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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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