thornni

thornni

Пикабушница
4595 рейтинг 104 подписчика 2 подписки 18 постов 11 в горячем
Награды:
5 лет на Пикабу
204

Генетика в кино: Вампирские истории

Высохшая кожа, обтягивающая череп, огромные брови, красные зубы, ввалившийся подбородок. Если вы все ещё не воскликнули: «да это же вампир!», то после «не выносит дневного света» у вас уже нет шансов прикинуться незнайкой.


Сегодня поговорим о болезни Гюнтера или эритропоэтический порфирии.


И впервые мне стоит предупредить: если у вас не очень хорошо с нервами, не спешите идти гуглить картинки настоящих, а не киношных больных.


В эпизоде «Vampire weekend» сериала «Касл» мы попадаем в темный и притягательный мир красного бархата. Обнаружено тело вампира: клыки, ночной образ жизни, чёрные одежды. Ниточки приводят сначала к мертвому оборотню, затем в ночной клуб для детей ночи. Но упс, эксперты портят всюмагию: клыки всего лишь протез, волосы оборотня искусственные, да и вообще, и жертвы, и подозреваемые обычные люди. Печаааль...

Ровно до тех пор, пока улики не выводят на Настоящего Вампира, который держится подальше от «светской тусовки». Когда «вампира» доставляют в участок, на него попадает луч света. Внезапно он падает на пол, бьется в судорогах, закрывается руками... Которые мгновенно покрываются дымящимися язвами. Затемнение.


Появившийся врач объясняет Каслу и Бэкет, что у них опять облом: поймали они не вампира, а человека, больного эритропоэтический порфирией. Или в народе «боязнью дневного света».


Болезнь Гюнтера очень редка: болеет менее одного человека на миллион, а всего в истории описано менее 200 случаев болезни. А вот носители плохой мутации - повреждённого фрагмента большого плеча десятой хромосомы - встречаются чаще.


Хромосома №10 это аутосома (т.е. не половая хромосома), а значит носителем может быть и мужчина и женщина. Мутация эта рецессивная - чтобы болезнь проявилась, ребёнку должны достаться обе поврежденные копии хромосомы. Чтобы лучше это понять, можно посмотреть на слегка подправленную мной картинку из вики:

Наверное, многие помнят, что бывает доминантный ген «А» и рецессивный «а». Но что такое рецессивный ген? Как правило это ген, который поломан какой-то мутацией и не может нормально исполнять своё предназначение.


В случае с болезнью Гюнтера «поломка» в гене может быть разная. Бывает вариант сломанного гена, в который добавились лишние буквы, бывает вариант, где буквы наоборот выпали, а бывает всего одна изменённая буква, из-за которой нарушился сплайсинг*.


*сплайсинг - это сборка кодирующих ген кусочков ДНК в некоторой "правильной" последовательности.

В отличии от каких-нибудь бактерий, у нас, ядерных организмов, место в ДНК, где записан ген, сначала читается в (прематричную цепь) РНК сплошным текстом. А потом это цепь пре-мРНК разрезается на кусочки. Часть "мусорных" кусочков откидывается, а кодирующие кусочки собираются вместе в новую цепочку. Теперь это уже будет цепочка (матричной)РНК.

Источник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Splicing_overview.jp...


Так или иначе, а две поломанные копии хромосомы в данном случае приводят к созданию поломанных эритроцитов. Такие эритроциты выбрасывают в окружающее пространство большое количество порфиринов.

Порфирины накапливаются в тканях и ведут к появлению патологий кожи и органов.


Болезнь как правило проявляется уже в первый год жизни. Реже на 5-6 году. Именно такой случай проявления описан в сериале «Доктор Хаус» (эпизод «В поисках Иуды»), где впервые приступ случился у малышки этого возраста во время катания на аттракционах.

Но в истории медицины описан и случай у женщины 40 лет.

Симптомы и проявления у болезни разные и страшные. Помимо «романтической» боязни света (на которой строится сюжет самого напугавшего меня в детстве ужастика «Другие» с Николь Кидман), когда от света кожа покрывается пузырями, могут быть и:

- камни в почках,

- постоянные переломы костей,

- компрессия позвонков с укорочением роста.

