Небольшой, ничем не примечательный папоротник, который растет только на отдаленном острове в Тихом океане, внесли в Книгу рекордов Гиннеса как обладатель самого большого генома среди всех организмов на Земле. Длина развернутой ДНК вилочного папоротника (Tmesipteris oblanceolata) с острова Новая Каледония превышает 100 метров — в 50 раз больше, чем у человека.
Если ДНК одной из клеток папоротника, ширина которой составляет всего долю миллиметра, распутать, она растянется на 106 метров, посчитали исследователи. Геном папоротника содержит 160 миллиардов пар оснований. Это на 7% больше, чем у предыдущего рекордсмена, цветка Вороний глаз японский (Paris japonica).
ДНК человека по сравнению с этими растениями сравнительно небольшая. Она содержит 3,1 млрд пар оснований, распределенных по 23 хромосомам. В развернутом состоянии ее длина составляет всего около 2 м.
Исследователи отметили, что предки вида папоротников Tmesipteris появились на Земле около 350 млн лет назад, намного опередив динозавров.
Это невысокое, невзрачное растение, у которого даже нет собственных корней и листьев. Стебли длиной от 15 до 30 см, большей частью неразветвленные. У основания стебля три или четыре бороздки. Растение не имеет настоящих листьев; то, что кажется листьями — это сплющенные стебли. Листья – уплощённые, видоизменённые стебельки-веточки, ответвляющиеся от главного стебля, листья укорочены у основания, короче и на верхушке стеблей. Листья узкие, линейно-продолговатые по форме; длина от 15 до 25 мм, ширина от 2 до 5 мм. Средняя жилка листа заканчивается тонкой точкой. Спорангии имеют длину от 3 до 5 мм.
Мало кто знает, но 12 февраля отмечается всемирный день цыганских учёных. В этот день в цыганских общинах принято собираться вместе, обсуждать последние мировые научные достижения. Вспоминать выдающихся научных деятелей цыганской национальности, а так же возлагать цветы на могилы и к памятникам этим выдающимся людям. Давайте же поддержим наших глубокоуважаемых соседей в таком важном деле.
🗣️ ДАВАЙТЕ ПОЗДРАВИМ НАШИМ ПРЕКРАСНЫХ И ГЕНИАЛЬНЫХ ДАМ В НАУКЕ!
запомним этот день 💐👏🏻 11 февраля - международный день женщин и девочек в науке (ежегодно)
напишем в комментариях (можно даже с фото / видео) имена тех замечательных и невероятно умных женщин и девочек, что вдохновляют вас 🙇🏻♂️
Я начну, Розалинд Франклин, именно она сыграла ключевую роль в расшифровке структуры ДНК, но признание и Нобелевскую премию получили мужчины ☹️😤 ооой, там целая история
P.S. на втором изображении её современная версия, созданная с помощью настоящего фото Розалинд и ИИ технологий
* Отвечает кандидат биологических наук, доцент Центра наук о жизни Сколтеха, старший научный сотрудник Лаборатории геносистематики растений НИИ им. Белозерского Мария Логачева.
Наверняка многие из вас видели эту рекламу, где предлагают сдать ДНК-тест и узнать о себе много нового, вплоть до болезней и предрасположенностей. Однако, можно ли сдав такой анализ узнать, к какому этносу ты принадлежишь? Многие лжеучёные обещают именно это: «Мы расскажем, кто ты – русский, немец или, может быть, потомок викингов». Однако на деле генетика и этнос это две разные системы описания человека. Генетика говорит только о биологии, а вот этнос это уже понятие о культуре и самосознании. Между ними нет прямого равенства, хотя пересечения, безусловно, существуют.
У себя на канале я уже делала пост, про то, что этническая принадлежность куда более подвижна, чем гены. Самосознание может меняться за одно-два поколения, тогда как структура генофонда формируется тысячелетиями. Египтяне, живущие в долине Нила, на протяжении семи тысяч лет сохраняли примерно одну и ту же морфологию и генетику. Но в разные эпохи они называли себя то подданными фараона, то эллинами, то римлянами, а сегодня называют себя арабами. Генетика оставалась стабильной, а этнос менялся.
Копты и египтяне, вернее, наоборот
Примеров таких несоответствий множество. Якуты в XIX–XX веках постепенно утратили свой язык и перешли на русский, но остались якутами по самосознанию. Копты в Египте генетически почти не отличаются от арабского большинства, но сохраняют религиозную и культурную обособленность. Еврейская идентичность вообще во многом определяется религией, а не происхождением: китайские или эфиопские евреи могут иметь совершенно разные геномы, но в рамках иудаизма они считаются частью единого народа.
