И.Ф. Жимулёв - Общая и молекулярная генетика (1117666), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Р. 75. В1аппег К К., Р1ппйец б., В1оей С. ет а1. Тйе согпр1еге лепогпе веооепсе оГГжгйещсдш сод К-!2 д Бс1епсе. 1997. Уо!. 277. Р. !453 — 1462. Сг!с1г К Н. С. ТЬе бепег!с соде — уевгегдау, годау, апд гошопотг д СоГд Брг!пй НагЬог Бутровьз оп Опал!!ва!!Уе В1о!ойу.
1966. Уо1. 31. Р. 3 — 9. СПс1г К Н. С., ВагпеК 1... Вгеппег $., ттаггв-ТоЬдп К. д. бенета! па!иге оГ гйе 8епегк соде Гог ргогешв д !4агпге. !96!. Уо!. !92. Р. 1227 — 1232. Еезт1п В. белея У. ОхГогд. !ь!езг Уог!с; То1суо: ОхГогд 1/п!геев!гу Ргевв, 1994. Р. 98 — !00, 217-219. КпввеП Р. 3. Оспе!!св.
5е ед, Ме1по Рагй, Сайроппа: Адд!воп Фев!еу 1 опбшап!пс., 1998. Р. 428. 127 Гтеи б. СТРУКТУРА И ОРГАНГ!ЗАЦИЯ ГГ!1ОМА Тибдича б.б. Размеры геномов некоторых организмов (Сингер, Берг, 1998. С. 5) Примерный размер гацлоидноги генома, лн Гаплоиднос число хромосом Организм 1,35 х 10 16 7Х10' ах !О' Ях!О" Неизвестно 11 '12 5 х 108 1,65Х !О" Я х10" э) Зх !ОЯ 5 х! О'Я 19 1,2 х 10" Зх!ОЯ 3,1 х 10" 2 9Х !ОЯ 20 5х!Оз 1,5 х1Ои' 7х !О' 5.5. ГЕНОМИКА — НАУКА О ГЕНОМАХ Необходимо разграничить понятия геном и генотип. Генотип — это совокупность генов, имеющих фенотипическое проявление. Геном -- это вся ДНК в гаплоидном наборе хромосом данного вида.
Раздел генетики, посвященный изучению целых геномов живых организмов, называют геномикой. Сведения о размерах геномов некоторых организмов представлены в табл. 6.6. В настояшее время разрабатываются многочисленные так называемые геномные проекты. Цель их заключается в выяснении последовательностей оснований во всех молекулах ДНК в клетках того или иного организма. Это программы «Геном человека», «Геном дрозофилы», «Геном дрожжей» вЂ” — всего около 50. В проекте «Геном человека» исследователи стремятся к достижению пяти основных целей: 1. Завершить составление детальной генетической карты, на которой были бы помечены гены, отстоящие друг от друга на расстоянии, не превышающем в среднем 2 млн оснований (2 мегабазы — сокращенно Мб„от англ. Ъаае --- основание).
2. Составить физические карты ДНК каждой хромосомы (с разрешением О,1 Мб). 3. Построить карту всего генома в виде охарактеризованных по отдельности клонов (5 тыс, оснований в клоне, 5 кб). Дрожжи (УиссЬе1»и»1усез е ее ешз(ие) Миксомицсты (731сбим1«!1еет гйзспи!ез) Трш ~анисима (Ггурипизити Ьгисе1) Псматода (Сееепагй«а!и е!еяипз) Шелкопряд (ВитЬух теег1) Плодовая чушка ()Эгизорйг!и »1е!ипояиззег) Морской сж ($1»оияу1осеизго!из ригриги1из) Шиорцевая лягушка (Лссиириз !иезпз) Протей (.Уесзигиз иии и!оз(з) Курица (гза(!еез е!ппзез11еиз) Мьииь (3 Ьлз »1изпсйм) Корова (Вл»1з еее»иез11 'и з) Чсливет< ()!ото зар1епз) Кукуруза(Леи Епиуз) Лук (А Пиит сера) Арапидонсис (4ге16!е)ирз!з 1йе1!!ета) 4.
Завершить к 2004 г. полное секвенирование ДНК (определение последовательностей нуклеотидов). 5. Нанести на карту последовательностей нуклеотидов все гены человека. Более глубокие задачи поставлены исследователями, работающими в рамках программы «Геном дрозофилы»: 1. Закончить секвенирование всего генома (данные об эухроматиновой части опубликованы в марте 2000 г.).
2. Завершить секвенирование всех клонов кДНК, что позволит определить число и характеристики всех белков, синтезируемых в клетках дрозофилы. 3. Получить коллекцию инсерций Р-элементов во все гены дрозофилы. Ожидается получить около 20 000 линий дрозофилы, что позволит узнать мутантные фенотипы всех генов. 4.
Определить «расписание» экспрессии всех генов во всех тканях, на всех этапах онтогенеза и в разных условиях окружающей среды. 5. Создать набор модельных культур клеток из различных тканей дрозофилы, в которых можно изучать мутации с помо!цью биохимических методов. 6. Определить последовательности нуклеотидов у Тэгозорй1!а лгПи. Эти знания будут незаменимыми при интерпретации сведений Г28 ОБЩАЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА о (Згояор(|((а п|е(апойеьс(ег: те функции и структуры О. гпс(пподая(ег, которые сохранятся у (3.
