Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Секвенирование в Сибири

Сибирские биологи стали участниками нового геномного проекта

«Наука в Сибири»

Ученые Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН примут участие в международном проекте по секвенированию геномов всех видов эукариот, то есть живых организмов, клетки которых содержат ядро – об этом рассказал заместитель директора ИМКБ СО РАН по научной работе доктор биологических наук Александр Сергеевич Графодатский на открытии II Всероссийской конференции «Высокопроизводительное секвенирование в геномике». 

– Ведущими организациями в этом проекте стали Смитсоновский институт в США и китайский Beijing Genomics Institute (BGI), но и все остальные участники работают по мере сил, – отметил Графодатский. – Общее число эукариот, известных на сегодняшний день – 1 700 000 видов, поэтому перед нами стоит очень смелая задача. Я уверен, что мы справимся с секвенированием. 

Также на открытии конференции с приветственным словом выступил академик Дмитрий Георгиевич Кнорре, один из основателей Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, соорганизатора мероприятия:

– Я живой свидетель гигантского пути, который прошла мировая и российская наука от вопроса «Что такое ДНК?» до настоящего секвенирования, – рассказал Дмитрий Георгиевич. –  Впервые в нашей стране его провели в лаборатории известного советского биохимика Александра Баева, расшифровав молекулу РНК, в которой только около 80 нуклеотидов, а уже сегодня секвенирование полного генома становится предметом практической деятельности. Это огромный прорыв, но сейчас перед нами стоят новые задачи.

Суть работы молекулярных биологов заключается в следующем: еще в 1970-х появились так называемые методы дифференциальной окраски хромосом, основанные на способности некоторых красителей специфически связываться с конкретными участками хромосом в зависимости от их организации. Это имело большое значение как для медицины (стало проще выделять патологии), так и для сравнительной цитогенетики – ученые получили возможность сравнивать между собой отдельные участки хромосом разных видов, находить между ними связь. При этом сопоставить эти участки у человека и, например, у хорька или свиньи было невозможно: слишком далеко они ушли друг от друга за время эволюции. Нужны были более точные молекулярные методы – таким стала флуоресцентная гибридизация in situ (или хромосомная живопись). Она позволяет разделить все хромосомы генома на специальном сортере, то есть сложить в пробирку, а потом использовать как молекулярную пробу, помечать флюорохромами (фрагментом молекулы, придающем ей флуоресцентные свойства) и попытаться найти гомологию. Сегодня это используется для поиска сходств между разными видами. 

– К сожалению, хороших сортеров в России никогда не было и вряд ли скоро появится, они слишком дорогие, – говорит Александр Сергеевич. – Тем не менее, мы сотрудничаем с английскими, американскими и китайскими лабораториями, которые могут предоставить нам это оборудование: благодаря этому у нас в ИМКБ СО РАН хранится самая богатая коллекция отсортированных проб, которых нет ни у одной из этих организаций по отдельности.

Секвенирование всех эукариот – далеко не первый амбициозный проект, в котором участвуют сибирские биологи. Как рассказал, Александр Графодатский, знакомство с этой темой связано с международным «Геномом человека». В момент его создания в 1988–1989 годах Россия была конкурентоспособной державой. Формально работа продолжалась довольно долго, но для нашей страны закончилась через пару лет после начала в связи с развалом СССР. Тем не менее, проект дал возможность познакомиться со многими интересными людьми и профессионалами, создать задел для дальнейших исследований. 

Несмотря на то, что наука шагнула вперед, сегодня существует крайне мало (около двадцати) видов, для которых была бы проделана та же работа, что и для человека, то есть – полностью секвенирован и структурирован геном. Следом за «The Human Genome Project» в 2009 году появился другой – «Genome 10K», целью которого стало секвенирование геномов десяти тысяч видов позвоночных. Исследователи ИМКБ СО РАН вошли в число его участников – они занялись изучением млекопитающих. 

– Соавтор одной из наших статей, нобелевский лауреат Сидней Бреннар сравнил «Геном человека» с изданием Гутенбергом Библии, а наш новый проект – с созданием огромной библиотеки, где каждый сможет найти любую нужную ему информацию, – рассказывает Александр Графодатский. 

Другой проблемой, с которой столкнулись ученые, стал недостаток материалов для работы: было не так много видов, для которых существовали образцы хоть какой-нибудь ткани, чтобы из них можно было выделить ДНК, и тем боле не было клеточной фибробластной культуры, то есть живых клеток тканей. Впрочем, для первых исследований хватало и небольшого количества, а со временем база образцов начала пополняться многими, даже редкими экземплярами. 

Такой инструмент, как хромосомная живопись, позволяет ученым делать открытия, которые были невозможны раньше. Например, в Африке существует группа млекопитающих, которых долго не могли отнести к какому-то конкретному отряду – её считали частью насекомоядных (таких как кроты, ежи, землеройки). Они действительно похожи между собой, однако исследования хромосом показали, что эти животные не родственники. Млекопитающие, сформировавшие группу афротерий, на самом деле имеют куда больше общего со слоном. То есть маленькая слоновая землеройка, получившая свое название только из-за формы подвижного носа, оказалась прямым родственником самого крупного наземного животного. А ученые ИМКБ СО РАН подтвердили, что парнокопытные, такие как верблюды, олени, бегемоты и жирафы, входят в одну группу с китообразными – сейчас их принято выделять в один отряд. 

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 26.06.2017


Читать статьи по темам:

секвенирование генома наука в России Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Геном мамонта прочитали в России

Для прочтения древней ДНК ученые использовали генетический материал мамонтенка Хромы, обнаруженного в Якутии в 2009 году.

читать

Российские геномы

СПбГУ уже закупил первое оборудование для «Российских геномов» и в этом году начнет формировать базу данных ДНК всех народов РФ.

читать

Сможет ли Россия вписаться в мировую геномику?

Недавно российские ученые закончили свою часть проекта в составе международного консорциума по изучению геномов рака. Но можем ли мы стать вровень с крупными геномными державами, вливаясь в новую эпоху генетики?

читать

Особенности национального генома

Статьи о расшифровке человеческих геномов с удовольствием публикуют ведущие научные журналы. Сотрудники Курчатовского института разместили краткий отчет о работе в только что созданном российском научном журнале Acta Naturae.

читать

Ученые секвенировали ДНК египетских мумий

Теснее всего древние египтяне, по-видимому, были связаны с представителями неолита и бронзового века Леванта, а также неолита современных Турции и Европы.

читать

Еще четыре «гена долголетия»

Новые редкие варианты генов ассоциированы с исключительным долголетием и сниженным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и болезни Альцгеймера.

читать