Родители могут распознать болезнь по красновато-коричневым пятнам на пеленках малыша - его моча будет окрашена.


Некоторые симптомы болезни отлично показаны в «Касле»:

- гипертрихоз (повышенная волосатость, густые брови)

- эритродентия (окрашивание зубов в красный цвет. В ультрафиолете зубы становятся пурпурно-красными, представьте, как такой «вампир» выглядел бы на клубной тусовке)

- описанные выше пузыри на коже от солнца превращаются рубцы. (Единственное, с чем преувеличили создатели сериала, это эффектный дым в момент появления пузырей)

- анемия (у подозреваемого в серии бледная кожа. Как и у детей из фильма "Другие". И у вампиров в большинстве историй о них)

Лечение.

Как такового не существует.


Иногда помогает пересадка костного мозга (но нет данных о пациентах с пересаженным костным мозгом, спустя годы)

Также временно помогает переливание крови (для замены эритроцитов), но часто его делать нельзя: риски процедуры перекрывают возможную пользу.


Больных надо прятать от света: даже лампы дневного света для них опасны.


Заболевание это генетическое, моногенное (то есть в причинах его лежит поломка только в одном гене). Сейчас для лечения моногенных заболеваний ведутся тысячи исследований. Но ни одной статьи в этом ключе для эритропоэтической порфирии мне найти не удалось.


Спасибо, что дочитали до конца.

Жду в комментариях ещё фильмы и сериалы, где встречается эта болезнь. А также было бы здорово, если накидаете ещё фильмов под разбор:)

Показать полностью 6
40

Генетика в кино: сериал Касл, «Когда тайное становится явным»

Генетика - это модно. Так решили сценаристы уже давно и мало какой киносюжет уже обходится без хоть небольшого упоминания этой науки. Если уж не убийцу вычислят по его ДНК-следу, так хотя бы чьё-нибудь запутанное родство установят. (Кстати, генетическая экспертиза - очень интересная тема. И у меня в планах уделить ей много времени в будущих постах).

Ещё один из вариантов «примазаться» к хайповой науке - наградить героя генетическим заболеванием. И вот тут частенько ребята зря экономят на научном консультанте.


[ВНИМАНИЕ: текст содержит спойлеры]


Разберём одну из серий второго сезона моего любимого детективного сериала Касл. Эпизод «Когда тайное становится явным» («When the Bough Breaks»)


📌Завязка: в колодце находят труп чешской иммигрантки. В процессе расследования мы узнаем, что она часто чего-то хотела от чужих детей, ведь ее малыш умер в возрасте 3х лет от генетической болезни Ниманна-Пика.


Тут мы залезем в википедию и узнаем:


1. болезнь имеет три типа - A, B и C, но только при первом (самом тяжелом) варианте дети не переживают раннего детского периода. Уже в грудном возрасте у малышей увеличивается печень и селезёнка, а со временем наступает и прогрессирует поражение нервной системы. Также нам показывают на фото чудесного белокурого малыша, выглядящего на этот трёхлетний возраст. Что даёт нам право ещё раз однозначно отмести типы болезни B и C (при котором больные могут дожить до взрослых лет) - оба этих типа характеризуются задержками роста, а тип C ещё и задержкой развития.

Кадр из сериала: семья чехов с их малышом.

2. Болезнь наиболее часто (1 случай на 40 000) встречается у евреев-ашкенази (выходцев из Центральной и Восточной Европы). Мама ребёнка по сюжету черноволосая чешка, папа такой же, все прекрасно сходится и по вероятности болезни.


📌Сюжет развивается: генетическая экспертиза показывает, что ребёнок вовсе не их, а типичной американской пары. В которой муж-врач сознается, что сам носитель этой болезни.

Кадр из сериала: американская семья врача

3. вики пишет: «болезнь аутосомально-рецессивного наследования». Разберём каждое слово: «аутосомально» - дефект находится на аутосоме или аутосомах.


