Международный консорциум ученых из 20 стран представил первый полностью аннотированный геном пшеницы с информацией о 107,8 тысячи генов растения. Работа опубликована в журнале Science. Пшеница — вторая по объему производства сельскохозяйственная культура после кукурузы: по статистике Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), в 2016 году человечество вырастило не менее 823
Подробности
миллионов тонн пшеницы. При этом пшеница — одна из самых сложных с генетической точки зрения культур: у нее гексаплоидный геном, состоящий из трех элементарных геномов, каждый из которых длиннее человеческого (всего 21 пара хромосом). Общая длина генома пшеницы превышает 17 миллиардов пар нуклеотидов, он в пять раз больше генома человека. Кроме того, в геноме пшеницы очень много, около 80 процентов, повторяющихся последовательностей некодирующей ДНК, из-за чего правильно собрать полный геном из коротких отрезков похожих между собой частей было очень трудно. «Понятно, что с наскока, просто прогнав геном пшеницы через секвенатор, ничего не получится на выходе, кроме набора коротких последовательностей. Если длина таких последовательностей 100 пар нуклеотидов, то при однократном покрытии генома таких последовательностей будет 160 миллионов. Сложно представить, как их вообще возможно выстроить в связанную картину», — сказала N+1 заведующая лабораторией молекулярной генетики и цитогенетики растений Института цитологии и генетики СО РАН, член координационного совета консорциума Елена Салина. Международный консорциум по секвенированию генома пшеницы (IWGSC) после 13 лет работы официально представил референсный геном пшеницы сорта Chinese Spring — научному сообществу данные были доступны с января 2017 года. Это наиболее полное (94 процента всего генома) и качественное прочтение генома пшеницы на сегодняшний день с информацией о местоположении на хромосомах и известных функциях для 107891 гена и 4,7 миллиона ДНК-маркеров. Все данные опубликованы в открытом доступе, за каждую хромосому отвечала отдельная группа исследователей. Так, Институт цитологии и генетики СО РАН, присоединившийся к консорциуму в 2007 году, занимался хромосомой 5В, по длине практически равной двум геномам риса, рассказала Салина. «Публикация референсного генома — кульминация работы многих людей, которые объединились под флагом IWGSC, чтобы сделать то, что считалось невозможным», — сказала исполнительный директор консорциума Келли Эверсоул (Kellye Eversole), которую цитирует его пресс-служба. Как отмечают авторы статьи, референсный геном поможет ученым и селекционерам понять, какие гены растения определяют те или иные его признаки, например, устойчивость к засухе или урожайность, и быстрее получить новые сорта пшеницы, в том числе с помощью современных методов геномного редактирования, таких, как CRISPR/Cas9. «Чтобы делать работы по геномному редактированию, изучению функций тех или иных генов, нужно иметь базу, основу, иначе получается, что не от чего оттолкнуться. Поэтому, конечно, появление хотя бы первоначального референсного генома пшеницы — это очень большой шаг вперед», — сказал N+1 Дмитрий Мирошниченко, старший научный сотрудник лаборатории экспрессионных систем и модификации генома растений «БИОТРОН» в Институте биоорганической химии РАН.
Египет, крупнейший покупатель российской пшеницы, отказался от партии в 63 тыс. тонн из-за якобы обнаруженного в ней повышенного содержания спорыньи. Поставщик забракованного груза, возможно, связан с самым большим отечественным экспортером зерна — ТД «Риф». Действия Египта могут создать риски для всего экспорта пшеницы из России в эту страну.
Ученые из Университета Калифорнии вывели зародыш овцы, в котором соединили клетки животного и человека. Новая технология позволит выращивать внутри животных человеческие органы для пересадки. Исследователям удалось создать эмбрион, в котором на каждые десять тысяч клеток овцы приходилась одна человеческая. Ученые намерены увеличить эту долю до одного процента. Калифорнийские исследователи с
Подробности
читают, что в таком случае можно будет переходить к более сложным экспериментам в области выращивания органов. В 2016 году ученые Университета Калифорнии выращивали ткани поджелудочной железы человека в эмбрионе свиньи. Однако исследователи считают, что для подобных экспериментов лучше подходят овцы, так как для получения положительного результата требуется меньше эмбрионов.