С генетической точки зрения этнос это не более чем статистическое распределение вариантов в популяции. Генетический тест показывает наличие гаплогрупп, наследуемых по мужской или женской линии. Так, у канарских гуанчей выявлено родство с туарегами Северной Африки. Испанское завоевание изменило картину: современные жители островов имеют примерно 50 % «испанских» генов, 50 % гуанчских и небольшую долю африканских. Но если спросить любого канарца, кем он себя считает, ответ будет однозначный: испанцем.
Среднестатистический русский мужчина и среднестатистическая женщина. Один из множества вариантов, гуляющих в интернете. Получены путём многократного наложения портретов множества лиц
Такие казусы возникают потому, что генетика работает с популяциями, а не с этносами. Она может рассказать о родстве, миграциях, давних скрещиваниях. Например, митохондриальная ДНК белых медведей неожиданно оказалась бурого происхождения: когда-то в глубокой древности произошла гибридизация, и этот след сохранился до сих пор. У людей то же самое: в геномах современных жителей Евразии содержатся фрагменты ДНК денисовцев, древних родственников»неандертальцев. Но никакой современный человек не скажет, что он этнический денисовец или прости Господи, гейдельбергсовец.
История науки тоже показательна. В первой половине XX века в Европе господствовало расоведение. Людей делили на расы по внешности, размерам головы, носа. После войны, когда расовая идеология в целом дискредитировала себя, эта дисциплина стремительно ушла в прошлое вместе с основными носителями этих богомерзских идей. На место расоведения пришла более элегантная популяционная генетика, которая уже говорит не о расах, а о конкретных группах, их миграциях и разнообразии. И хотя иногда генетики привязывают данные к этническим названиям (французы, немцы, русские), на деле это скорее условные ярлыки. Граница между французом и немцем в генетическом материале может быть размыта, тогда как культурная граница между ними в Средние века ощущалась предельно чётко.
Английский рисунок с разными представлениями о народах 1808 года. Ещё больше таких материалов у меня на тг-канале
Этнос может возникать и от воли конкретных исторических фигур. Хан Узбек в XIV веке сделал ислам государственной религией Золотой Орды. Это решение изменило самосознание огромных масс людей, но не затронуло их гены. Генетика предков осталась прежней, этническая принадлежность изменилась. Подобные переломы можно видеть и в Европе, и в Азии, и в Африке: религия, язык, политическая организация формировали новые этнические общности без всякой мутации в ДНК.
Важно подчеркнуть, что генетический тест может быть очень полезен для реконструкции истории отдельных популяций. Так, исследования гаплогрупп помогли показать, что предки индоевропейцев распространялись с территории степей Восточной Европы. Анализ ДНК гуанчей или американских индейцев помогает восстановить маршруты переселений. Но для отдельного человека тест не скажет, к какому этносу он по-настоящему принадлежит. У каждого из нас в геноме намешано десятки линий: в моём собственном случае, например, один из генетических маркеров оказался ближе к предкам индейцев, чем к соседям по деревне. Но это никак не влияет на моё культурное самоопределение.
Даже когда тест кажется убедительным, нужно помнить о его ограничениях. Результаты зависят от базы данных: если в неё внесено мало представителей какой-то популяции, программа просто не сможет увидеть вашу связь с ней. Современная генетика ещё не достигла точности, которая позволяла бы различать близкие группы. Поэтому разговоры о том, что генетика определяет этнос, это просто научный миф. Генетика описывает биологическое прошлое, этнос определяет культурное настоящее. Их связь сложна и косвенная. Человек может сохранить гены своих далёких предков, но сознательно принять другую религию, язык, культуру и тем самым войти в новый этнос. И наоборот: этнос может исчезнуть или трансформироваться, а генетические линии его носителей продолжат жить в других сообществах.
В этом и заключается универсальность человеческой природы: мы не заложники ДНК. Генетика даёт нам инструмент для понимания древних миграций и родства, а этнос это только выбор и самосознание, то, что объединяет людей в культурное целое. Наука лишь подтверждает то, что историки давно знали по источникам: этнос это, прежде всего, история, язык, память и внутренняя идентичность, а не набор генов.
Если статья Вам понравилась - можете поблагодарить меня рублём здесь, или подписаться на телеграм и бусти. Там я выкладываю эксклюзивный контент (в т.ч. о политике), которого нет и не будет больше ни на одной площадке.
Представьте себе существо, способное перестраивать самую суть своей биологии, не дожидаясь медленного хода эволюции. Это не фантастика, а реальность, воплощенная в осьминогах — удивительных созданиях, которые в буквальном смысле переписывают свой генетический код на лету, чтобы выжить в экстремальных условиях океанских глубин.