Аутосома - это хромосома, не сцепленная с полом. То есть хромосома любой из 22х пар не половых хромосом. Значит болеть могут и мужчины, и женщины.

«Рецессивного» - и папа, и мама - оба носители по ОДНОЙ испорченной копии гена - то есть одной дефектной по этому гену хромосомы из пары. Почему одной? Ведь оба дожили до взрослых лет, не столкнувшись с проявлением болезни.

Немного доделанная мною картинки из википедии. Как наследуются аутосомные рецессивные мутации и болезни от них.

📌Сюжет: настоящий отец признаётся, что поменял детей, увидев у своего ребёнка признаки болезни (мог), так как знал, что болезнь Ниманна-Пика есть в его семье.


4. Как он мог знать, что в его семье есть эта болезнь? Только два варианта:

1)кто-то из его братьев или сестёр умер от неё в детстве.

2) он или его кровный по обеим линиям родственник делал генетический тест на это заболевание.


Зная о себе такое, доктору следовало бы сделать тест себе (если не делал) и (при своём положительном результате) своей жене, узнав, что она беременна. А ещё лучше сделать тест плода на ранних стадиях. Даже если его жена тоже оказалась бы носительницей, вероятность получить больного малыша была бы 25%.


Но если бы тест ДНК плода был положителен, беременность следовало бы прервать на раннем сроке - шансов у ребёнка не было.


Вердикт: сюжет теоретически возможен, хотя и маловероятен. Сценаристы молодцы.

А вот «реальный отец» совсем не молодец, а безответственный человек. Хотя и врач.

Показать полностью 3
20

Клонирование - это просто

Клонирование - это просто

Клонирование - это просто.

(Обычно после этой фразы идёт заумный текст с кучей терминов)


На днях утренний дайджест новостей сообщил, что 18 лет назад ученые успешно провели операцию по клонированию свиньи.

По-моему, отличный повод разобрать тему:)


Все мы состоим из клеток, как дома из кирпичей.

Внутри каждой клетки есть ядро. (картинка)

В ядре лежат хромосомы.

Хромосомы - это плотно закрученные ниточки ДНК.


ДНК, по сути, это «инструкция» КАК собирать живое существо и как «оно будет работать». Строительный и эксплуатационный план:).


Причём в КАЖДОЙ клетке тела лежат ОДИНАКОВЫЕ «инструкции»! То есть в ядре клетки печени ровно такой же набор таких же хромосом, что в клетке кожи или крови.

(Есть исключения и интересные необычные ситуации, о них поговорим в другой раз)


Если инструкции везде одинаковы, то теоретически мы можем взять совершенно любую клетку тела и по набору инструкций из неё построить копию организма.


Как же это происходит технически?

Вспомним, как получается обычный ребёнок:

- есть клетка с одним набором хромосом от мамы (яйцеклетка)

- есть клетка с одним набором хромосом от папы (сперматозоид)

- сперматозоид добрался до яйцеклетки, они слились в горячем поцелуе и схлопнулись от страсти в одну (теперь оплодотворённую) яйцеклетку. Дальше она начинает расти, делиться и тд.


Итого нам понадобилось:

- яйцеклетка - 1 шт

- набор хромосом двойной - 1 шт


Но в каждой клетке тела итак набор хромосом двойной!

Поэтому нам всего лишь остаётся:

- взять неоплодотворенную яйцеклетку и извлечь из неё ядро с ее одинарным набором хромосом.

- взять клетку организма, который хотим клонировать; растворить специальными веществами стенки этой клетки («оболочку») и забрать из неё ядро с двойным набором хромосом.

- поместить извлеченное ядро в пустую яйцеклетку.

- ввести яйцеклетку в суррогатную мать.


Дальше развитие плода и в дальнейшем малыша ничем не отличается от привычного.


Получившийся организм будет генетически идентичен тому, из которого взята клетка. Но может отличаться от него, например, ростом и отпечатками пальцев. Так как есть вещи, на которые помимо генетических влияют и другие факторы.


