Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Курсы
Войти
Войти
Забыли пароль?
Создать аккаунт
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
или продолжите с
Google VK Facebook Twitter
Создать сообщество

Топ прошлой недели

Топ авторов

  • Deathman Deathman 56 постов
  • VerhovniyMemolog VerhovniyMemolog 72 поста
  • rahatlykym rahatlykym 70 постов

Топ комментаторов

  • Aequitas21 Aequitas21 340 комментариев
  • Andruss Andruss 40 комментариев
  • btwlines btwlines 118 комментариев
Посмотреть весь топ
Новости Пикабу Помощь Кодекс Пикабу Реклама
Верификации Награды Контакты О проекте
Промокоды Скидки
Курсы Блоги
Android iOS

Секвенирование

Теги
С этим тегом используют:
ДНК
Все теги
Рейтинг
Автор
Сообщество
Тип постов
любые текстовые картинка видео [мое] NSFW
Период времени
за все время неделя месяц интервал
13 постов сначала свежее
724
KoTMupa
KoTMupa
3 месяца назад
Лига Палеонтологии

Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за гены древних людей⁠⁠

Благодаря Сванте Пеэбо мы узнали, что все мы немножко неандертальцы.


Череп неадертальца и череп человека разумного

Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за гены древних людей Нобелевская премия, Доисторический человек, Эволюция, Ученые, Человек, Денисовский человек, Неандерталец, Палеонтология, Геном, ДНК, Секвенирование, Открытие, Наука, Физиология, Медицина, Наука и жизнь, Копипаста, Генетика, Длиннопост

Образно говоря, Нобелевскую премию сейчас получили человек денисовский и человек неандертальский. Но это будет уж слишком образно — всё-таки сами по себе денисовцы и неандертальцы никакими научными достижениями не славятся, да и вымерли они давным-давно. Зато они позволяют многое узнать об эволюции человека, и премию дали одному из самых выдающихся исследователей в этой области Сванте Пеэбо (Svante Pääbo) — именно благодаря его работам удалось прочитать геном неандертальца, а список видов Homo пополнился человеком денисовским. Нобелевским лауреатом Пеэбо стал за то, что сумел найти подход к доисторической ДНК, создав тем самым отдельную научную дисциплину — палеогеномику.


Неандертальцы, денисовцы и другие виды людей дошли до нас в виде разрозненных останков. Возраст останков определять давно научились, и, сравнивая их между собой, можно восстановить какие-то этапы человеческой эволюции.


Достаточно давно удалось установить, что человек разумный сформировался в Африке около 300 тыс. лет назад, а человек неандертальский появился около 400 тыс. лет назад в Европе и Передней Азии, и что около 70 тыс. лет назад человек разумный начал расселяться из Африки по другим частям света, встретил неандертальца, и какое-то время оба вида существовали бок о бок.


Какие-то подробности об их сосуществовании оставались неизвестны, хотя гипотезы были разные. Оба человека могли на дух не переносить друг друга, а могли спариваться и давать гибридное и вполне плодовитое потомство — не такое уж редкое явление в дикой природе.

Как мы знаем, человек разумный и человек неандертальский действительно скрещивались, и генетические последствия этого скрещивания достались нам, современным людям. Чтобы найти у нас следы неандертальского генома, нужно было бы проанализировать ДНК из костей неандертальцев. ДНК довольно стойкая молекула, но стойкость её относительна, и если в костях возрастом несколько десятков тысяч лет мы обнаруживаем ДНК, она часто оказывается сильно фрагментированной и модифицированной. Кроме того, её там мало, и она смешана с ДНК бактерий, растений, животных, грибов и т. д.


То есть кусочки доисторической ДНК людей нужно так прочитать (или просеквенировать), чтобы не спутать её с ДНК других живых существ, и чтобы на выходе у нас получился более или менее связный генетический текст, который можно сравнить с геномом современных людей. Именно это и удалось сделать Сванте Пеэбо и его коллегам.


Поначалу всё начиналось с ДНК митохондрий. Она содержит намного меньше генов, чем главная ДНК в клеточном ядре, но зато митохондрий в клетке очень много, и митохондриальная ДНК, соответственно, есть во многих копиях. По митохондриальной ДНК из сорокатысячелетних неандертальских останков удалось понять, что неандертальцы отличаются генетически как от современных людей, так и от шимпанзе.


Зуб денисовского человека

Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за гены древних людей Нобелевская премия, Доисторический человек, Эволюция, Ученые, Человек, Денисовский человек, Неандерталец, Палеонтология, Геном, ДНК, Секвенирование, Открытие, Наука, Физиология, Медицина, Наука и жизнь, Копипаста, Генетика, Длиннопост

Дальнейшее усовершенствование методов чтения древней ДНК позволило перейти от митохондриальной ДНК к ядерной. К 2010 году Пеэбо с коллегами сумели прочитать неандертальский геном — настолько, чтобы стало возможным подробнее оценить взаимоотношения человека неандертальского и человека разумного. Одним из главных открытий стали те самые следы неандертальской ДНК в геноме современных людей. Её долю оценивают по-разному, но в целом считается, что неандертальской ДНК у нас 1–4% (хотя кто-то говорит и о 20%).


Если от неандертальцев до нас дошли многочисленные и порой весьма сохранные останки, то денисовского человека определили всего лишь по одной фаланге пальца, которую нашли в 2008 г. в Денисовой пещере на Алтае (сейчас останков денисовцев из разных частей света прибавилось, но они пока всё так же немногочисленны). ДНК в фаланге пальца оказалась на удивление сохранной, и, прочтя её, исследователи (то есть тот же Пеэбо с коллегами) поняли, что перед ними новый вид Homo. Денисовцы, как и неандертальцы, тоже «наследили» в геноме современных людей: у выходцев из Меланезии и Юго-Восточной Азии можно найти до 6% денисовской ДНК. Получается, что человек разумный, выйдя из Африки, столкнулся с двумя кузенами: человеком неандертальским в западной части Евразии и человеком денисовским в восточной части Евразии.


Сванте Пеэбо
Нобелевскую премию по физиологии и медицине дали за гены древних людей Нобелевская премия, Доисторический человек, Эволюция, Ученые, Человек, Денисовский человек, Неандерталец, Палеонтология, Геном, ДНК, Секвенирование, Открытие, Наука, Физиология, Медицина, Наука и жизнь, Копипаста, Генетика, Длиннопост

Многие из работ Сванте Пеэбо выполнены в теснейшем сотрудничестве с Российской академией наук. Но хотя премию ему вручили за открытия в области эволюции человека, нетрудно понять, что умение целенаправленно анализировать древнюю ДНК может пригодиться в самых разных научных областях.


По материалам Нобелевского комитета

Источник
Показать полностью 2
Нобелевская премия Доисторический человек Эволюция Ученые Человек Денисовский человек Неандерталец Палеонтология Геном ДНК Секвенирование Открытие Наука Физиология Медицина Наука и жизнь Копипаста Генетика Длиннопост
57
Эмоции
43
fakir22
fakir22
5 месяцев назад
Лига изобретателей

Как читают ДНК. Патент US5302509A⁠⁠

Как читают ДНК. Патент US5302509A Изобретения, Биотехнологии, ДНК, Секвенирование, Секвенсор, Биоинформатика, Медицина, Длиннопост

Если бы прогресс в ракетостроении был бы таким, как в чтении ДНК, то у каждого сейчас был бы персональный космический корабль! На первое секвенирование генома человека было потрачено $3 миллиарда и продолжалось оно около 15 лет. Сейчас это стоит $1000 и делается за пару дней.


