No Image

Что такое днк человека

СОДЕРЖАНИЕ
0
01 января 2021
array(3) {
  [0]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(113) "d410f8a692f8c737c785b799decca675.png"
    [1]=>
    string(113) "784c9b01e63ebe58be78882619baca26.png"
    [2]=>
    string(115) "88296cf17b4a80ac1bdddb54c11ea230.jpeg"
    [3]=>
    string(115) "e3762ebb8cc55c51aeb292929f0d34b8.jpeg"
    [4]=>
    string(115) "1e4f19cdca439fd2be59e19af8b3f5fd.jpeg"
    [5]=>
    string(115) "4d6ee1ce89de716145460c72c0f67e9b.jpeg"
    [6]=>
    string(113) "f147adafaaef7e616cae23e9fc8b7685.gif"
    [7]=>
    string(115) "417a1a55420ce6d1c652ec0eea32315a.jpeg"
    [8]=>
    string(115) "f8f5fb9d159c862cdd073f2e5ac8b971.jpeg"
    [9]=>
    string(115) "7f0ec419ab7a5fb4c7cc1c0941f84c92.jpeg"
    [10]=>
    string(115) "04240f22d1dbcf5fece253315f5f5dbb.jpeg"
    [11]=>
    string(113) "37691979eff9b0ab30191b6fe3282e11.png"
    [12]=>
    string(115) "8c8f2525a9c36ffd4ba1305472eb209d.jpeg"
    [13]=>
    string(115) "f1eb2fddb4f689198de29ee34817ea81.jpeg"
    [14]=>
    string(115) "ab6c45277c93b3d4f2d53c8375f117fe.jpeg"
    [15]=>
    string(115) "8aa1d83d8e9d70bd889d89e31dbaf77c.jpeg"
    [16]=>
    string(115) "7103ea644e5ce51d90787bb27ea94f1e.jpeg"
    [17]=>
    string(115) "ab01956e0643c90044352e26a00c6eb2.jpeg"
    [18]=>
    string(115) "7e8537b28a76f1e1a0ff2c8099184135.jpeg"
    [19]=>
    string(113) "619e1cdd72d995d23a00157072a74dd2.png"
    [20]=>
    string(115) "d0b2132b148a315914d2434586fc7a88.jpeg"
    [21]=>
    string(113) "b7daa628bf4ae4a99002e796f6309302.png"
    [22]=>
    string(115) "b7cdf8042f3079b8b737811ce8fa0396.jpeg"
    [23]=>
    string(115) "f89d0df7299134d3c99c89bddae006b5.jpeg"
    [24]=>
    string(115) "36d1d8812c57f219a5998caffabaf616.jpeg"
    [25]=>
    string(115) "f6960c1d29043fcc5ae59d1297371037.jpeg"
    [26]=>
    string(115) "05d5b98c90873fe7b79613f6cabb6c01.jpeg"
    [27]=>
    string(115) "6e064cd81da02eb43bf139a4064be199.jpeg"
    [28]=>
    string(115) "b265ef07f4d8f74ad9c33be7ef82f6e8.jpeg"
    [29]=>
    string(113) "b88f9caaff2f74ac3283aec119a0fb87.gif"
    [30]=>
    string(115) "fbfebc8af653273c14f673d6b6014bc9.jpeg"
    [31]=>
    string(113) "93d53bc491335e401d5e72d1fac95691.png"
    [32]=>
    string(115) "7d6f9fd39c73d82670d73aca6fc783f2.jpeg"
    [33]=>
    string(115) "a7eb5545461d9803e9cae56c6289fd4a.jpeg"
    [34]=>
    string(113) "5074647b8aaf50ba1a77c61f9ff640d7.png"
    [35]=>
    string(115) "5977add287f48af1dec212f37c80248d.jpeg"
    [36]=>
    string(115) "812f09ab763e768907bb098b092f488a.jpeg"
    [37]=>
    string(115) "d27ec21c91df439b90ce72305ef464eb.jpeg"
    [38]=>
    string(115) "6575db37239c35e3e0b345c77d86c9e2.jpeg"
    [39]=>
    string(115) "191245eea1f97862652010377c2e3f4a.jpeg"
  }
  [1]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/d/4/1/d410f8a692f8c737c785b799decca675.png"
    [1]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/7/8/4/784c9b01e63ebe58be78882619baca26.png"
    [2]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/8/2/88296cf17b4a80ac1bdddb54c11ea230.jpeg"
    [3]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/e/3/7/e3762ebb8cc55c51aeb292929f0d34b8.jpeg"
    [4]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/1/e/4/1e4f19cdca439fd2be59e19af8b3f5fd.jpeg"
    [5]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/4/d/6/4d6ee1ce89de716145460c72c0f67e9b.jpeg"
    [6]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/f/1/4/f147adafaaef7e616cae23e9fc8b7685.gif"
    [7]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/4/1/7/417a1a55420ce6d1c652ec0eea32315a.jpeg"
    [8]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/8/f/f8f5fb9d159c862cdd073f2e5ac8b971.jpeg"
    [9]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/7/f/0/7f0ec419ab7a5fb4c7cc1c0941f84c92.jpeg"
    [10]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/0/4/2/04240f22d1dbcf5fece253315f5f5dbb.jpeg"
    [11]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/7/6/37691979eff9b0ab30191b6fe3282e11.png"
    [12]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/c/8/8c8f2525a9c36ffd4ba1305472eb209d.jpeg"
    [13]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/1/e/f1eb2fddb4f689198de29ee34817ea81.jpeg"
    [14]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/a/b/6/ab6c45277c93b3d4f2d53c8375f117fe.jpeg"
    [15]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/a/a/8aa1d83d8e9d70bd889d89e31dbaf77c.jpeg"
    [16]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/7/1/0/7103ea644e5ce51d90787bb27ea94f1e.jpeg"
    [17]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/a/b/0/ab01956e0643c90044352e26a00c6eb2.jpeg"
    [18]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/7/e/8/7e8537b28a76f1e1a0ff2c8099184135.jpeg"
    [19]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/6/1/9/619e1cdd72d995d23a00157072a74dd2.png"