В то время как большинство организмов полагаются на случайные мутации ДНК, передающиеся из поколения в поколение, осьминоги пошли другим путем. Они освоили искусство редактирования РНК — молекулярного посредника между ДНК и белками. Когда окружающая среда становится враждебной, например, при резком падении температуры, эти головоногие включают свои молекулярные "ножницы". Специальные ферменты выборочно корректируют отдельные участки генетического кода, мгновенно адаптируя ключевые белки, особенно те, что отвечают за работу нервной системы. Это похоже на то, как если бы пилот во время полета мог переконфигурировать двигатель самолета, не совершая посадку.
Самое поразительное, что более половины таких изменений затрагивают именно мозг осьминога. Создается впечатление, что, столкнувшись с новыми вызовами, он в первую очередь "перепрошивает" собственный интеллект, настраивая нейронные сети под конкретные условия. Ученые предполагают, что именно эта уникальная способность сделала осьминогов одними из самых разумных существ среди беспозвоночных. Они не просто реагируют на среду — они перестраивают саму основу своей нервной системы, словно инженеры, оптимизирующие сложный компьютер прямо во время работы.
Этот феномен заставляет по-новому взглянуть на саму идею эволюции. Если классическая теория Дарвина описывает медленный, почти слепой процесс накопления случайных изменений, то осьминоги демонстрируют активный, осознанный (пусть и на молекулярном уровне) подход к адаптации. Они не ждут милостей от природы — они берут контроль в свои щупальца, становясь архитекторами собственной биологической судьбы.
Их способность переписывать РНК открывает невероятные перспективы для науки. Возможно, однажды человечество научится использовать подобные механизмы для борьбы с болезнями или адаптации к изменению климата. Но пока осьминоги остаются единственными известными существами, которые в реальном времени правят законы своей генетики, оставаясь загадочными гениями океанских глубин.
Учёные из Центра геномного регулирования в Испании совершили прорыв в биологии: искусственный интеллект создал молекулы ДНК, которые впервые успешно управляют генами в здоровых клетках млекопитающих. ИИ разработал искусственные фрагменты ДНК, которые могут включать или выключать гены в нужных клетках, например, заставлять стволовые клетки превращаться в клетки крови. Это как программирование для живых организмов.
ИИ создал инструмент, который генерирует новые последовательности ДНК — цепочки из «букв» (A, T, C, G), называемые энхансерами. Эти фрагменты длиной около 250 букв управляют экспрессией генов, то есть определяют, какие гены будут активны в конкретных клетках. Например, ИИ может создать энхансер, который включит ген, превращающий стволовые клетки в эритроциты (клетки крови), но не в тромбоциты (клетки, отвечающие за свертывание крови).
Ученые синтезировали эти фрагменты химически и с помощью вируса доставили их в клетки крови мышей. В экспериментах ДНК интегрировалась в геном клеток в случайных местах. ИИ спроектировал энхансеры, которые активировали ген, кодирующий флуоресцентный белок, чтобы ученые могли видеть, работает ли система. Результаты были точными: гены включались в нужных клетках, не затрагивая другие.
Доктор Роберт Фромель, первый автор исследования, сравнил процесс с написанием программ для биологии: «Это дает невероятную точность в управлении клетками». Технология может изменить лечение болезней, связанных с нарушением работы генов, таких как рак или аутоиммунные расстройства. ИИ позволяет создавать энхансеры, которых нет в природе, и настраивать их так, чтобы они работали только в определенных клетках, минимизируя побочные эффекты.
Чтобы создать такие молекулы, ИИ нужно «научить» языку клеток. Энхансеры — это как грамматические правила, управляющие генами. Ученые собрали огромный объем данных, изучив тысячи экспериментов на клетках крови. Они исследовали, как энхансеры и белки (факторы транскрипции) взаимодействуют, чтобы включать или выключать гены. За пять лет команда синтезировала более 64 тысяч искусственных энхансеров — это самая большая коллекция такого рода.
Ученые отслеживали, как энхансеры работают на семи стадиях развития клеток крови. Большинство из них действовали как регуляторы громкости, усиливая или ослабляя активность генов. Но некоторые комбинации работали как выключатели: два фактора, которые обычно включают ген, вместе его выключали. Это явление, названное «отрицательной синергией», удивило ученых. Данные помогли ИИ предсказывать, какие новые энхансеры дадут нужный эффект, даже если их никогда не существовало в природе.
Технология может привести к созданию новых методов лечения, где гены пациентов будут настраиваться с высокой точностью. Например, можно будет активировать гены, борющиеся с болезнью, только в больных клетках. Однако для этого нужны большие объемы данных и дальнейшие исследования. Доктор Ларс Вельтен, соавтор, отметил: «Мы расшифровали язык клеток, чтобы писать новые инструкции для них».
Исследователи планируют усовершенствовать ИИ, чтобы он создавал еще более сложные энхансеры. Это открытие — шаг к персонализированной медицине и пониманию того, как клетки работают на молекулярном уровне. Оно также показывает, как ИИ может стать помощником в биологии, создавая решения, которых природа еще не придумала.
