывание (транскрипция) и формирование белка (трансляция) по-прежнему является прерогативой РНК, в то время как белки и ДНК являются лишь подконтрольными и вспомогательными молекулами. Генетический код является цифровым и основан на комбинациях (по три буквы) из четырех букв РНК-алфавита. Таким образом, каждое слово языка генома состоит из трех букв. Всего комбинаций насчитывается 64, в то время как аминокислот - 20. Лишние слова являются синонимами и кодируют одну и ту же аминокислоту. Вся последовательность азотистых оснований, кодирующая "фразу", т.е. молекулу одного белка, называется ген. Совокупность генов формирует геном, который у человека состоит из 23 пар хромосом. Парные хромосомы содержат варианты одного и того же гена, но с определенными отличиями, что влияет на уникальные свойства белков каждого биологического индивида, включая человека.

 

Благодаря логической организации и сравнительной простоте устройства генома, в его работу можно вмешиваться, корректируя и видоизменяя существующие гены, удаляя некоторые из них или внося новые. В этом и заключается взлом генома, выгодный пока только ученым. В недалеком будущем ожидается более масштабное вмешательство в работу генома, преследующее терапевтические задачи. Например, уже сейчас взлом генома активно применяется в нейробиологии для управления работой нервных клеток. Смысл этого управления сводится к внесению в геном нервных клеток чуждых им белков, которые в норме формируют светочувствительные каналы фоторецепторов или светочувствительные глазки у простейших одноклеточных. Такие каналы могут управляться лучами света определенной длины волны и, по желанию экспериментатора, включать или выключать те или иные нервные клетки. Для доставки света в мозг используются световоды и другие оптические устройства. Наука, изучающая эффекты света на генетически модифицированные нервные клетки называется оптогенетикой. Появившись не более 10 лет назад, она делает лишь первые шаги в познании загадок мозга.

Copyright © 2011-2014 Эдуард Коркотян
(Институт Вейцмана)

декабрь, 2014 г.

Обсудить на форуме


 


Страница 1 из 1
  ГлавнаяДневник мероприятийПлан на текущий месяц    
copyright © rehes.org
Перепечатка информации возможна только при наличии согласия администратора и активной ссылки на источник!Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.