Все секвенциальные машины сейчас производит компания Illumina. Никто ничего лучшего придумать не может. Про технологию этой компании я и расскажу в посте.


Основная идея метода была описана еще в 1989 году в патенте "Метод секвенирования полинуклеотидов".


В этом методе предлагается разделить двойную спираль ДНК на одиночные "нитки", "пришить" их c одного конца к твердой поверхности, добавить ДНК-полимеразу, которая прицепится к противоположному концу и начнет "ремонтировать" ДНК, достраивая вторую цепь. (Для тех кто знает - да это ПЦР).


Обычно полимераза быстро двигается вдоль одиночной цепи ДНК, останавливается на каждой "букве", подбирает подходящую (комплементарную) "букву" для второй цепи из окружающего раствора и присоединяет ее к концу второй цепи. Вторая цепь строится строго по правилу "комплементарности" - напротив "A" одной цепи, должно быть "T" другой цепи, а напротив "G" должно быть "C".


Однако здесь в качестве "строительного материала" для второй цепи предлагается использовать модифицированные "буквы" (нуклеотиды). Во первых, к ним приделана цветная метка, причем у каждой буквы свой цвет. А во вторых, они останавают работу полимеразы, как только она добавляет их в цепь. Полимераза "застревает" на только что пришитой "букве" и процесс встает "на паузу".

В этот момент мы смываем весь "свободный строительный материал" и фотографируем под микроскопом поверхность с прикрепленной ДНК. Получается вот такая картинка:

Как читают ДНК. Патент US5302509A Изобретения, Биотехнологии, ДНК, Секвенирование, Секвенсор, Биоинформатика, Медицина, Длиннопост

Цветные точки - это буквы "застрявшие" в полимеразе, прикрепленной к ДНК. По цвету мы можем определить, где какая "буква" застряла.


Затем заливаются реагенты, которые убирают все модификации у застрявшего "стройматериала", снова добавляют цветной "стройматериал", полимераза делает шаг, встраивает следующую "букву" и опять "застревает".

Опять все смываем, фотографируем поверхность и определяем буквы, которые "застряли" на следующем шаге в тех же точках.

И т.д.

Как читают ДНК. Патент US5302509A Изобретения, Биотехнологии, ДНК, Секвенирование, Секвенсор, Биоинформатика, Медицина, Длиннопост

Весь этот процесс делается секвенатором автоматически.


Циклы секвенатор повторяет раз 150-300. Таким образом мы читаем кусочки ДНК длиной 150-300 "букв". (Больше не получается, так как падает качество чтения.) Но метод позволяет читать много молекул параллельно. Современная Illumina секвенсор способен читать миллиарды молекул параллельно!!! Мы можем разрезать длинную ДНК на небольшие молекулы, прочитать их, а затем специальной программой собрать прочитанные кусочки вместе.


Одного запуска секвенатора вполне хватает на чтение десятка человеческих геномов, причем каждый еще будет прочитан много раз (это делается, чтобы скорректировать ошибки чтения).

Вот как выглядит самый маленький, "лабораторный" секвенатор, способный прочитать "только" 25 миллионов молекул за запуск.

Как читают ДНК. Патент US5302509A Изобретения, Биотехнологии, ДНК, Секвенирование, Секвенсор, Биоинформатика, Медицина, Длиннопост

Кто-то может засомневаться и подумать, что даже в микроскоп увидеть свечение одной молекулы невозможно (или крайне сложно). И будет прав! Я упустил важную деталь. В самом начале, после прикрепления ДНК к поверхности и перед началом чтения запускается специальный процесс ПЦР, который делает тысячи копий прикрепленной ДНК, причем копии остаются прикрепленными практически в той-же точке. Т.е. цветная точка - это тысячи одинаковых молекул и их вполне видно в простой микроскоп.


PS.

Планирую набросать постов по статистическому анализу (по опыту знаю, что даже технари это практически не изучают). В какое сообщество писать еще не знаю, так что подписывайтесь на меня, кому интересно.

Показать полностью 3
[моё] Изобретения Биотехнологии ДНК Секвенирование Секвенсор Биоинформатика Медицина Длиннопост
16
Эмоции
585
KoTMupa
KoTMupa
10 месяцев назад
Лига биологов

Геном вымершей птицы додо впервые удалось секвенировать⁠⁠

Геном вымершей птицы додо впервые удалось секвенировать Дронт, Эндемик, Маврикий, Остров, Индийский океан, Птицы, Вымершие виды, Геном, Секвенирование, The National Geographic, Впервые, Санта Круз, Калифорния, Универ, США, ДНК, Исследования, Ученые, Длиннопост

Учёные надеются, что это первый шаг к её «воскрешению».


Додо, или маврикийские дронты (Raphus cucullatus) – крупные нелетающие птицы с массивными клювами – беспечно обитали на Маврикии сотни лет до прибытия туда первых мореплавателей вместе с крысами и свиньями. Популяцию уничтожили целиком уже к 60-м годам XVII.


Дронт был лёгкой добычей для людей, а также для животных, которых моряки привозили с собой на остров. Последнее широко признанное научным сообществом наблюдение птицы в природе было зафиксировано в 1662 году. Всё, что нам осталось от дронтов – это не слишком точные художественные рисунки, немногочисленные останки и мудрый Додо, увековеченный на страницах «Алисы в Стране чудес» Льюиса Кэрролла.


Учёные потратили годы, пытаясь найти хорошо сохранившуюся ДНК птицы, прежде чем им удалось сделать это с помощью образца из Музея естественной истории Копенгагена.


Профессор Бет Шапиро из Калифорнийского университета в Санта-Круз рассказала, что её команда вскоре опубликует полную ДНК образца вымершей птицы:

"«Геном дронта полностью секвенирован. Расшифровка генома ещё не опубликована, но она уже есть».


Однако исследовательница предупредила, что вернуть птицу к жизни будет сложно.

«Предположим, у меня есть клетка, и она живёт в чашке Петри в лаборатории, и я редактирую её так, чтобы в ней было немного ДНК дронта. Но как мне затем превратить эту клетку в целое живое, дышащее, настоящее животное? Способ, которым мы можем это сделать, – клонирование. Этот же подход использовался для создания овечки Долли. Но мы не знаем, как это сделать с птицами из-за сложности их репродуктивных путей.


Таким образом, для птиц нужен другой подход, и это действительно фундаментальное технологическое препятствие на пути к возвращению додо», – говорит Шапиро.


Додо получил свое название от португальского слова, означающего «дурак», после того, как колонизаторы высмеяли его бесстрашие перед людьми-охотниками. Это бесстрашие и привело вид к гибели.