Если мы говорим о человеке, то это будет абсолютно самостоятельная личность со своими привычками, характером, мыслями. Некоторые базовые черты характера могут быть схожи, если они генетически обусловлены. Но окружающая атмосфера и воспитание решают больше, чем гены.


Так что все сомнения в «человечности» клонов человека кажутся мне очень странными. Ведь никто не задаёт вопроса, кто из «однояйцевых» близнецов клон, а кто оригинал, у кого из них «есть душа», а у кого нет:) И да, близнецы это те же клоны: один генетический материал на двоих. Вообще в природе клонирование встречается очень часто. Но это большая отдельная тема.


UPD: в моем основном блоге, где лежат находятся все посты, мне задали отличный вопрос, ответ на который хочу добавить и сюда:


Вопрос: нас в школе учили, что клоны меньше живут, раньше стареют и умирают.


Ответ: Это неверно.

Много лет назад была такая теория, что если взять образец для клонирования от взрослого организма, то его хромосомы будут иметь укороченные теломеры*, запас теломер останется совсем маленький и клон проживет от рождения всего столько лет, сколько оставалось "оригиналу" на момент взятия у него ДНК. Но эксперименты этого не подтвердили. Оказалось, что в эмбриональной клетке теломеры привнесенных хромосом восстанавливаются до нормальных размеров. А значит срок жизни клонированного организма ничем не отличается.

Знаменитая овечка Долли, например, умерла совсем не от старости: ее усыпили в возрасте 6,5 лет после продолжительной болезни легких.

Что интересно, русская страница о Долли на википедии до сих пор содержит устаревшую информацию о гипотезе с ее теломерами. В английской версии уже все актуализировано.


(* - теломеры - это удлинения на концах хромосом, которые не несут информационной нагрузки, они ничего не кодируют. Так как каждый раз при удвоении цепочки ДНК построение новой цепочки начинается не сначала, то с каждой новой копией хромосома становится короче. Вот чтобы с таким укорачиванием не потерять нужную информацию, в процессе эволюции появились эти самые "бессмысленные" удлинения на концах. По одной из современных теорий, если теломера "заканчивается" - в каждой появившейся после деления новой клетке начинаются ошибки, которые ведут организм к смерти)

Показать полностью 1
34

Гены и кофе

Существуют ли в нашем организме гены, отвественные за кофе?

Оказывается, да!


Вы замечали, что разные люди совершенно по-разному ощущают эффект от пары выпитых чашечек ароматного напитка?


Кто-то после первой чашки строит планы покорения мира, а кто-то и после пятой поллитровой кружки кофе только и мечтает добраться до подушки (хотя накануне тусили на одной вечеринке). А есть и те, на кого кофе вообще не оказывает видимого действия. Вы из какой категории? Автор застрял на пороге между свернуть горы и покорить мир, но на минутку все-таки обнять бы подушку.


За наши непростые отношения с кофе, а точнее с содержащимся в нем кофеином, надо поблагодарить фермент цитохром P450 1A2, который у человека кодируется геном CYP1A2..


Давайте отвлечемся на минутку и поговорим о том, что же такое цитохром P450 и зачем он нужен ВСЕМ.


На нашей планете хотя бы одним ферментом из семейства цитохром p450 не обзавелись разве что строго анаэробные (которым не нужен и даже некоторым вреден кислород) бактерии. Все остальные создания - от гриба до слона, от елки до человека - имеют при себе по несколько разных ферментов цитохрома p450.


Зачем же он нам нужен? Чтобы катализировать (ускорять выведение из организма) и метаболизировать (превращать во что-то другое) разные вещества.


Всего на настоящее время ученые знают 150 представителей семейства цитохром p450!

Из них у человека встречаются 57 разных генов цитохрома p450 и еще 59 псевдогенов (псевдогены это остатки когда-то давно работавших генов, но потом поломанных в процессе эволюции)


Есть варианты этого фермента, отвечающие за выведение алкоголя, есть - за яды или продукты загрязнения окружающей среды, есть за лекарства, за стероиды, за желчные кислоты, за жирные кислоты... Ну и есть такой ген для кофеина, как вы уже, наверное, поняли.