Исландские генетики провели беспрецедентное по масштабу исследование мутагенеза у современных людей, проанализировав полные геномы 1548 «троек», включающих пару родителей и их потомка. Оказалось, что каждый новорожденный получает в среднем 70 новых мутаций, которых не было у родителей, из которых 80% приносит сперматозоид, и только 20% — яйцеклетка. Подтвердился быстрый рост числа новых мутаций с
Подробности
возрастом отца: каждый год жизни отца прибавляет его потомству в среднем 1,5 мутации. Возраст матери тоже влияет на число мутаций у потомства, но не так сильно: каждый год жизни матери обходится потомству в 0,37 дополнительных мутаций. Распределение «материнских» мутаций по геному оказалось неравномерным: в нескольких участках частота их возникновения резко повышена. По-видимому, это связано с тем, что в этих участках чаще всего рвутся хромосомы в стареющих ооцитах. Похожий паттерн распределения материнских мутаций характерен для шимпанзе и горилл, но не для орангутанов. По-видимому, мы унаследовали этот паттерн от ранних представителей больших африканских человекообразных обезьян.
Паразитический гриб Pyricularia oryzae вызывает опасное заболевание (пирикуляриоз) у риса и многих других злаков, однако для пшеницы он был не опасен вплоть до 1985 года, когда пирикуляриоз пшеницы впервые был зарегистрирован на юге Бразилии. В дальнейшем болезнь широко распространилась по Южной Америке, а в 2016 году проникла в Азию. Японские и американские генетики выявили ключевое генетическое
Подробности
изменение, позволившее паразиту перейти на нового хозяина. Оно состояло в выходе из строя белка PWT3, по которому защитный белок пшеницы Rwt3 распознает паразита. По-видимому, ключевую роль в появлении новой болезни сыграло то обстоятельство, что c 1980 года в Бразилии стали выращивать высокопродуктивный сорт пшеницы «Анауак», у которого, как оказалось, нет белка Rwt3. Освоившись в этом незащищенном сорте, паразитический гриб затем легко перешел на другие, защищенные сорта, для чего ему пришлось избавиться от одного из своих белков.
По предыдущим оценкам, количество нежелательных мутаций в рамках CRISPR/Cas9 сравнительно невелико. Осенью 2016 года в Китае начались клинические исследования технологии: в роли испытуемых выступили пациенты с метастазировавшим немелкоклеточным раком легких, резистентным к другим видам терапии. В рамках работы ученые извлекли Т-лимфоциты первого пациента и удалили из них ген белка PD-1 (подавляет
Подробности
клеточный иммунитет, позволяя опухоли инактивировать лимфоциты). Затем клетки вводились обратно. Результаты этих тестов не раскрываются, тем не менее, несмотря на отсутствие надежных данных о потенциальных рисках процедур, аналогичные испытания запланированы в США на 2018 год. Авторы новой работы попытались уточнить побочные эффекты методики. Для этого они секвенировали геном двух мышей, зрение которых ранее было восстановлено с помощью CRISPR/Cas9. Анализ учитывал все повреждения ДНК, которые могло вызывать редактирование, включая однонуклеотидные полиморфизмы (SNPs). Результаты показали, что геном каждой особи содержал свыше 1500 SNPs, а также более 100 крупных дефектов по типу инсерции и делеции. По словам авторов, это значительно превосходит прошлые оценки, которые были проведены путем компьютерных вычислений. Полученные данные указывают на необходимость использования полногеномного анализа при подготовке к CRISPR/Cas9 — в противном случае ученые повышают риск многочисленных нецелевых мутаций, считают исследователи. Между тем отмечается, что, несмотря на выявленные дефекты, физиологические и анатомические показатели мышей, рассмотренных в работе, соответствуют норме. С учетом этого, а также неизбежного наличия побочных эффектов, авторы выразили оптимистичный взгляд на продолжение испытаний технологии. Они также намерены модифицировать компоненты методики для повышения ее эффективности и безопасности. Стоит отметить, что к настоящему времени результаты новой оценки опубликованы в виде пресс-релиза Колумбийского университета, и подробности исследования остаются наясными. Например, неизвестно, какие клетки ученые использовали для секвенирования и как именно сопоставляли итоги анализа с первоначальным состоянием генома животных. Ранее японские ученые предложили альтернативную методику редактирования генома на основе CRISPR/Cas9 без разрывов ДНК.
Ученые из медико-генетического центра Genotek проанализировали генетические данные почти двух тысяч жителей России и обнаружили, что 83% из них объединены родственными связями. Компания Genotek – одна из первых и самых крупных биомедицинских корпораций в России, занимающихся генетическими тестами и ДНК-анализом. Человечеству over2000 лет, (хотя РенТВ думает иначе), так что, все братья-сёстр
Подробности
ы (не только россияне) — пока нет пятничного выпуска пропущенных новостей, запостим здесь.
В то время как ученые в Якутии пытаются вызвать из небытия мамонтов, в Великобритании поставлена другая задача: восстановить геном и клонировать птицу, последний экземпляр которой жил не позднее 1844 года. Когда последняя бескрылая гагарка попала вруки охотникам на северных берегах Исландии, в России правил Николай I, а в Париже впервые встретились Карл Маркс с Фридрихом Энгельсом. С тех пор э
Подробности
тих беззащитных нелетающих птиц размером со среднего пингвина никто не видел: их истребили ради теплого меха и мяса. Однако в мире сохранилось множество чучел, шкур, яиц и даже законсервированных внутрених органов бескрылых гагарок. Теперь международная группа ученых на базе центра Revive & Restore планирует использовать все имеющиеся материалы, чтобы выделить ДНК бескрылой гагарки и поместить ее в яйцеклетку ближайшего родственника этой птицы — гагарки (Alca torda). Размеры птиц сопоставимы, хотя бескрылые гагарки были несколько крупнее. Ученые решили сосредоточить усилися именно на этой птице, поскольку бескрылая гагарка — это первый вид птиц, истребленный человеком в Европе. Для экологов очевидна роль, которую бескрылая гагарка играла в экосистеме северной Атлантики; восстановление вида может существенно улучшить экологическую ситуацию в северных морях, омывающих Европу и восточное побережье США и Канады.
В традиционной науке считается, что большинство млекопитающих располагает двумя типами хромосом – X и Y. У самцов находятся X- и Y-хромосомы, а у самок – две X- хромосомы (есть, конечно, и исключения). Однако недавний эксперимент поставил под сомнение необходимость Y-хромосомы для развития мужского организма и воспроизводства потомства. Как сообщает Eurek Alert, ученые из Гавайского университета в
Подробности
Гонолулу обнаружили, что для репродукции из этой хромосомы необходимы всего два гена: Sry и Eif2s3y. В ходе эксперимента с самцами мышей они заменили у них Y-хромосому экспрессией (увеличением) этих генов. Позже у оставшихся без главной мужской хромосомы мышей были взяты образцы половых клеток, которые, будучи помещенные в яйцеклетку, принесли потомство. При этом ученые отмечают, что потомки родились здоровыми, самостоятельными и способными продолжать род уже без научного вмешательства. Впрочем, по словам исследователей, отказ от Y-хромосомы годится лишь для искусственного оплодотворения, в то время как в естественных условиях она играет важную роль в развитии зрелого сперматозоида. Однако эксперимент позволил ученым заявить о том, что в геномах заложены «резервные стратегии» развития, «молчащие» в обычных обстоятельствах, но способные неожиданно проявить себя.
Долгие годы это имя не принято было поминать добрым словом. Вот только выведенные «сталинским шарлатаном» сорта культурных растений до сих пор кормят россиян. Трофим Денисович был человеком открытым, неконфликтным и влюбленным в свое дело. спустя ровно 60 лет после того, как в СССР была публично раскритикована «лысенковщина», это направление биологии потихоньку начинает отыгрывать позиции в
Подробности
научных кругах. ...