Маврикийский дронт был высотой около метра и мог весить 10-18 кг. На картинах изображаемая птица имела коричневато-серое оперение, жёлтые ноги, небольшой пучок хвостовых перьев и серую, неоперённую в лицевой части голову с чёрным, жёлтым или зелёным клювом.


Исследования ДНК показали, что ближайшие родственники додо – вымерший родригесский дронт и современный гривистый голубь из Юго-Восточной Азии. Вполне вероятно, что ученые отредактируют ДНК голубя, чтобы включить в него ДНК дронта и вернуть птиц к жизни.


Сейчас учёные гораздо лучше могут представить внешность загадочной птицы и её жизнь – по следам их исследований мы сделали о дронтах целую инфографику.


Источник

Показать полностью
Дронт Эндемик Маврикий Остров Индийский океан Птицы Вымершие виды Геном Секвенирование The National Geographic Впервые Санта Круз Калифорния Универ США ДНК Исследования Ученые Длиннопост
40
Эмоции
Курсы Пикабу
PikabuStudy
PikabuStudy

В новый год — с новыми знаниями и навыками. Выберите свою профессию (начало учебы — 31 января)⁠⁠

Работа занимает в среднем треть нашей жизни. И если вас не устраивает сфера, условия или зарплата, январь — самое время попробовать что-то новое. Уже к лету успеете попробовать себя в чем-то новом или прокачаться в старом.

В Pikabu Study идет набор на курсы дизайнеров, редакторов, эсэмэмщиков и тестировщиков. Старт нового потока — 31 января!

🎨 Веб-дизайнер — чтобы получить творческую профессию, уйти на удаленку или фриланс и наконец изучить все графические редакторы: от Photoshop до Figma.

🧩 UX/UI-дизайнер — чтобы работать дизайнером и создавать макеты сайтов, даже если навыки рисования оставляют желать лучшего (тут это не главное).

📱 SMM-специалист — чтобы научиться раскручивать соцсети, настраивать таргет и пройти практику в активных сообществах Пикабу.

🧠 QA-инженер — чтобы получить IT-профессию без технического опыта и знания языков программирования, научиться искать баги, тестировать сайты и приложения на iOS и Android

✍️ Коммерческий редактор — чтобы научиться писать хорошие тексты, исправлять плохие и развить в себе креативность

Начинайте 2023 год с новых знаний и навыков!

Образование Онлайн-курсы
46
KoTMupa
KoTMupa
10 месяцев назад
Крысиные Хроники

Учёные собираются возвратить вымерших островных крыс⁠⁠

Учёные собираются возвратить вымерших островных крыс Крыса, Возвращение, Вымершие виды, Грызуны, Остров рождества, Индийский океан, Генетика, ДНК, The National Geographic, Эволюционная биология, Секвенирование, Ученые, Исследования, Копенгаген, Дания, Геном, Редактирование генома, Универ, Длиннопост

Они исчезли 119 лет назад.


Учёные поставили задачу вернуть к жизни крыс Rattus macleari, которых последний раз видели 119 лет назад на острове Рождества в Индийском океане.


Исследователи объясняют, что при попытках возвратить вымерший вид главным препятствием является проблема работы с деградировавшей ДНК, которая не даёт всей генетической информации, необходимой для реконструкции полного генома вымершего животного.


Однако эволюционному генетику Тому Гилберту из Копенгагенского университета (Дания) и его коллегам повезло. Мало того, что команде удалось получить почти весь геном грызуна, но, поскольку он относительно недавно отделился от других видов Rattus, он разделяет около 95% своего генома ссерой крысой, или пасюком (Rattus norvegicus).


«Это идеальный случай, потому что, когда вы секвенируете геном, вы должны сравнить его с надёжным современным эталоном», – заявил Том Гилберт.


После того, как ДНК секвенирована настолько хорошо, насколько это возможно, и геном сопоставлен с эталонным геномом живых видов, учёные идентифицируют те части геномов, которые не совпадают друг с другом. В дальнейшем они могут использовать технологию CRISPR для редактирования ДНК живых видов, чтобы они соответствовали ДНК вымерших.


Исследователи отмечают, что данный случай подходит для проверки этих методов, поскольку эволюционное расхождение между Rattus macleari и Rattus norvegicus похоже на расхождение между слоном и мамонтом.


Хотя секвенирование ДНК крысы с острова Рождества в основном прошло успешно, несколько ключевых генов отсутствовали. Эти гены были связаны с обонянием, а это означает, что «воскресшая» крыса с острова Рождества, вероятно, не сможет обрабатывать запахи так, как это делал вымерший грызун.


Учёные признают, что не смогут создать идеальную копию Rattus macleari, но она будет приближена к ней насколько это возможно. Гилберт говорит, что для создания экологически функционального мамонта, например, может быть достаточно отредактировать ДНК слона, чтобы животное покрылось шерстью и смогло жить на холоде.


Гилберт планирует попробовать провести фактическое редактирование генов на крысах, но хотел бы начать с видов, которые все ещё существуют. Так, он намерен начать с редактирования CRISPR генома чёрной крысы (Rattus rattus), чтобы изменить его на геном серой крысы, прежде чем пытаться воскресить крысу с острова Рождества.


Хотя учёный взволнован своими будущими исследованиями, весь трудоёмкий процесс всё же заставляет его задуматься.


«Я думаю, что это захватывающая технологическая идея. Но также нужно задаться вопросом, не лучше ли использовать средства на её осуществление, чтобы сохранить пока существующие исчезающие виды», – говорит Гилберт.


Остров Рождества находится в 500 км к югу от столицы Индонезии Джакарты, но является несамоуправляющейся внешней территорией Австралии. Учёные полагают, что крысы на этом острове вымерли из-за завезенных с континента болезней.


Источник

Показать полностью 1
Крыса Возвращение Вымершие виды Грызуны Остров рождества Индийский океан Генетика ДНК The National Geographic Эволюционная биология Секвенирование Ученые Исследования Копенгаген Дания Геном Редактирование генома Универ Длиннопост
8
Эмоции
772
KoTMupa
KoTMupa
10 месяцев назад
Лига биологов

Учёные планируют возвратить тасманийского волка⁠⁠

Последний раз это вымершее животное видели в 1936 году.

Учёные планируют возвратить тасманийского волка Сумчатый волк, Возвращение, Тасмания, Австралия, Сумчатые, Хищные животные, Вымершие виды, Дикие животные, Эндемик, Австралийские учёные, Мельбурн, Универ, Ученые, Генетика, Секвенирование, Конвергенция, Эволюционная биология, The National Geographic, Исследования, Биология, Длиннопост

Тасманийский волк, он же, сумчатый волк, он же тилацин (Thylacinus cynocephalus) — животное с интересной историей. Зверь относился к отряду хищных сумчатых и, как все представители этого отряда, являлся эндемиком Австралии. С середины ХХ века этот вид считается вымершим, хотя в последнее время гуляют слухи о том, что представители вида сохранились, просто очень хорошо прячутся.

Учёные планируют возвратить тасманийского волка Сумчатый волк, Возвращение, Тасмания, Австралия, Сумчатые, Хищные животные, Вымершие виды, Дикие животные, Эндемик, Австралийские учёные, Мельбурн, Универ, Ученые, Генетика, Секвенирование, Конвергенция, Эволюционная биология, The National Geographic, Исследования, Биология, Длиннопост

Учёные из Мельбурнского университета в Австралии решили не пытаться найти животное на просторах континента, а воскресить его генетическим способом. Команда работала над проектом в течение многих лет и наконец получила финансирование на его реализацию.

Учёные планируют возвратить тасманийского волка Сумчатый волк, Возвращение, Тасмания, Австралия, Сумчатые, Хищные животные, Вымершие виды, Дикие животные, Эндемик, Австралийские учёные, Мельбурн, Универ, Ученые, Генетика, Секвенирование, Конвергенция, Эволюционная биология, The National Geographic, Исследования, Биология, Длиннопост

Исследователи объявили о создании Лаборатории интегрированных исследований генетического восстановления тасманийского волка стоимостью 3,6 миллиона долларов. Профессор Эндрю Паск из Университетской школы биологических наук сказал, что щедрое финансирование даёт им возможность разработать технологии, которые потенциально могут вернуть утраченные виды и защитить других сумчатых, находящихся на грани исчезновения. Он предлагает девять ключевых шагов для их возрождения, включая генетическое секвенирование.


Учёные надеются продвинуться вперёд в исследовании генома тасманийского волка, разработке методов использования клеток сумчатых животных для создания эмбриона и успешного преобразования этого эмбриона в суррогатную матку хозяина.


Учёные планируют взять клетки родственного вида, в данном случае австралийской сумчатой землеройки и преобразовать их в клетки тасманийского волка с помощью технологии CRISPR. По оценкам исследователей, эта работа может занять десятилетие или около того в зависимости от развития технологий.


В 2017 году учёным уже удалось секвенировать геном тасманийского волка, что стало важным шагом для его возвращения.


Тасманийский волк был самым крупным из хищных сумчатых мегафауны Австралии, доживших до наших дней. Сходство его облика и повадок с волчьими — пример конвергентной эволюции, а от ближайших родственников, хищных сумчатых, он резко отличался и размерами, и формой тела.


Последнее достоверно зафиксированное наблюдение животного в дикой природе произошло в 1930 году, а шесть лет спустя умер последний представитель вида в неволе.


Источник

Показать полностью 3
Сумчатый волк Возвращение Тасмания Австралия Сумчатые Хищные животные Вымершие виды Дикие животные Эндемик Австралийские учёные Мельбурн Универ Ученые Генетика Секвенирование Конвергенция Эволюционная биология The National Geographic Исследования Биология Длиннопост
111
Эмоции
2811
artemerschow
artemerschow
2 года назад

Кто в России первым секвенировал геном SARS-CoV-2⁠⁠

На фото Андрей Комиссаров, заведующий лаборатории молекулярной вирусологии НИИ гриппа в Санкт-Петербурге. Именно они первыми в России секвенировали (расшифровали) геном SARS-CoV-2. Кстати говоря, слева от ноутбука лежит тот самый секвенатор на котором секвенировали этот вирус.

Кто в России первым секвенировал геном SARS-CoV-2 Коронавирус, Санкт-Петербург, Ученые, Фотография, Научный фотоконкурс, Геном, Секвенирование

https://www.kommersant.ru/doc/4293068

https://sci-gorod.ru/2020/03/26/koronavirus-piter/

UPD:  #comment_186457996

...фото и новость марта этого года. Вижу, что запутал людей, мой косяк.
[моё] Коронавирус Санкт-Петербург Ученые Фотография Научный фотоконкурс Геном Секвенирование
187
Эмоции
81
ScienceVideoLab
ScienceVideoLab
2 года назад

Дробышевский, Панчин, Лесков. Состязание «Наука на пальцах». Учёные против мифов Z-8⁠⁠

Раса, ген, секвенирование. Эти слова стали обыденностью. Но знаем ли мы, какой смысл вкладывают ученые в каждое из них?


Научно-просветительский Форум «Ученые против мифов Z»

https://antropogenez.ru/forumZ-itogi/

20-21 июня 2020 г.


Часть-8. Состязание «Наука на пальцах»

Известные биологи попробуют за 10 минут, не прибегая к слайдам, объяснить одно из понятий: раса, ген, секвенирование – а жюри из зрителей Форума выберет лучшего.

Участвуют:

- Александр Панчин – биоинформатик, к. б. н., лауреат премии «Просветитель» за книгу «Сумма биотехнологии»

- Константин Лесков - Ph. D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH

- Станислав Дробышевский – к.б.н., доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, научный редактор портала Антропогенез.ру


0:00 Начало

2:22 Понятие «раса». Объясняет антрополог Станислав Дробышевский

10:56 Понятие «ген». Объясняет генетик Константин Лесков.

22:04 Понятие «секвенирование». Объясняет биоинформатик Александр Панчин

31:36 Голосование

31:54 Ответы на вопросы слушателей

43:30 Результаты голосования


Организатор форума: @АНТРОПОГЕНЕЗ РУ

Запись, монтаж: "Лаборатория Научных Видео" @ScienceVideoLab

Площадка в Москве предоставлена НИТУ "МИСиС"

Юридическая поддержка: адвокатское бюро CTL https://abctl.ru

🦈 http://GEN.RU: поставщик уникальных принтов и гаджетов для форума

Ведущий: Александр Соколов, редактор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ

Музыка: Дмитрий Денисов https://vk.com/alt_sound, Константин Устинович

Дизайн: Ирина Фролова, Ирина Галенкова

Стенограмма: Евгения Королик, Екатерина Тигры

Диктор: Евгений Прохоров

Видео-заставка: Влад Константинов, Виталий Краусс

Анимация: Тимур Низов

Скетч: Юлия Родина

Звукорежиссер: Ксения Аблез

Продюсер: Георгий Соколов

Координатор: Мариша Эрина

Показать полностью
[моё] Расы Генетика Секвенирование Станислав Дробышевский Александр Панчин Ученые против мифов Антропогенез Видео
3
Эмоции
79
WildEggplant
WildEggplant
3 года назад
Наука | Научпоп

Томас Кран о секвенировании генома⁠⁠

Томас Кран, генетик, руководитель лаборатории YSEQ участвовал в организованной ИОГен РАН международной конференции "Столетие популяционной генетики человека" в Москве и любезно согласился дать нам интервью. Мы спросили, что такое гаплотипы, как их определяют и зачем это нужно.

Благодарим за предоставленное помещение библиотеку "Научка".


Оператор: Алла Пашкова.

Интервьюер: Андрей Шкиперов.

Перевод: Олег Науменко, Андрей Шкиперов.

Озвучка: Андрей Шкиперов, Павел Камушкин.

Дизайн: Алла Пашкова.

Монтаж: Александр Афанасьев.