    [20]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/0/b/d0b2132b148a315914d2434586fc7a88.jpeg"
    [21]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/7/d/b7daa628bf4ae4a99002e796f6309302.png"
    [22]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/7/c/b7cdf8042f3079b8b737811ce8fa0396.jpeg"
    [23]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/8/9/f89d0df7299134d3c99c89bddae006b5.jpeg"
    [24]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/3/6/d/36d1d8812c57f219a5998caffabaf616.jpeg"
    [25]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/6/9/f6960c1d29043fcc5ae59d1297371037.jpeg"
    [26]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/0/5/d/05d5b98c90873fe7b79613f6cabb6c01.jpeg"
    [27]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/e/0/6e064cd81da02eb43bf139a4064be199.jpeg"
    [28]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/b/2/6/b265ef07f4d8f74ad9c33be7ef82f6e8.jpeg"
    [29]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/8/8/b88f9caaff2f74ac3283aec119a0fb87.gif"
    [30]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/b/f/fbfebc8af653273c14f673d6b6014bc9.jpeg"
    [31]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/9/3/d/93d53bc491335e401d5e72d1fac95691.png"
    [32]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/7/d/6/7d6f9fd39c73d82670d73aca6fc783f2.jpeg"
    [33]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/a/7/e/a7eb5545461d9803e9cae56c6289fd4a.jpeg"
    [34]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/5/0/7/5074647b8aaf50ba1a77c61f9ff640d7.png"
    [35]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/5/9/7/5977add287f48af1dec212f37c80248d.jpeg"
    [36]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/8/1/2/812f09ab763e768907bb098b092f488a.jpeg"
    [37]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/2/7/d27ec21c91df439b90ce72305ef464eb.jpeg"
    [38]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/6/5/7/6575db37239c35e3e0b345c77d86c9e2.jpeg"
    [39]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/1/9/1/191245eea1f97862652010377c2e3f4a.jpeg"
  }
  [2]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(36) "d410f8a692f8c737c785b799decca675.png"
    [1]=>
    string(36) "784c9b01e63ebe58be78882619baca26.png"
    [2]=>
    string(37) "88296cf17b4a80ac1bdddb54c11ea230.jpeg"
    [3]=>
    string(37) "e3762ebb8cc55c51aeb292929f0d34b8.jpeg"
    [4]=>
    string(37) "1e4f19cdca439fd2be59e19af8b3f5fd.jpeg"
    [5]=>
    string(37) "4d6ee1ce89de716145460c72c0f67e9b.jpeg"
    [6]=>
    string(36) "f147adafaaef7e616cae23e9fc8b7685.gif"
    [7]=>
    string(37) "417a1a55420ce6d1c652ec0eea32315a.jpeg"
    [8]=>
    string(37) "f8f5fb9d159c862cdd073f2e5ac8b971.jpeg"
    [9]=>
    string(37) "7f0ec419ab7a5fb4c7cc1c0941f84c92.jpeg"
    [10]=>
    string(37) "04240f22d1dbcf5fece253315f5f5dbb.jpeg"
    [11]=>
    string(36) "37691979eff9b0ab30191b6fe3282e11.png"
    [12]=>
    string(37) "8c8f2525a9c36ffd4ba1305472eb209d.jpeg"
    [13]=>
    string(37) "f1eb2fddb4f689198de29ee34817ea81.jpeg"
    [14]=>
    string(37) "ab6c45277c93b3d4f2d53c8375f117fe.jpeg"
    [15]=>
    string(37) "8aa1d83d8e9d70bd889d89e31dbaf77c.jpeg"
    [16]=>
    string(37) "7103ea644e5ce51d90787bb27ea94f1e.jpeg"
    [17]=>
    string(37) "ab01956e0643c90044352e26a00c6eb2.jpeg"
    [18]=>
    string(37) "7e8537b28a76f1e1a0ff2c8099184135.jpeg"
    [19]=>
    string(36) "619e1cdd72d995d23a00157072a74dd2.png"
    [20]=>
    string(37) "d0b2132b148a315914d2434586fc7a88.jpeg"
    [21]=>
    string(36) "b7daa628bf4ae4a99002e796f6309302.png"
    [22]=>
    string(37) "b7cdf8042f3079b8b737811ce8fa0396.jpeg"
    [23]=>
    string(37) "f89d0df7299134d3c99c89bddae006b5.jpeg"
    [24]=>
    string(37) "36d1d8812c57f219a5998caffabaf616.jpeg"
    [25]=>
    string(37) "f6960c1d29043fcc5ae59d1297371037.jpeg"
    [26]=>
    string(37) "05d5b98c90873fe7b79613f6cabb6c01.jpeg"
    [27]=>
    string(37) "6e064cd81da02eb43bf139a4064be199.jpeg"
    [28]=>
    string(37) "b265ef07f4d8f74ad9c33be7ef82f6e8.jpeg"
    [29]=>
    string(36) "b88f9caaff2f74ac3283aec119a0fb87.gif"
    [30]=>
    string(37) "fbfebc8af653273c14f673d6b6014bc9.jpeg"
    [31]=>
    string(36) "93d53bc491335e401d5e72d1fac95691.png"
    [32]=>
    string(37) "7d6f9fd39c73d82670d73aca6fc783f2.jpeg"
    [33]=>
    string(37) "a7eb5545461d9803e9cae56c6289fd4a.jpeg"
    [34]=>
    string(36) "5074647b8aaf50ba1a77c61f9ff640d7.png"
    [35]=>
    string(37) "5977add287f48af1dec212f37c80248d.jpeg"
    [36]=>
    string(37) "812f09ab763e768907bb098b092f488a.jpeg"
    [37]=>
    string(37) "d27ec21c91df439b90ce72305ef464eb.jpeg"
    [38]=>
    string(37) "6575db37239c35e3e0b345c77d86c9e2.jpeg"
    [39]=>
    string(37) "191245eea1f97862652010377c2e3f4a.jpeg"
  }
}