Группа ученых из США обнаружила версию гена KL, которая связана со значительным повышением уровня интеллекта у человека. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Cell Reports, кратко с ним можно ознакомиться на сайте The Economist. Генетики исследовали версию гена KL с названием KL-VS и нашли, что она повышает уровень интеллекта примерно на шесть пунктов IQ независимо от возраста человек
Подробности
а. Всего же на изменения в гене KL приходится три процента IQ в популяции белых американцев. Предыдущий рекорд принадлежал генам HMGA2 и NPTN — полпроцента изменений. Ранее исследователи обнаружили, что наличие KL-VS способствует снижению в среднем по популяции возрастных заболеваний сердца и повышает продолжительность жизни. Ученые изучили 220 добровольцев в возрасте от 52 до 85 лет. Исследователей интересовали память, внимание, пространственно-зрительная ориентация и речевые способности людей. По этим данным ученые определили обобщенный показатель, характеризующий уровень когнитивных способностей человека. В дальнейшем генетики объединили результаты своих исследований с выводами двух других работ, доведя выборку до 718 человек, из которых пятая часть имела версию гена KL-VS. По словам ученых, когнитивные тесты напрямую не измеряют уровень общего интеллекта человека, однако правильная экстраполяция результатов IQ тестов позволяет сделать это с хорошим приближением. Свое исследование генетики повторили на мышах, изучая особи с аналогом KL-VS в популяциях грызунов. Ученые обнаружили у мышей с аналогом гена KL-VS лучшую синаптическую пластичность и организованность работы нервной системы в целом, а также высокие в среднем для популяции показатели памяти и познания. Такие особенности, по словам ученых, не коррелируют с возрастом мышей. По словам генетиков, они нашли самый важный генетический фактор непатологического регулирования уровня интеллекта у человека. В дальнейшем исследователи планируют создание препаратов, индуцирующих эффект присутствия гена KL-VS у людей.
Единственный в истории двукратный лауреат Нобелевской премии по химии умер на 95-м году жизни. Многие современники и последователи считают Фредерика Сенгера одним из самых великих людей в истории науки и ставят его имя в один ряд с Альбертом Эйнштейном и Чарльзом Дарвином. Свои рекордные две Нобелевские премии он получил в 1958 и 1980 годах за определение структуры инсулина и работу с расшифровкой
Подробности
ДНК. Научное сообщество даже наградило его неформальным титулом "отца генетики". "Он был одним из самых важных ученых двадцатого века", - приводит слова пионера биологии Крейга Вентера агентство Reuters. Доктор Сенгер получил известность за работы по расшифровке структуры инсулина. Именно он первым понял, из каких аминкислот и в каком порядке состоит гормон, ставший спасительным для миллионов диабетиков по всему миру. Два фундаментальных исследования, проведенные в 1951 и 1952-м годах, гарантировали ему немного запоздалую Нобелевскую премию 1958-го года . Но настоящую славу и признание одним из величайших химиков эпохи ему принесли, конечно, разработки в области расшифровки молекулы ДНК. Группа Фредерика начала работать с геномом вирусов и была первой, расшифровавшей 5000 комбинаций белков одного из них. Ему принадлежит так называемый метод "секвенирования Сэнгера", принесший ему славу и вторую Нобелевскую премию в 1980-м году. Эта техника используется до сих пор и лишь в последнее десятилетие стала уступать методам сканирования, использующим цифровые технологии.
Сотрудник Оксфордского университета генетик Брайан Сайкс (Bryan Sykes) изучил ДНК из найденных в Гималаях волос, которые якобы принадлежат «снежному человеку». По его словам, она практически идентична той, что была ранее выделена из костей плейстоценового медведя из архипелага Шпицбергена. Исследование, которое проводилось для документального фильма на британском канале Channel 4, не опубликовано
Подробности
в рецензируемых журналах. Слова Сайкса приводит The Independent. Анализ проводился на двух образцах, один из которых был найден в регионе Ладакх, а другой — в Бутане, на 800 километров восточнее первого. Анализ ДНК показал «100 процентное совпадение» с генетическим материалом челюсти медведя, найденной в 2004 году на острове принца Карла неподалеку от Шпицбергена. Подробности анализа не приводятся, но поскольку из норвежской челюсти была выделена только митохондриальная ДНК, можно предполагать, что речь в новом исследовании идет о ней же. Сайкс не утверждает, что полярные медведи, подобные тому, что жили в Норвегии 120-40 тысяч лет назад, обитали в Гималаях. По его словам, «вероятно, что бурые медведи Гималаев произошли от медведей, которые были предками полярных. Либо же это говорит о более поздней гибридизации между бурым медведем и потомком древнего полярного медведя».