Известно что, чем больше кофеин циркулирует в крови, тем выше риск поражения миокарда.


В 2006 году вышла статья (ссылка будет ниже), в которой описывается исследование 2014 человек, перенесших инфаркт миокарда (но выживших).


Методом ПЦР у всех этих людей был проанализирован ген CYP1A, и выяснилось что он имеет два варианта:

Вариант A - кофеин быстро выводится из организма.

Вариант F - выводится в 4 раза медленнее.


Мы помним, что каждый ген у нас в организме есть в двух вариантах - аллелях. Один вариант достался от папы, второй от мамы.

Таким образом все люди делятся на три варианта по генотипам: АА, AF и FF.


Носители варианта AA быстро метаболизируют кофе, а двух других вариантов - медленно.

"Быстрых" и "медленных" людей примерно поровну в мире.


В исследовании, о котором идет речь, было показано, что БОЛЕЕ ОДНОЙ чашки кофе в день значительно повышает риск возникновения инфаркта миокарда у "медленных" (2-3 чашки в день увеличивают риск на 36%, более 3 – на 64%).


Также выяснилось, что количество выпитого кофе у "быстрых" с инфарктом миокарда не ассоциировалось ВООБЩЕ! Более того, прием до 3 чашек кофе в день у них вызывал благоприятный эффект на сердечно-сосудистую систему.


Подведем итог: шансы быть счастливчиком, которому можно неограниченно пить кофе, у вас 1 к 1.:)

Но можно узнать точный ответ, пройдя генетический тест.


На "фото" внизу герой рассказа P450 1A2

(2HI4: Crystal Structure of Human Microsomal P450 1A2 in Complex With Alpha- Naphthoflavone)


Ссылки на источники при подготовке материала:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16522833

http://пинни.рф/information/genes-information/124.html

Показать полностью 2
141

Кишечная палочка, дрожжи, сплайсинг и много всяких букв

Видите это эмм.. сердечко?

Вы с ним определенно знакомы.

Перед вами один из белков из Saccharomyces cerevisiae.


Под этим страшнопроизносимым названием спрятались "обычные" пекарские дрожжи. То есть любители пива и булочек видятся с ним значительно чаще, чем я (не любитель пива и не... Вру. Любитель булочек).


Какую статью по биологии (и около) не открой, везде пишут про кишечную палочку - E.coli. Ее постоянно модифицируют, чтобы что-то полезное получить для человечества, с ней ставят опыты и эксперименты, с ней что-то изобретают и даже пишут картины!


Но в сердцах генетиков у этой горячей крошки есть конкурент. Да еще какой. Ведь глупая маленькая кишечная палочка всего-то прокариот. А дрожжи ядром в процессе эволюции все-таки озаботились. А потому, гордо размахивая флагами, стройным шагом многочисленной армии втопали на поле эукариотов.


Чем же так важно для нас это их свойство, а сами дрожжи, соответственно, для генетиков?


Saccharomyces cerevisiae - один из наиболее изученных модельных организмов, говорит нам вечно умничающая Википедия. Что значит модельных? Во-первых, что изученных вдоль и поперек, а потом еще разочек. Что генОм их давно секвенирован и разобран.


Во-вторых, с генетическим кодом этих дрожжей сравнивают другие организмы. (Зачем - надо отдельный пост)

В дрожжах биотехнологи, фармакологи и прочие ологи могут выращивать всякие нужные белки. Для лекарств, продуктов, промышленности итдитп.


Но ведь у нас для этой грязной работы уже есть E.coli - спросят обладатели самой цепкой памяти. Ответ: ядро! У нас, эукариотов, в отличие от палочки-прокариота, процесс приготовления белков по книге рецептов, спрятанной в ДНК, отличается одним ключевым моментом.


Разберемся с этим. Как прочитать текст бактерии о схеме сборки ее белков? Взять цепочку ДНК, расплести косичку, по буквам последовательно прочитать ее в другую цепочку (РНК), потом аккуратненько взять эту новую цепочку за хвостик и положить на фабрику - в рибосому. Там внутри специальная генетическая машинка строчку РНК прочитает и по готовому тексту на ниточку, как бусинки, понацепляет аминокислот. А из аминокислот потом сложится белок - бинго!