Интервьюер: Здравствуйте, Томас. Рады возможности пообщаться с вами здесь, в Москве. Первый вопрос — мы называем большие группы людей, которые имели очень давнего общего предка, гаплогруппами. Они так называются, потому что их гаплотипы очень похожи…


Томас Кран: Да, на самом деле они не только похожи, но и в определенной степени идентичны. Раньше мы использовали STR-маркеры, краткие тандемные повторы, но у них очень высокая скорость мутаций. Поэтому результаты получались немного расплывчатыми — мутации были и прямыми, и возвратными тоже. Но сейчас мы все больше и больше погружаемся в SNP-филогению (SNP – single nucleotide polymorphism, однонуклеотидные замены, также в русскоязычной среде часто используется жаргонизм “снип” – прим. ред.) и можем даже говорить о гаплотипах, состоящих из снипов — и вот они не только похожи, но и в значительной степени идентичны для разных индивидов в одной группе.


Интервьюер: Вы сейчас затронули два вопроса, так как мой второй вопрос касался STR-маркеров — почему они слабы для наших целей? Тогда следующий вопрос — почему именно STR-гаплотипы раньше были главной характеристикой хромосомы?


Томас Кран: Раньше нам были доступны только STR-маркеры, потому что эта технология гораздо проще для тестирования, и вы всегда проверяете одни и те же маркеры. Но сейчас появились новые способы секвенирования и значительно более совершенные процессы для тестирования SNP. Мы приближаемся к точке, когда сможем проводить тесты SNP, снипов в Y-хромосоме, с той же точностью за ту же цену, даже скорее с гораздо большей точностью.


Интервьюер: Спасибо. При генотипировании в своей лаборатории вы используете снипы, панель маркеров SNP. Но вы не используете олигонуклеотидные полиморфизмы — когда несколько снипов идут подряд. Также вы обычно не используете вставки и делеции для своих тестов. Почему?


Томас Кран: Не совсем так. Прежде всего, вставки и делеции могут быть очень хорошими, надежными и стабильными, если есть только два-три нуклеотида, которые удаляются или вставляются, и нигде в этой последовательности нет повторов. Однако если один и тот же кусок повторяется, скажем, восемь раз или больше, то это становится проблемой. Тогда у нас есть по сути настоящий участок STR, который может мутировать взад-вперёд — и таких участков мы стараемся избегать ради стабильности филогенетического дерева. Поэтому мы пытаемся использовать повторы вплоть до, может быть, четырёхкратных, а если больше — считаем, что дерево становится слишком нестабильным. Но в целом вставки и делеции НЕ ненадежны или плохи, их просто сложнее протестировать используемыми технологиями, и обычно для их оценки требуется человек, работающий вручную, потому что их можно описать совершенно по-разному. И очень трудно найти для этого устойчиво качественный метод.


Интервьюер: Спасибо. И когда вы читаете снип, как вы находите точное место во всей ядерной ДНК, где находится этот снип? То есть, речь идет о технологии: как вы читаете конкретный участок молекулы?


Томас Кран: Сейчас это очень распространённая процедура — мы применяем методы NGS (секвенирование нового поколения). По сути NGS — это нарезка всей ДНК на короткие фрагменты и их секвенирование, а затем сборка паззла на референсной последовательности с помощью компьютера. Это то, что мы обычно делаем. И если мы видим разницу с референсной последовательностью, то как правило это означает, что есть какая-то вариация. Конечно, нам нужно рассортировать и каталогизировать все эти вариации и посмотреть, какие из них являются общими для нескольких людей, а какие — просто индивидуальная мутация у конкретного человека. Сейчас мы занимаемся доработкой филогенетических деревьев до мельчайших деталей, поэтому индивидуальные мутации очень ценны для человека, который сдал новый тест. Мы пытаемся определить для него новые маркеры, помещаем их в каталог, чтобы другие люди могли сравнить себя с ним. И когда два человека находят у себя одну и ту же мутацию, это говорит о том, что они — родственники, и мы находим новый узел дерева — это то, что нам нужно.

Томас Кран о секвенировании генома Генетика, Популяционная генетика, Секвенирование, ДНК, Генеалогия, Видео, Длиннопост

Интервьюер: Но если кто-то просит всего один SNP, вы делаете праймеры или…?


Томас Кран: Да, обычно у нас есть результат анализа всего генома или NGS-секвенирования, в котором люди находят новый маркер. Но проводить исследование всего генома для каждого члена большой семьи — это очень дорого. Поэтому мы думали о том, как всё удешевить. Если вы уже знаете мутации, характерные для вашей семейной ветви, нет необходимости исследовать Y-хромосому целиком. Вы просто смотрите на один маркер, и он уже есть в нашей лаборатории. Часть процесса — это проверка маркера: надёжен ли он, можем ли мы сделать праймеры? И если можем, мы ставим маркер в очередь, всё занимает буквально несколько недель — и вот у нас есть праймеры, которые мы сразу же можем включать в тесты.


Интервьюер: Тогда вопрос — как разрабатываются праймеры? Если можно, пару слов об этом. Какие с этим бывают трудности?


Томас Кран: Мы уже разработали около сорока тысяч пар праймеров. Обычно мы берем участок из референсного генома вокруг снипа, плюс-минус, например, пятьсот пар оснований, и пытаемся найти идентичные области в другом месте генома. Например, мы просто... удаляем Y-хромосому из референсной последовательности, что делает ее женской референсной последовательностью, а затем сопоставляем нужный кусок ДНК с остальной частью генома, и мы очень часто видим: о, он совпадает с X-хромосомой, он идентичен на — может быть 90%, может 95, иногда бывает даже 100% — вообще различий нет. И чем выше сходство, тем выше вероятность того, что на этом участке была рекомбинация хромосом друг с другом, что плохо для филогенетического дерева, потому что тогда у нас будут обратные и параллельные мутации. Мы стараемся избегать такого. И у нас есть более или менее случайная, но довольно чёткая грань, где это действительно становится проблематичным — это 95%. Конечно, можно возразить, что это число взято с потолка, но таков наш опыт работы со многими, очень многими созданными нами праймерами, и мы пришли к выводу, что слишком обидно разрабатывать пограничные праймеры, платить за них деньги и видеть, что они не работают. Вот так мы пришли к этому числу.


Интервьюер: Что касается сложностей, также существуют палиндромные участки. Может быть, какие-то ещё есть трудности? Расскажите об этом.


Томас Кран: Ну, я только что упомянул, что мы сопоставляем с женской эталонной последовательностью, но, конечно, есть повторяющиеся единицы, участки и на самой Y-хромосоме. Y-хромосома имеет самую большую палиндромную последовательность, и у нас есть, например, палиндром P1 — 1,6 миллиона оснований — которые, я бы сказал, более чем на 99% идентичны с обеих сторон. Это по сути последовательность, которая идёт вперед, разворачивается и возвращается с обратной комплементарной последовательностью.

Томас Кран о секвенировании генома Генетика, Популяционная генетика, Секвенирование, ДНК, Генеалогия, Видео, Длиннопост

Таким образом, вы можете себе представить, что практически идентичные участки некоторых палиндромов также рекомбинированы друг с другом, мы видели это и в прошлом с маркерами STR. Так что да, эти участки, конечно, являются проблемой для филогении. Но они хороши для выживания Y-хромосомы, потому что она может сама себя восстановить, и эти участки следуют очень сложной логике. Но самое интересное, что некоторые гаплогруппы — как J1 — имеют огромную делецию в этой палиндромной области, поэтому в их большом палиндроме не хватает одного плеча. Так что для них мы можем использовать эту последовательность, так как она не рекомбинирована, а уникальна. Таким образом, последовательности для некоторых гаплогрупп на Y-хромосоме могут быть использованы для филогенетического дерева, в то время как в других гаплогруппах этот же участок не пригоден для таких целей.


