Новітні дослідницькі технології по роботі з ДНК дозволили вченим довести, що гени, це не тільки ті риси, які передаються у спадок. Вони можуть реагувати і змінюватися внаслідок впливу зовнішніх подразників. А також визначальним фактом для зміни може стати емоційна травма, що залишає глибокий відбиток на людських генах.
Доведено, що вкрадені гени еволюціонують в кілька разів швидше. Новітні в своєму роді дослідження виявили шокуючі результати, не обіцяють нічого хорошого домашнім тваринам і системі освіти, але дозволяють розраховувати на успіх під час боротьби із захворюваннями, які недавно вважалися невиліковними.
1
Скорочення тривалості життя коричневих лабрадорів
Лабрадори є, мабуть, одними з найбільш популярних в світі порід собак, при цьому особини чорного і жовтого забарвлення займають перші два місця за поширеністю. Коричневі лабрадори трохи поступаються, але все одно неймовірно популярні, що може негативно позначитися на їх здоров'ї і зовсім поставити на грань зникнення. Справа в тому, що коричневе забарвлення є результатом злиття двох рецесивних генів, тобто щоб розраховувати на коричневий послід, ви повинні звести тільки двох коричневих лабрадорів. Такий підхід веде до в'янення генофонду.
На фото: щеня коричневого лабрадора
У 2018 р ветеринари Сполученого Королівства провели масове дослідження, що оцінює здоров'я лабрадорів відмінності забарвлень. Воно показало, що раніше за інших помирають коричневі особини. Некорічневие лабрадори незалежно від забарвлення в середньому живуть довше шоколадних родичів на 1 рік і 3 місяці. Усереднені показники смертності коричневих лабрадорів рівні 12 років і 1 місяць.
І також дослідження показало схильність коричневих лабрадорів до деяких захворювань. Мабуть, розведення особин цього кольору викликало концентрацію гена з підвищеним ризиком до захворювань вух і шкіри. Ці гени можуть нашарується на загальні проблеми лабрадорів, наприклад, тягу до переїдання. Так як досліджувався невелика кількість собак, існує ймовірність того, що відсоток «проблемних» лабрадорів коричневого забарвлення набагато вище.
2
Вірус Autolykiviridae
В цьому році вчені взяли пробу води біля узбережжя Массачусетсу для проведення різних аналізів. Виявлене дозволило відкрити нову главу в описі вірусів. Виявлене сімейство вірусів, що знаходиться у воді, може бути виявлено тільки за допомогою новітніх технологій.
Ці віруси відносяться до невивченою групі безхвостих (більшість відомих вірусів мають ДНК з подвійним ланцюгом або, так звані хвости). Найстрашніше, що виявлений вірус, якому дали назву Autolykiviridae, розширює своє «вплив» в океані.
При порівнянні ДНК вірусу з іншими в банку генів, вчені виявили тривожне збіг. Новітній вірус пожирає бактерії, і знаходиться не тільки у воді, але і в людському шлунку. Що робить вірус всередині людського організму поки залишається таємницею. Вивчення еволюції вірусу дозволяє трохи примиритися з Autolykiviridae. Він відноситься до найдавнішої вірусної гілки, білкова оболонка якої не дає їм можливість заражати бактерії.
3
Спростування існування розумних генів
Довгий час вважалося, що обдаровані люди будуть виділятися завдяки своїм талантам, в не залежності від їхнього фінансового становища. А також багато хто був переконаний, що «розумні гени» дають цим людям перевагу в процесі освіти. Проте останні дослідження показали, що гени займають друге місце після багатства серед благодійників життєво успіху.
Вчені проаналізували ланцюжки ДНК, намагаючись знайти закономірності в ланцюжках ДНК, а також рівень освіти і успішність декількох тисяч досліджуваних людей. Після чого був зроблений шокуючий висновок. Багатство батьків, а не їх геніальність, дає синові більше шансів на успішне життя в майбутньому. Під час експерименту дослідники відібрали людей з великим генетичним потенціалом, виявивши, що серед людей, що народилися в сім'ях з низьким рівнем достатку, тільки 24% змогли здобути вищу освіту. Хочете відчути контраст? 63% досліджуваних з багатих сімей це утворення отримали.
Після цього вчені вивчили багатих дітей з низьким генофондом і виявили: 27% від загальної кількості змогли закінчити ВНЗ, що все одно більше, ніж талановиті діти з сімей з низьким достатком.
Звичайно, прямий зв'язок між генетикою і економікою довести не вийде, але це дослідження викликає тривогу. Простіше кажучи, воно дозволяє визначити кількість талановитих людей, які розтратили свій дар даремно, адже безліч обдарованих людей засмоктує болото обмежених фінансових можливостей.
4
Розгаданий секрет блакиті очей хаскі
У 2018 році вчені отримали доступ до величезної бази даних, наданих компанією, яка збирала слину собак, для надання власникам чотириногих звіти про їх родоводу. Був «перелопачено» величезний пласт даних, який допоміг дізнатися багато нового про генетику собак, зокрема, була розгадана причина блакиті очей сибірських лайок. Для цього довелося порівняти більше 6 тис. Собак і 200 тис. Генетичних маркерів.
Спочатку дані були настільки розкидані, що помітити якесь схожість було неможливо. Але незабаром деякі особини собак стали об'єднуватися на 18-й хромосомі. Подібність спостерігалося в іклах і блакитному кольорі очей. Вчені розширили ген для пошуку мутацій і виявили дещо цікаве. Поруч з нормальним геном, який відповідав за розвиток очей у ссавців, був так званий ALX4.
Він неймовірним чином дублював себе, нагороджуючи хаскі цим льодовим поглядом. При цьому виявлена вченими мутація не викликає схожого кольору очей у людей або інших представників ссавців.
Різноманіття друзів наших менших - собак вражає. Так, на most-beauty.ru ви можете подивитися цікаві матеріали про найсильніших і найбільш рідкісних породах собак.
5
Бактерії, що ловлять ДНК
Бактерії, це живучі істоти, які не заміняють нерідний ДНК, а вживаються в нього, адаптуючись до нового середовища. Вчені давно виявили цю здатність, давши їй назву «горизонтальний перенос генів». Незважаючи на те що цей процес ніколи не був засвідчений, вчені вважають - організми використовують так звані пили, щоб схопити блукаючу ДНК. Маневр залишається непоміченим тільки через мізерний розмір пили, який становить 0,01% товщини людської волосини.
Спіймати бактерії на гарячому вдалося завдяки барвникам. У 2018 р дослідники пофарбували бактерію холери і частки ДНК, після чого стали спостерігати їх під мікроскопом. Так, вперше було зафіксовано «напад» бактерій. Світиться бактерія, відчуваючи присутність ДНК, випустила пили. Незважаючи на хиткість мішені, «хижачка» схопила її і вжила в якості закуски. Пили наповнили бактерію ДНК, прискоривши процес її еволюції.
Причина, по якій дослідники форсують процес вивчення горизонтального переносу генів в тому, що він може допомогти вченим у боротьбі з протидіють антибіотиків бактеріями.
6
Таємниця танцюючою ДНК
Функціональна ДНК, що знаходиться всередині клітинного ядра, називається хроматином. Своїм виглядом вона нагадує намистини на волосіні. Ранні дослідження змогли зафіксувати рух хроматину, але не змогли дати пояснення, як і чому це відбувається.
Спроби знайти розібратися в те, що трапилося продовжилися в 2018 році. Науковці зі здивуванням виявили, що зафіксоване в минулому рух нагадувало хореографічну композицію. Здавалося, що ядро клітини вказує, в якому напрямку має рухатися хроматин. Для здійснення руху «намистинки» звужуються і розширюються, турбуючи інші «струни» всередині ядра шляхом коливання рідини. Це змушує хроматину рухатися в одному напрямку, нагадуючи вальс на світських раутах.
Навіщо ДНК ця міграція поки неясно, але вчені вважають, що це має відношення до роботи генів, а також їх трансформації і дуплікації.
7
Нова форма людської ДНК
Навіть люди, які не цікавляться генетикою, асоціюють її з образом подвійної спіралі. Однак в цьому році вчені прийшли до шокуючих висновків, що ДНК людини може закручуватися зовсім в іншу форму. На відміну від звичної всім спіралі, нова ДНК нагадує складний вузол. Мовою вчених, це звучить як i-motif. Про його існування вже починали здогадуватися, проводячи тести в лабораторії, але тільки зараз змогли «зловити» в живих клітинах.
Для цього вчені створили флуоресцентне антитіло, які висвітлюють будова ДНК. При першому ж огляді дослідники виявили дивну поведінку ниток ДНК. Вони вели себе досить незвично, створюючи мерехтіння. Це доводило, що «і-мотиви» активно ростуть, відмирають і формуються заново. Час і місце їх появи дало відповіді на питання про природу формування вузлів. Вони розквітають в старих клітинах, ДНК яких дозволяє «зчитувати» інформацію. І також «і-мотиви» вибирають ті області, де гени зароджуються або відмирають.
Таке відкриття дозволяє припускати, що вузли безпосередньо впливають на счітиваемость генів. Таким чином, форма ДНК важлива для здорових клітин, так як вузли незвичайної форми можуть призводити до їх захворювання.
8
Уколи від сліпоти
У 2018 року лікарі зробили величезний прорив в області генної терапії, що полягав в розробці ін'єкції, що допомагає в лікуванні хоріодереміі, захворювання очей. За статистикою саме ця хвороба найчастіше призводить до сліпоти.
Ін'єкція була випробувана на п'ятнадцяти пацієнтів, які страждають на цю хворобу внаслідок генетичної спадковості. Терапія полягала у введенні в організм вірусу, що містить відсутній ген. Його вводили в зворотну сторону очниці шляхом ін'єкції.
Процедура виконувала прямий вплив на нервові закінчення сітківки. Корекція генів не викликало побічних ефектів у дванадцяти досліджуваних пацієнтів, а їх падіння їхнього зору припинилося. У деяких випадках навіть спостерігалися поліпшення. Але головне те, що після п'яти років повернення захворювання не було виявлено.
Якби не ін'єкції більшість пацієнтів з часом могли осліпнути. Такий успіх дозволяє з оптимізмом дивитися на розвиток генної терапії, припускаючи можливість лікування інших хвороб.
9
Сексуальне насильство друкується на ДНК
Працівникам судової системи найближчим часом може бути доступний абсолютно новий спосіб підтвердження жорстокого поводження з дітьми. Вчені довели, що дитяча травма залишає явні «шрами» в ДНК жертви. У якості піддослідних обрали кілька людей, серед яких були ті, хто зазнавав насильства в дитячому віці. Метилирование в генетиці дозволяє поліції визначити вік людини, який залишив частки ДНК на місці злочину. А також цей процес може бути Туманяна інструментом, який впливає на активацію гена.
У процесі дослідження метилювання показало генетичну відмінність людей, які виросли в безпеці. У постраждалих виявили 8 областей ДНК, в яких відбувається затуманення на 29%. Це чудова новина для людей, що піддавалися насильству, яким не вдалося довести свою правоту в суді. В майбутньому метилювання зможе бути вагомим доказом скоєного насильства. «Докази» знаходяться в чоловічій спермі, яка буде використана для наступних дослідів. Вони покажуть, чи здатне жорстоке поводження з дитиною наносити генетичний шкоду наступним поколінням жертви.
10
Космічні близнюки NASA
Скотт Джозеф Келлі і Марк Едвард Келлі - єдині близнюки, які перебувають на службі в NASA. Спостереження за ними дозволило вченим визначити, як космос впливає на людський організм. Скотт вирушив в космосміческое подорож, пробувши на орбіті Землі майже цілий рік, поки його близнюк перебував на Землі. Це була знаменита місія, де американський астронавт спільно з російським космонавтом Михайлом Корнієнком пробули на борту МКС 340 діб.
Після повернення Скотта в 2016 р, дослідники NASA виявили, що брати стали не так вже й схожі і залучили своїх вчених для більш детальних досліджень. Виявилося, що після польотів Скотт став вище, легше і «носив» в собі інші кишкові бактерії. А його гени дивним чином змінилися.
На фото: Скотт Келлі (ліворуч) і Михайло Корнієнко (праворуч)
У NASA зробили заяву в 2018 р, що екстремальні умови під час космічних польотів виступають активатором для особливих генів. Більшість, хоча і не всі зуміли відновитися на Землі. З фізичних змін Скотта, зміні піддалося зір, форма кісток і імунна система. Деякі гени назавжди змінилися через кисневого голодування і відновлення ДНК.
У NASA хочуть дізнатися, чому 7% генів Скотта не прийшли в норму навіть після тривалого перебування на Землі. Відповідь на це просте запитання допоможе забезпечити безпеку астронавтам під час довгострокових місій. Над з'ясуванням причин тепер ламають голови понад 200 вчених, вздовж і впоперек, хто вивчає братів Келлі.
До речі, на нашому сайті most-beauty.ru є дуже багато дивовижних статей про космос. Наприклад, ми будемо раді, якщо ви прочитаєте статтю про самих незвичайних зірках у Всесвіті. Повір'я, там багато всього цікавого!
На закінчення
Як бачите, генетика є сучасною наукою, яка має абсолютно практичне застосування. Однією з найбільш перспективних областей цієї науки є молекулярна генетика, яка в останні півстоліття зробила величезний прорив в області дослідження фізико-хімічних властивостей передачі спадкової інформації.