Для этого бактерии понадобилось в начале днк-книжки читать начать, а в конце книжки закончить. Р-раз и все.


А эукариоты решили выпендриться. Их, наши, белоккодирующие гены записаны не сплошным текстом.


Представьте, что вы серьезный взрослый человек, а вам подсовывают книжку с картинками. Да не такую, чтоб с красивыми иллюстрациями, а как ужас моей юности - сборник отрывко-рассказов Коэльо, где на 5 строчек текста приходится странная картинка и две белых страницы. А потом следующий в таком же духе.


То есть "здесь читаем - тут перелистываем - тут снова читаем...". Повторить много раз. Такую книжку приходится читать короткими фрагментами и пролистывать "мусорные" куски.


Как такое читать? Сначала расплетем ДНК (ага, было), потом скопируем нужную часть цепи в РНК (делали), а теперь порежем новую ниточку на ломтики. Затем выберем только кусочки нужного нам текста (они называются "экзоны") - самого белоккодирующего гена, а "картинки" и "белые листы" ("интроны") кинем в мусорку. Теперь сшиваем вместе весь текст и...Оп! Но ведь этот рассказик шел совсем на другой странице! Вот-вот.


Порезать книжку и потом сложить обратно текстики, называется "сплайсинг".

А когда кусочки текста не складываются в "правильной" последовательности - это альтернативный сплайсинг.


Сшитую вместе книжку мы также кладем на грузовичок транспортной РНК (тРНК) и отправляем в рибосому, готовить аминокислотные бусики. То есть прокариоты "начали-сделали-закончили", а эукариоты "почитали-пролистнули-почитали-пролистнули...".


И именно в этом моменте собака порылась. Оказывается, что некоторые хитрые белки эукариот просто не умеют приготавливаться по книжке, которую написали непрерывным текстом. В этом месте такие солдатики как дрожжи отодвигают в сторонку грустную безработную палочку и начинают трудиться во благо человека.


А вы говорите, пиво - это вредно:)

(О том, зачем эволюции понадобилось так все усложнить, в другой раз)


"Иллюстрации" "выполнены" в софте для докинга.

Показать полностью 1
20

Молоко и генетика

Если вы из тех, кто не может пить молоко (не по этическим соображениям, а потому, что не очень нравится занимать туалетную комнату подолгу), то наверняка вопросом "почему дети молоко пьют, а взрослые далеко не все", вы уже неоднократно задавались.


Если же оно у вас в обычном рационе, могло случиться так, что вы никогда и не задумывались, что бааальшой кусок населения земного шарика во взрослом возрасте пить его неспособен. После кружки молока явятся вздутие живота, метеоризм, колики, тошнота или диарея. Или все сразу веселой компашкой. В детстве было ужасно обидно за товарищей, которым мороженое было нельзя есть (по тем самым причинам). А в те времена кроме самого обычного мороженого никаких альтернатив как сейчас не было.


Так почему? Опять виновата генетика. Но как же так получилось, что шестипалых "мутантов" всего единицы в мире, а молоко не переносят жители целых континентов?


Многотысячлетназад не жили наши предки долго и счастливо. Скорее коротко и как получится.

Дети - побочный продукт инстинкта "самку по голове и в пещеру". Утрирую, погодите кидаться какашками:) Но факт, что забота о детях или хотя бы о их выживании в разных культурах появилась в разное время. То есть наши с вами пост-пещерные прапра ею не отличались. И вот представьте себе картину: муж вернулся домой с работы, а мамонтов ему сегодня не поймалось. Тут видит: его женщина титькой кормит мелкого и шумного. Естественный ход мыслей: мелкого в сторону и самому приложиться к самковой сиське. Мелкому уже ничего не осталось, и все. Тю-тю. Род не продолжился, семья вымерла. Вместе со своими генами, которые могли пить молоко во взрослом возрасте.


В пещере по соседству муж пришел с той же охоты и соответственно тоже без мамонта в портфеле. И тоже видит: самка кормит грудью. Он малыша-то в сторону и сам хлюп-хлюп. А после пары хлюпов с выпученными глазами несется за угол пещеры. Раз такой конфуз с ним, другой. А на третий и дошло, что пойти лучше еще мамонтов поискать.

Ребенку молока досталось, дожить до продолжения их рода получилось, вот и передалась по той линии мутация: "вырос - отстань от сиськи". Так почти весь древнечеловеческий род надолго приучился обходиться без молока. Но шли годы и вот мамонтов стало не хватать. Пришлось одомашнивать скот. Тут тоже каждый народ это сделал в свое время, но назовем слышанную мною где-то чиселку в 7000 лет назад. Климат у нас тоже все холодел, не забываем. Трудные годы настали. Мяса не всегда хватало. И вот однажды люди решились пренебречь памятью предков и полезли под корову искать титьку. Одни попробовали - фу! гадость-больно-плохо. Жрать им было нечего - опять вымерли. Другие в соседнем селе поставили тот же эксперимент и вдруг "Вот это вкусняшка! Зиму протянем". А дальше от радости-сытости давай активненько плодиться и размножаться, как завещал им товарищ Атон-Бра (или Апун-Мра, кто ж упомнит теперь). Но одомашнивать скот стали не все, кому-то и фруктов хватало.

И вот оно вам - генетическое разнообразие.


Сейчас мы имеем большое количество как пьющих молоко, так и держащихся от него на расстоянии полета гранаты.


А для любителей фактов добавим сюда цитату из вики: "Лактаза кодируется геном LCT, находящимся на длинном плече хромосомы 2 в 21-м районе (локус 2q21). Прилежащий к нему ген MCM6 содержит регуляторный элемент, который контролирует изменение экспрессии LCT в зависимости от возраста. Известно по крайней мере четыре различных мутации в регуляторном элементе MCM6, которые обеспечивают синтез лактазы, и следовательно способность усваивать лактозу, в течение всей жизни

...

Различные аллели лактозной переносимости независимо появлялись по крайней мере три раза в восточно-африканских популяциях с уровнем распространённости от 26 % в Танзании до 88 % в скотоводческих популяциях в Судане".


Ну и чтобы придать этому посту немного серьезности можно слазить и посмотреть на то, как же выглядит этот коварный LCT (вот сюда: https://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=3WIK). И поближе:

Показать полностью 2
38

Куда спрятались гены? (Как читать геномы. Продолжение)

Начало истории о том, как читают генетический код было тут: https://pikabu.ru/story/kak_chitayut_geneticheskiy_kod_56254...


[Продолжение]

Мы получили строчку текста, в которой не знаем, где начало, где конец, но в которой, возможно, записан ген. А может быть и нет.

Почему строчка ДНК не обязательно содержит ген?

Давайте посчитаем. В геноме человека почти три миллиарда пар оснований (то есть букв на каждой из двух цепей ДНК).

В одном генетическом слове 3 буквы. Итого получили миллиард возможных слов (закодированных аминокислот).

Сколько нужно слов, чтобы записать белок? От 2х до нескольких сотен. Давайте округлим в большую сторону и примем, что длина белка 1000 аминокислотных слов.


Делим 1 000 000 000 на 1000 и получаем 1 000 000(!) возможных белков.

Вот только... по оценкам на сегодняшний день в ДНК человека белков всего... чуть более 20 000!

То есть 20 000 / 1 000 000 = 2/100 = 0,02 или 2% (а на самом деле ещё меньше, около 1%)

Представьте, вы получили кусочек непрерывного текста, в котором надо найти что-то, у чего неизвестно начало, непонятна его длина, а ещё и вероятность найти хоть что-то в довольно небольшом «отрывке» общей «ДНК-книги» мизерная!