Интервьюер: Интересная информация. Вы сказали, что палиндромные участки могут быть огромными, но целая хромосома во много раз больше, поэтому вы получаете огромное количество данных. Как вы управляетесь с ними? Какие инструменты вы используете для работы с этими данными?


Томас Кран: Конечно, секвенирование нового поколения даёт массу данных. Интересно, что это только один процент генома, Y-хромосома. Так что, по сути, мы стреляем из пушки по воробьям. В любом случае, это все еще двадцать миллионов оснований, на которые мы смотрим. И эти двадцать миллионов оснований... Мы по существу из них извлекаем различия с референсной последовательностью, что сводит информационное содержимое только к важным вещам — по сути, к снипам, которые мы наблюдаем. Инструменты, которые мы используем — это BWA-MEM для мэппинга, стандартная программа для мэппинга, поэтому у нас уже есть только те участки, которые можно наложить на Y-хромосому. Далее, мы используем samtools, vcftools для извлечения мутаций, необработанных мутаций. Затем нам нужно сравнить их с базой известных SNP — по сути, это база данных, которую мы публикуем под названием Ybrowse. И из этой базы данных мы уже знаем, какие из них находятся в предковом (отрицательном) или мутировавшем (положительном) статусе. И по этой информации мы можем точно определить, где именно на дереве находится человек. И теперь любая другая найденная в ДНК мутация, которой нет в каталоге, является потенциально новой. И да, это собственно то, что мы делаем: просто регистрируем её в нашем каталоге, в нашей огромной базе данных как новую мутацию. И мы надеемся, что когда-нибудь кто-нибудь другой придет и будет иметь те же мутации, тогда мы сможем развить Y-хромосомное древо, улучшить его разрешение.


Интервьюер: Тестирование с помощью методов NGS стало существенным шагом в уменьшении цены на полногеномные исследования. А какие ещё перспективы удешевления существуют? Или, может, быть, какие-то ещё варианты, как сделать исследование всего генома более доступным для большого числа людей?


Томас Кран: Существует известное предположение, что секвенирование становится дешевле, дешевле и дешевле. Так что люди даже не определились, имеет ли смысл оставить информацию в пробирках с извлечённой ДНК, и секвенировать позже, потому что так будет дешевле, или даже повторное секвенирование станет дешевле, чем дисковое пространство для хранения результатов. Хотя я думаю, что нам ещё далеко до этого. Так что да, секвенирование становится дешевле, появляются новые технологии. Теперь у нас есть секвенирование нового поколения методом синтеза, где доминирует компания Illumina. Есть несколько других компаний, занимающихся, по сути, очень похожим бизнесом, не так хорошо известных — как, например, Ion Torrent Technology, которые измеряют результаты секвенирования по изменению pH. Китайцы придумали протокол секвенирования методом синтеза «nano-balls», ДНК-наношарики.

Томас Кран о секвенировании генома Генетика, Популяционная генетика, Секвенирование, ДНК, Генеалогия, Видео, Длиннопост

Далее, есть очень интересная технология «nanopore» — ДНК просто проталкивают через мельчайшую пору, и пока ДНК проходит через это маленькое отверстие, сопротивление меняется в зависимости от основания... Аденин, гуанин, цитозин и тимин — все они имеют различные сопротивления. И от той маленькой закорючки, которую мы получаем, мы можем с помощью значительных вычислительных мощностей рассчитать последовательность, которая прошла через эту пору. Так что это технология, где вы можете по сути.... Со всеми остальными технологиями вам понадобятся некоторые сложные измерения флюорисценции или pH, а с нанопорами вы непосредственно секвенируете ДНК.

Томас Кран о секвенировании генома Генетика, Популяционная генетика, Секвенирование, ДНК, Генеалогия, Видео, Длиннопост

Интервьюер: Мы слышали такие слова, как секвенирование и генотипирование. В чем разница между генотипированием и секвенированием?


Томас Кран: Ну, генотипирование заключается в том, что вы специально смотрите на мутации, позиции которых уже известны, тогда как при секвенировании вы проходите через всю последовательность ДНК, не зная, есть ли мутация или нет. И вы можете найти уже известные мутации, но вы также можете найти новые мутации.


Интервьюер: Вторая часть беседы — о популяциях и так далее. В каких областях знаний мы можем использовать данные о ДНК, применять результаты нашей работы с геномами? Допустим, медицина, где-то ещё?


Томас Кран: Где ещё можем использовать? Как я уже говорил, медицинская и популяционная генетика, безусловно, являются одними из основных целей этой технологии. Но, допустим, вы можете использовать ДНК для хранения цифровых данных. Вы можете синтезировать ДНК сегодня и использовать её в качестве жёсткого диска. Вы можете заглянуть в окружающий мир, в микробиологию, и это очень интересно. При полногеномном секвенировании всегда присутствует около пяти процентов последовательностей из бактерий, из тех видов микроорганизмов, которые мы носим с собой — это часть нас на самом деле. Мы состоим не только из ядерной ДНК и митохондрий, но и из микробиома, который, конечно же, различен во рту и в других частях организма. Это ещё один аспект. Так что да, ДНК — это про биологию в целом.


Интервьюер: Какие обычно цели у людей, делающих тесты в вашей лаборатории?


Томас Кран: Я думаю, YSEQ немного отличается от привычных компаний потребительской генетики. Мы находимся более или менее в той сфере, которая поддерживает «гражданскую науку». Клиенты, которые приходят к нам, как правило, уже тестировались в одной из крупных американских компаний, или имеют некоторые результаты STR, или начинают с уровня, где они пытаются уточнить свои находки. Хорошо, что каждый может сам решить, каким путём он хочет идти и какой из них наиболее эффективен для ответа на его вопросы. У нас, конечно, много генеалогов, которые, по сути, хотят создать родословную своих близких и родственников. Они хотят получить подтверждение своих записей, или даже выйти за рамки того, что даёт им бумажная генеалогия. Также к нам приходят просто частные исследователи, которые очень интересуются гаплогруппами, к которым они принадлежат. Они пытаются определить происхождение своей гаплогруппы. И что самое интересное, многие наши клиенты фактически выходят за рамки того, что написано в научных публикациях. Они с энтузиазмом читают все публикации, принимают то, что делается в науке, но стараются внести свой вклад в это дело, и действительно находят очень интересные вещи. Без генеалогов гаплогруппа А00 не была бы открыта. Просто один чернокожий американец хотел узнать о своём происхождении. Мы не смогли ничего сказать и провели дополнительные исследования. Много таких «гражданских учёных» внесли свой вклад и даже потратили деньги на эти исследования — потому что это приносит определённое удовлетворение: о, то, что мы делаем, влияет ещё и на науку вообще.


Интервьюер: Может быть, некоторые люди задают вопросы, выходящие за рамки ДНК, вопросы, на которые невозможно ответить с помощью ДНК-тестов, но они думают, что смогут найти ответы?