и(г(((з, являются консервативными и, по-видимому, важны. Ддя выполнения работ по геномным проектам используют современные методы генной инженерии, компьютерные технологии обработки данных и объемные базы данных. Первой крупной удачей геномных проектов было секвенирование генома бактерии Нетор(|((пс т)(нспяпе п 1995 г. В 1996 г. быд секвенирован геном 5ист (|аготусгг сеген(з(ае (12,5 Мб, около 6 тыс, генов), к середине декабря 1998 г. — геном нематоды Саепог(|абс((((з е(едапз (97 Мб и 19 тыс. генов). К настоящему времени составлены карты геномов 18 видов микроорганизмов, имеющих размеры геномов от 1 до 20 Мб (архебактерии, спирохеты„хдамидобактерии, кишечная палочка, возбудители пневмоний, сифилиса, метанообразующие бактерии, микопдазмы, риккетсии, цианобактерии).
Из эукарнот просеквенированы геномы дрожжей 5. сегеегйс(ае, нематоды С. с(епапв и дрозофиды Каким образом используют данные геномных проектов? Среди прочего можно упомянуть анализ генов, мутации которых приводят к болезням человека. Так, исследование генов МЕС) и ТЕ?.( у дрожжей привело к пониманию функции гена ЯТМ человека. Мутации этого гена приводят к болезни атаксии-тедеангиэктазии. Примеров такого анализа к февралю 1996 г.
уже было известно около 50 [Вавзеи е! а!., 1996). Литература к разделу 6.5 Ратнер В. А. Что содержит полный геном Езс(|ег(с(|(а сод? П Соросовский образовательный ,кури. 2002. Сингер М., Берг Н. Гены н геномы: В 2 т. Т, 2, М.. Мнр, 1998. С. 5, Сойфер В. Н. Международный проект «Геном человека» д Соросовский образовательный журн. 1998.
№ !2. С. 4-11. Свйфер В. Н. Исследования гсномов к концу !999 года П Соросовский образовательный журн. 2000. № 6. С, 15 — 22. Ас(атв М., Се!пйсег В., Ной К. е! а1. ТЬе 8епоте зсйиепсе о| Оговор(|((п гпе(апоягм|ег П Бс!сисе. 2000. Чо1. 287. Р. 2185 — 2223. АвЬЬигпег М., М|вга $., Кио|е Л. е| а!. Ап ехр!огабоп о!'|Ье зейиеисе о(а 2.9 пкйаЬаве ге8!ои оу !бе 8еооте о((згозо(э(|((п |пс(ппо8|м|ег — |Ье пл|((г» гейши д бепс|кз. !999.
Чо1. 153. Р. 179-2!9. Ваввем В. Е. Лг., Войивй! М. Ь., Н|е|ег Р. Уеаз| 8епез апй Ьшиаи с(!зеазе П !яа!иге. 1996. Чо!. 379. Р. 589 — 590. Ветви М., МигрЬу б. ТЬе стаИ, |Ье !агйе апс( |Ьс а!о. Т!ш та!ос о! сотраггвоп |и р!ап| йеиописв П Тгепс!з ш бепебсв. ! 999. Чо!. ! 5. Р. 211-2! 4. В!а||пег К Кп Р(вийей б., В!осЬ С. е1 а!. ТЬе согир1е|е 8епоте зейиепсе о1 Ессдггкд(а спд К-!2 д Бс!енсе. 1997. Чо!.
277. Р. 1453 — 146|2. С!агй М. 8. Сотрага!!Уе 8епоткз: |Ье (сеу |о ип|)сгз|аи|)!о8 |Ье Ншпап бепоте Рго1ес| д ВюЕвзауз. !999. Чо!. 21. Р. 12! — !30. С!ау|он К. А., ЪЧЬ1!е О., Ке|сйи|п К. А., Чеи|ег Л. С. ТЬе бгс| 8епоте йот !Ь!гс( с(ота!и о( Ьбе П Ха|иге. 1997. Чо1. 387. Р. 459-462. бойеаи А.
е| а!. 1лТе жйЬ 6000 8епез П Бс!енсе. 1996. Чо!. 274. Р. 563 — 567. Ыагй Ы. Е. В|8 тоней П ТЬе !с(ест Ъог(сег. 2000. !ипе 12. Р. 79 — 83. Ргев|оп К. ТЬе 8еооте жагпог П !Ьнй Р. 66-77. КнЬ|п С. М. ТЬе Тэгозор(|((а Капоте рго)еск а рго8гевз герог! д Тгепов |о беиекз. 1998. Чо1. !4. Р. 340-342. 3Ч!1воп К. К. Ноя |Ье сгони паз топ. ТЬе С. е(ейиас 8епогпе зейиепс!и8 рго)ес! П Тгепйз |и бепейсв. 1999. Чо1.
15. Р. 51-58. Выполнение программ по расшифровке геномов требует огромных финансовых затрат и скоординированных усилий большого числа ученых нз всех развитых стран мира. Например, дяя того, чтобы расшифровать последовательность нукдеотидов в геноме дрожжей бассйапппусев ссгеиз|ае, потребовались усилия более чем 600 ученых из 96 лабораторий мира (С!ау!оп е! а1., !997). В !990 г. на изучение геномов было потрачено 60 мдн долларов, в ! 991 г. — 135 млн, в 1992 — 1995 гг. ежегодно выделялось от 165 до !87 млн, а в !996 — 1998 гг.
только США расходовачн 200, 225 н 253 млн долларов ежегодно. В ведущих странах Запада началась настоящая гонка по увеличению финансирования исследований геномов. 3 мая ! 999 г. в Великобритании добавили 167 млн долларов на исследования генома человека. 14 мая 1999 г. французское правительство добавило 330 млн долларов (на три года), в конце этого ясе года Германия стала отпускать на исследования геномов по 280 млн долларов ежегодно. В июле 1999 г.
об увеличении финансирования геномных исследований объявила Япония. В ближайшие 5 яет на эти цели будет израсходовано 17 млрд долларов. Россия, участвовавшая в начале создания международного проекта «Геном человека», фактически приостановила свой вклад в него (Сойфер, 1998, 2000).