Примерно, как разделить текст этого поста на произвольные кусочки, вставить эти кусочки в текст двухтомника Майн Рида, положить в измельчитель и попробовать восстановить исходный текст поста, содержимое которого мы только примерно представляем:)

Но и это не конец условий задачи: гены ядерных организмов (к которым мы с вами относимся) состоят из нескольких кодирующих частей - экзонов, разделённых длинными кусками «белиберды» - интронов. То есть: кусочек гена, «мусор», снова кусочек гена, «мусор» и так много раз. (прим.: автор текста в курсе, что "мусор" это давно уже не мусор, но об этом в простых примерах он расскажет в другой раз)


Крутая задачка? Дзен-пазл нервно курит в сторонке:)

В общем, вновь время звать биоинформатиков.

Задача предсказания генов ещё одна проблема, в которой нужен мозг математика и навыки программиста.


P.s.

И еще одно примечание. Меня упрекнули в прошлых постах, что я рассказываю элементарщину, которую все должны помнить со школы. Но, к сожалению, мой опыт популяризации показывает, что помнят это всё лишь те, кто и сам интересовался темой впоследствии.

Я пишу для тех, для кого школьная биология была "непонятной и скучной", для тех, у кого (как, кстати, у автора) школьную биологию вел некомпетентный преподаватель (у автора ее вел священник. В обычной школе, да).

Для тех, кто открыт воспринять новое, когда оно рассказано просто и, надеюсь, понятно.

А еще я пишу для тех, кто сам занимается популяризацией, и для тех, у кого есть дети-школьники.

В общем, если вам очень хочется поставить минус и в очередной раз написать "автор, ты что нашел школьный учебник и решил поделиться?", знайте, вы не первый:) Но есть те, кому это нужно и интересно. Пройдите мимо и прочтите что-то более подходящее для вас:)

Показать полностью 6
8

Ядовитая картошка

Ядовитая картошка

Посмотрев на эту картинку вы сразу сможете понять, что фудблогер я никакущий. Но говорить мы будем опять о еде.


Наверное, многие знают, что ныне традиционный для нашей кухни картофель вообще-то штука ядовитая.

Его клубни содержат соланин, который разрушает эритроциты и угнетает нервную систему. Симптомы будут такие: тошнота, рвота, головная боль, диарея, боль в животе... и еще всякое милое.

Но как тогда мы его едим? Дело в том, что в созревшем клубне концентрация соланина очень мала и не способна нанести вреда нашему организму. Однако, если вы заметили появление зеленого цвета на кожуре, тут же отправляйте такие клубни в мусор: зеленый цвет свидетельствует о повышении концентрации соланина (немного оффтоп, но забудьте про блюдо "маринованные зеленые помидоры", по той же причине - они ядовиты).


Традиционное земледелие подразумевает в себе традиционную селекцию, когда культуры скрещивают и отбирают на определенный признак. Например, на ровномерность цвета, длину листа, вкусовую характеристику или, как случилось с картофелем - на красоту клубня. В разный момент времени две разные исследовательские группы получили два разных сорта картофеля. Что у них было общего? Два фактора: красивые клубни (как вы уже поняли:) ) и оба они были ЯДОВИТЫ! Сосредоточившись на признаке для отбора, селекционеры не берут в расчет то, что за ними стоит. Только чудом оба раза этот картофель не попал на рынок и на наши с вами столы!

(почитать тут: https://boingboing.net/2013/03/25/the-case-of-the-poison-pot...)


Кстати, ругаемые всеми невкусные магазинные помидоры не имеют никакого отношения к гмо. Они плоды той же традиционной селекции, которая отбирала на признак "равномерное созревание по всей поверхности" и при этом зафиксировало мутацию - поломался ген, отвечающий за сладость. (Напишу об этом отдельно)


Традиционную селекцию ныне используют редко - слишком долго ждать результатов. Вместо нее приняты более жесткие виды направленные на неконтролируемые мутации, такие как радиационное облучение, обработка химическими препаратами, например. (Хотите подробнее о том, что у нас на столах?). В отличие от любой селекции изменения в генно модифицированном организме строго контролируемые, документированные, прошедшие несколько стадий допуска к дальнейшему использованию. В общем такой истории с картошкой при этом методе получить нельзя:)

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!