Томас Кран: К сожалению, граница между тайнами и реальностью очень тонкая. Так что, конечно, иногда желаемое принимается за действительное, и иногда люди очень разочаровываются, когда результаты ДНК не подтверждают их ожидания или даже идут вразрез с их ожиданиями. Конечно, иногда результаты разочаровывают, но, знаете, я раньше проводил тесты на отцовство, и всегда очень трудно сказать отцу: "Это не ваш ребёнок". В итоге это практически та же самая ситуация, но мы должны быть честными, это продвигает нас вперёд. А иногда разочарование в дальнейшем оборачивается очень захватывающим открытием. Например, мы поехали на Камчатку и взяли образцы. И мы надеялись найти связи с американскими индейцами, поэтому просмотрели все образцы. И у нас было только два образца, которые могли иметь какое-то отношение к Америке. Но оказалось, что они были, по существу, в два раза дальше, за два шага до того, что было известно как типичная американская ветвь гаплогруппы Q. Мы только руками развели: ну, очень жаль — мы что-то нашли, но это нам почти ничего не говорит. В итоге всё же это была интересная ветвь, и мы секвенировали весь геном. И обнаружили много новых снипов и решили: хорошо, отложим эту находку в сторону. А потом, всего два месяца назад, мы нашли в Америке древний образец ДНК, который был секвенирован не нами, а другой группой — и они также испытали некоторое разочарование, они тоже сказали: о, наш образец не соответствует ни одной из известных нам американских филогенетических клад. Так что они были разочарованы, я был разочарован. Но потом мы сравнили эти два гаплотипа, эти два набора снипов, и вдруг поняли: о, двадцать из сорока найденных нами и ими мутаций — совпадают. Таким образом, это говорит нам, что была другая линия, которая пришла в Америку, а затем в Америке просто исчезла. Так что это очень интересная находка, которая является результатом двух разочарований.


Интервьюер: А какие ещё линии вы нашли на Камчатке? Может быть, какие-то интересные этнические группы или что-то в этом роде?


Томас Кран: Камчатка — это пример практически неизученной местности. Я не знаю... Многие из русских даже не были там. Так что это был очень интересный опыт. Я бы сказал, что каждый образец, который мы тестировали, буквально привёл нас на неизведанную землю. Это были редкие гаплотипы, которых мы никогда раньше не видели, хотя мы могли их определить и сказать: "о! они из той ветви", но на этих ветвях раньше было максимум по одному образцу. Нужно проделать ещё много работы, чтобы по-настоящему понять связи с южнокитайскими линиями гаплогруппы С и так далее… гаплогруппы О. И мы даже нашли на Камчатке человека из гаплогруппы D, который, вероятно, имеет некоторые связи с Японскими островами. Так что предстоит узнать много нового, того, что мы пока не знаем.


Интервьюер: Возможно ли что однажды все люди будут секвенированы?


Томас Кран: Я думаю, это просто здравый смысл. То есть, когда-то мы ездили на лошадях и представить себе не могли, что повсюду будут машины. И тут точно так же. Я думаю, что в определённый момент каждый человек на этой планете будет секвенирован — например, чтобы с медицинской точки зрения просто убедиться, что заранее известно, с какими рисками вы столкнётесь. И, возможно, в будущем мы сможем принять эффективные меры, чтобы избежать хотя бы некоторых из этих опасностей. Может быть, это будут простые методы, может быть, будут прекрасные фантастические методы, которые мы откроем в будущем. Я всегда говорю, что лучше знать своего врага, чем быть неподготовленным. Так что, при действительно дешёвом секвенировании — конечно. Я думаю, рано или поздно так и будет. И в этом есть смысл. Конечно, когда секвенированы будут все, появится много ответственности, вопросов конфиденциальности, и их необходимо будет решать. Но их нельзя решить запретом на секвенирование вашей собственной ДНК, или запретом на секвенирование вашей ДНК для всех остальных. Так не работает. Поэтому нам нужно принять законы и найти приемлемые для общества правила. Это не та проблема, которую мы можем просто отложить в сторону, мы должны признать её и искать решения.


Интервьюер: Вы говорили о человеке из гаплогруппы A00, но вы и сами бывали в Африке и тестировали там людей. Может быть, вы можете рассказать об этой работе?


Томас Кран: Да, обычно я использую любую возможность, чтобы попасть в другие страны и связать это с чем-то полезным, что может помочь нам лучше понять филогенез Y-хромосомы. «Моё хобби — это моя работа», да, но мне это интересно, я не собираюсь проводить отпуск на круизном лайнере, где всё вокруг происходит ради меня. Я хочу действовать, быть активным. Так, я ездил в Камерун, Судан, на Камчатку. Мы побывали в Мексике и собрали образцы — в основном, у людей, которые действительно хотели внести свой вклад в исследования. И, конечно, мы платим за их тестирование, они получают результаты. Это своего рода диалог. И у нас есть очень хорошие друзья во всех этих странах, хорошие отношения. Это здорово, и это пополняет копилку наших знаний.


Интервьюер: Как вы думаете, какие этнические группы или гаплогруппы будет интереснее всего исследовать, изучать в дальнейшем?


Томас Кран: Вообще, каждая гаплогруппа интересна, особенно для тех, кто принадлежит к этой гаплогруппе. Кроме того, есть вопросы, из-за которых у нас в дереве огромные пробелы. Подумайте: у гаплогруппы D и E есть общий предок. D чаще всего встречается в Японии, E чаще всего встречается в Африке. Так как же они связаны друг с другом на самом деле? Что же произошло в эти тёмные века, около восьмидесяти тысяч лет назад, что случилось в то время, из-за чего люди перемещались на громадные расстояния? С одной стороны, они заселили большой остров, с другой — огромный континент. Как всё это связано? Конечно, туда трудно попасть, но нужно ехать туда, где всё случилось. Естественно, мы не знаем, где именно жил общий предок: в России, в Казахстане, в Индии — где-то в этом регионе. Может быть, в Гималаях. Так что именно туда нам нужно ехать и собирать больше образцов, потому что зачастую это бедные страны, люди не могут себе позволить ДНК-тестирование, у них другие проблемы: они просто выживают, а не тратят свои деньги на ДНК-тесты.


Интервьюер: Кстати, вчера мы узнали, что в Китае нашли образец DE*.


Томас Кран: На самом деле Китай — это очень интересно. Это полное изменение перспектив геномики. Так, я посетил конференцию по судебному ДНК-тестированию в Китае, они начали с нуля и обогнали все другие страны. Китайцы уже протестировали больше образцов ДНК, чем все другие страны. Конечно, данные не являются общедоступными, и они только начинают. Работы свидетельствуют, что они много секвенировали для медицинских целей. И некоторые данные сейчас всё-таки становятся достоянием общественности, что, я уверен, коренным образом изменит наше понимание Центральной Азии.


Интервьюер: Также сложилась интересная ситуация с гаплогруппой Q в Норвегии...


Томас Кран: Да, это ещё одна интересная находка, к которой мы приложили некоторые усилия. Мы на самом деле ездили в Норвегию и взяли там образцы, но, к сожалению... по-моему, мы нашли только один новый образец гаплогруппы Q, и он рассказывает нам историю, которую мы уже слышали. Но о чём эта история? Обычно гаплогруппа Q встречается в Америке, особенно та часть дерева, в которой доминируют последовательности американских индейцев. Как из Северной, так и из Южной Америки. Но эта конкретная ветвь является более поздней, чем переход через Берингов сухопутный мост. Но! Её больше нет на американском континенте, зато есть в Норвегии... Если посмотреть на людей группы Q-L804 — в Земле фьордов, в Скандинавии или на Британских островах (это всё регионы, где такие группы встречаются), у всех этих людей был общий предок. Но этот предок восходит, вероятно, к трём-четырём тысячам лет назад — в таком промежутке. И это большой вопрос. Если вы сперва подумаете: «О, да, конечно, это викинги отправились на Ньюфаундленд, взяли там людей — мужчин — и привезли их в Европу», то так не объяснить эти четыре тысячи лет, такое случалось где-то тысячу лет назад. Так что мы рассматриваем некоторые несоответствия в этой модели. Существует мнение, что, может быть, в это время Q пришла из Центральной Азии. Но тоже нет следов! Нигде в России, нигде в Финляндии нет промежуточных гаплотипов — только в Норвегии и несколько в Швеции. Но шведские, на самом деле, из более поздней ветви. В любом случае нам нужно придумать более сложные модели. Если мы будем следовать тезису, что Q попала из Америки в Норвегию с викингами, то мы получим вымирание этой группы в Америке, потому что больше мы её там не находим. Это не лишено смысла, потому что европейцы принесли болезни и многие линии — особенно в восточной части континента — вымерли. Однако в таком случае, мы можем считать, что в Норвегию тогда прибыли не меньше чем двое-трое разных мужчин из похожих, но не идентичных линий, последний общий предок которых жил, скажем, за две тысячи лет до того, как они попали на корабль к викингам. Так что иногда всё не так-то просто объяснить.


Интервьюер: Может, инуитские корни — это возможно?


Томас Кран: Да, мы знаем, что инуиты — это гаплогруппа Q, но это другая линия гаплогруппы Q, в действительности независимая от них.


Интервьюер: Когда мы говорим о всяческих миграциях, у нас возникают общие вопросы о том, откуда вообще люди взялись. Наверное, вы можете высказать какие-то соображения по этому поводу?


Томас Кран: Ну, тогда давайте от истоков. Итак, вы в курсе, что существует Денисовская пещера на Алтае, в России. И мы уже знаем некоторые ранние виды людей, которые были в какой-то степени развитыми: они были охотниками, жили в пещерах, у них была какая-то культура, может быть, примитивные рисунки — не знаю точно, спросите у антропологов. Но, в общем, они были людьми. Долгое время геном неандертальцев не был полным, потому что все секвенированные неандертальцы были девочками. Так что у нас была некоторая проблема, и это наблюдалось пару лет: «следующий опубликованный геном — снова неандертальский. Проклятье, опять девочка!» Это не давало никакого вклада в моё исследование Y-хромосомы. Но, к счастью, в прошлом году появилась пара мужских последовательностей из разных стран. Кроме этого, удалось получить очень разреженные мужские последовательности денисовской ДНК. Похоже, там копали ещё и ещё и нашли несколько костей и идентифицировали их по ДНК. Так что, случаются интересные вещи. Так, теперь... Мы стараемся использовать эти очень скудные данные. Это как если человек, посмотревший свой BAM-файл, остался недоволен десятикратным покрытием, то он бы очень удивился, узнав, что в денисовском или неандертальском образце покрытие менее чем однократное. Очень сложно определить, где шум, а где — реальная информация. К сожалению, мы очень мало знаем об этом — о химии деградации ДНК. Итак, мы видели признаки деградации ДНК в этих мутациях. Если есть мутация из цитозина в аденин, всегда нужно быть осторожным. Это значит, что полимераза отремонтировала последовательность неправильно, так как на самом деле основание отсутствовало, деградировало. Таким образом мы можем определить, какая ДНК — старая, а какая — современное загрязнение, бесполезная ДНК. И, опять же, для оценки мутаций в этой последовательности мы можем взять только неповреждённую ДНК. И когда есть разреженное распределение прочитанных участков по референсной последовательности, только короткие сегменты там и сям, нужно быть очень, очень удачливым, чтобы найти случайное место, где в денисовской и неандертальской последовательностях сегменты ДНК совмещаются друг с другом и чтобы именно в этом месте была ещё и мутация. Так, на всех этих двадцати миллионах оснований Y-хромосомы мы нашли всего горстку, где-то двадцать мест, где мутации у денисовцев и неандертальцев могли бы совпадать. И тогда мы берём человеческую референсную последовательность, последовательность шимпанзе, может быть, гориллы, и сравниваем: есть ли между ними некоторая преемственность? Видим ли мы определённое направление? Во всех этих огромных [референсных] участках есть множество мутаций, потому что между ними десятки тысяч лет. Найти общие мутации — это как искать иголку в стоге сена. Но последовательно группы, которые опубликовали данные ДНК, и мы, анализируя эти последовательности на наших референсах, используя наши сравнительные данные, в том числе с нашей последовательностью A00, мы нашли одинаковые структуры. Что говорит нам о том, что денисовцы и неандертальцы — это не одна группа, но происходят из одной ветви. Сначала отделились денисовцы, и у нас осталась ветвь сапиенсов и неандертальцев. Потом неандертальцы и люди разделились.


Интервьюер: Так что, денисовцы отделились раньше?


Томас Кран: Намного раньше, чем неандертальцы от нас, от нашей главной линии.


Интервьюер: Спасибо, Томас. Я думаю, это всё.

Показать полностью 4
[моё] Генетика Популяционная генетика Секвенирование ДНК Генеалогия Видео Длиннопост
4
Поддержать
Курсы Пикабу
PikabuStudy
PikabuStudy

Какие навыки нужны, чтобы начать карьеру в IT без знания кода — расскажет QA-инженер⁠⁠

«Легкий старт в IT» — вы наверняка слышали такое описание профессии тестировщика. Но чем на самом деле занимается этот специалист, что входит в его обязанности и какие навыки нужны для старта карьеры?

Об этом на онлайн-лекции расскажет QA-инженер и эксперт курса Пикабу Анна. Вы познакомитесь с профессией, узнаете, как выглядит типичный день QA-специалиста на удаленке и прямо во время вебинара попробуете себя в роли тестировщика, чтобы понять — ваше это или нет. А еще сможете задать любые вопросы по теме.

Ждем вас в понедельник, 30 января, в 20:00 по московскому времени. Оставьте свой e-mail в форме ниже, и за час до встречи мы пришлем вам ссылку на Zoom (а потом и запись!). Вебинар бесплатный.

Вебинар IT QA
Посты не найдены
12Далее
О Пикабу
О проекте
Контакты
Реклама
Сообщить об ошибке
Отзывы и предложения
Новости Пикабу
RSS
Информация
Помощь
Кодекс Пикабу
Награды
Верификации
Бан-лист
Конфиденциальность
Правила соцсети
Mobile
Android
iOS
Партнёры
Fornex.com
Промокоды