В СПбГУ систематизировали все случаи удаления генетического материала в клетках живых организмов
Биологи Санкт-Петербургского государственного университета впервые систематизировали все известные случаи избирательного удаления генетического материала в клетках живых организмов. Исследование поможет понять, насколько пластично может быть организован геном, а полученные данные потенциально могут пригодиться в лечении заболеваний, связанных с увеличением числа хромосом.
Результаты работы, поддержанной грантом РНФ, опубликованы в журнале Biological Reviews. Считается, что генетический материал в клетках живых организмов чрезвычайно консервативен: это необходимо для передачи генетической информации от поколения к поколению. Изменения в уровне стабильности геномов приводят к необратимым последствиям, связанным с онкологической трансформацией и гибелью живых организмов. Тем не менее, как отметил первый автор статьи, младший научный сотрудник СПбГУ Дмитрий Дедух, существует ряд организмов, для которых удаление генетического материала — привычная ситуация.
Этот феномен обнаружен у широкого спектра организмов: от одноклеточных до млекопитающих. Так, в частности, удаление генетического материала встречается у инфузорий, различных беспозвоночных (паразитических нематод, копепод, ногохвосток, насекомых кокцид, грибных комариков и многих других) и позвоночных (миног и миксин, у всех известных воробьиных (певчих) птиц и даже у бандикутов, опоссумов и некоторых видов иглистых мышей).
Кроме того, это явление наблюдается у межвидовых гибридов растений и животных, а также может вызываться определенными паразитическими элементами, такими как эндосимбиотические бактерии из рода Wolbachia, и некоторыми добавочными хромосомами. Избирательная элиминация генетического материала включает как удаление определенных последовательностей внутри хромосом, так и удаление целых хромосом и даже полного материнского или отцовского набора хромосом. По словам Дмитрия Дедуха, у всех этих животных удаление происходит на определенных стадиях развития и при этом не снижает жизнедеятельность, а, напротив, необходимо для выживания.
Delete and survive: strategies of programmed genetic material elimination in eukaryotes.
2021, Biological Reviews) / ©Пресс-служба СПбГУ
«В нашей работе мы описали наиболее известные примеры среди различных групп живых организмов с указанием детальных механизмов, приводящих к удалению части генетического материала. В ранних обзорах многие случаи удаления генетического материала не рассматривались, что делает нашу работу наиболее полным исследованием подобного рода.
Мы выяснили, что, несмотря на различия в структуре последовательностей ДНК, предназначенных для удаления, многие случаи удаления характеризуются сходными стадиями, во время которых происходит распознавание, маркирование, пространственное разделение, удаление и деградация генетического материала», — подчеркнула соавтор статьи, доцент СПбГУ Алла Красикова.
Дмитрий Дедух отметил, что проведенное исследование важно для широкого спектра специалистов в различных областях биологии и биомедицины. Понимание процессов удаления генетического материала может быть полезно для решения актуальных проблем сельского хозяйства и аквакультуры. Также полученные данные потенциально могут использоваться в биомедицине, в том числе для лечения заболеваний, связанных с увеличением числа хромосом. Еще одно применение систематизированных в обзоре сведений — это разработка альтернативных методов редактирования геномов и наборов хромосом.
«Несмотря на то, что феномен избирательного удаления генетического материала был открыт более 120 лет назад, в настоящий момент нет полного понимания того, как именно происходит распознавание и удаление последовательностей ДНК у подавляющего большинства живых организмов, которым свойственно это явление. Мы ставим целью показать, что удаление генетического материала представляет собой чрезвычайно распространенный и недооцененный феномен, требующий тщательного изучения», — рассказал Дмитрий Дедух.
В обзоре представлены как результаты собственных исследований ученых СПбГУ, выполненных при поддержке гранта Российского научного фонда, так и обобщение результатов работ ведущих специалистов в области избирательной элиминации геномных последовательностей.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые впервые охарактеризовали «темное» электронное состояние в светочувствительном фрагменте зеленого флуоресцентного белка. Химически изменив этот фрагмент, авторы целенаправленно «выключили» его свечение: в возникшем темном состоянии молекула не излучает свет, а накапливает энергию ультрафиолета, чтобы затем безопасно от нее избавиться. Защитный механизм запускается за рекордно короткое время — благодаря сверхбыстрой перестройке электронов и ядер молекула избегает разрушения под внешним излучением. Открытие будет полезно для разработки нового поколения солнцезащитных материалов и покрытий с программируемой фотостабильностью.
Высота космической орбиты — это не просто удаление от поверхности Земли. Она позволяет выполнять полетные задания, недоступные для других орбит. Какими бывают высокие околоземные орбиты, что они дают спутникам и как обеспечивают им необычные условия для работы, рассказываем в нашем новом материале.
Тяжелое генетическое заболевание угрожало ребенку смертью до совершеннолетия и проблемами с развитием. Генная терапия помогла, но спустя несколько лет у него обнаружили опухоль, возможно, связанную с ней.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно