Раздутый аппарат генома

Наука и технологии
Москва, 24.09.2012
«Эксперт» №38 (820)
Результаты масштабного проекта ENCODE, о которых в начале сентября доложили его участники, показали, что большая часть генома, которую раньше считали «мусорной», занимается в основном обеспечением и управлением синтеза белка

Рисунок: Константин Батынков

Участники проекта ENCODE («Энциклопедия элементов ДНК») в начале сентября опубликовали результаты своего труда — более 30 статей в престижных научных изданиях Nature, Science, Genome Biology и Genome Research. Проект стартовал в 2003 году. Он был инициирован Национальным институтом по изучению генома человека США. В нем приняли участие более 400 ученых из 32 лабораторий США, Великобритании, Японии, Испании, Сингапура. Цель проекта — понять, как работает геном.

История дела такова. За два года до этого были опубликованы результаты другого амбициозного проекта — «Геном человека», который длился пятнадцать лет и стоил около 3 млрд долларов. Его результатом стало прочтение невероятно длинной цепочки из 3 млрд нуклеотидов, состоящей из смеси всего четырех элементарных единиц, обозначаемых буквами A, T, G, C.

Прочитав 3 млрд «букв» генома, ученые были удивлены тем, что только 1% генома кодирует белки. Если в начале проекта предполагалось, что таких генов у человека не менее 100 тыс., то в процессе работы оценка снизилась до 80 тыс., потом — до 50–60, а в результате оказалось, что этих генов около 20 тысяч. Только вдумайтесь: геном примитивных пекарских дрожжей содержит 6 тыс. генов. Неужели человек всего в три-четыре раза сложнее, чем дрожжи? Но где же тогда в геноме спрятана наша сложность?

Очевидная гипотеза указывала, что собака зарыта в остальной части генома. Проблема же заключалась в том, что на первый взгляд 98% геномного текста казались полной абракадаброй. В результате основную по объему часть генома долго называли «мусорной» ДНК. Эволюционно ДНК удлинялась по мере усложнения организмов. И хотя объем человеческой ДНК по сравнению с геномом бактерии увеличился на три порядка, генов в нашем геноме больше, чем у бактерии, всего на порядок. Размер всего генома вырос именно за счет не кодирующей белки части.

Но нельзя утверждать, что об этой части генома ученым вообще ничего не было известно. «Еще до начала нового проекта изучения генома ENCODE в различных экспериментах было показано, что в этой части генома есть регуляторные участки, управляющие работой генов, — рассказывает один из участников проекта, соавтор двух опубликованных на эту тему статей профессор Гарвардского университета и генетик-исследователь Шамиль Сюняев. — Сравнительно-геномные исследования также показывали, что в геномах человека, крысы, обезьяны, как в кодирующей части, так и в некодирующей, есть много совершенно одинаковых областей. И, по всей видимости, это важные для живых существ области. Поэтому стартовал проект, который должен был понять функции некодирующей части генома».

Пилотная фаза проекта длилась четыре года. Ставилась задача расшифровать 1% генома. «В этот процент входили как специально отобранные, важные с медицинской точки зрения куски, по идее, связанные с некоторыми болезнями, а также чисто случайные куски, выбранные методом тыка, — продолжает Шамиль Сюняев. — Пилотная часть также позволила отработать все методики и технологии, которые были известны до проекта

Новости партнеров

«Эксперт»
№38 (820) 24 сентября 2012
Сериалы
Содержание:
Рейтинги вместо смысла

Российская индустрия сериалов переживает творческий кризис. Преодолеть его она сможет в том случае, если студии будут иметь возможность привлекать инвестиции, а телеканалы не побоятся экспериментировать с контентом

Международный бизнес
Экономика и финансы
Частные инвестиции
Потребление
Русский бизнес
Индикаторы
На улице Правды
Реклама