Что такое ДНК простыми словами?

ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота — это уровень организации живой природы. В каждом растении, животном и человеке имеются три вида макромолекул: ДНК, РНК и белки. В ДНК хранится вся генетическая информация и информация о строении двух других макромолекул. Роль ДНК в передаче наследственной информации можно сравнить с ролью чертежа или кода, на котором базируются основные данные об организме. Данная макромолекула определяет генетический набор признаков, изменчивость и развитие организма.

Открытие дезоксирибонуклеиновых кислот

Открытие дезоксирибонуклеиновых кислот Уотсоном и Криком датируется 1953 годом. Эти ученые, исследуя, что такое ДНК, предложили структуру молекулы в виде двойной спирали. Их гипотеза была позднее подтверждена, а самим ученым вручили в 1962 году Нобелевскую премию по медицине. Эти исследования и открытия стали возможны благодаря работам других ученых, трудившихся ранее над этой проблемой.

Первые исследования в этой области принадлежат Иоганну Мишеру, выделившему в 1869 году ДНК как отдельную структуру. Изначально ДНК получило название нуклеиновая кислота. Структура ДНК считалась слишком простой, чтобы хранить генетическую информацию, и ей приписали свойство хранения запасов фосфора в организме. Дальнейшие исследования ученых разных стран привели к мысли о сложнейшей структуре ДНК и о ее главной роли в передаче наследственной информации. Современные изыскания ведутся по пути исследования точного состава ДНК, ее структуры, возможности изменений и мутаций.

Строение дезоксирибонуклеиновой кислоты

Структура дезоксирибонуклеиновой кислоты настолько сложна, что ученые до сих пор продолжают изучать, что такое ДНК, и делать открытия в этой области. ДНК — это макромолекула, состоящая из нуклеотидов, объединенных в полинуклеотидные цепочки. Эти цепи соединяются с помощью водородных связей попарно и закручиваются по спирали, зачастую вправо. Кроме некоторых вирусов, ДНК всех живых организмов имеют двуспиральную структуру.

Каждая цепочка ДНК представляет собой чередование сахаров и фосфатов. Для ДНК характерен ряд оснований:

  • гуанин;
  • тимин;
  • цитозин;
  • аденин.

Виды нуклеотидов, находящиеся на одной цепи, объединяются с конкретными основаниями на другой цепи. Такие связи оснований называют комплементарными и подразумевают точное отражение информации одной цепи в другой.

Типы нуклеотидов ДНК и РНК

Молекула нуклеотидов в ДНК и РНК состоит из таких частей:

  • азотистое основание (тимин, гуанин, цитозин и аденин);
  • фосфорная кислота;
  • пятиуглеродный сахар.

Нуклеотидный сахар состоит из пяти углеродных атомов, образуя пентозу. Вид пентозы, из которого состоит нуклеотид, определяет вид нуклеиновой кислоты:

  1. Рибонуклеиновая кислота — РНК, если пентоза состоит из рибозы.
  2. Дезоксирибонуклеиновая кислота. Каждый нуклеотид дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК обязательно содержит дезоксирибозу. В отличие от рибозы дезоксирибоза содержит на один атом кислорода меньше.

Как нуклеотиды ДНК соединены в одну цепь?

Чтобы образовалась цепь ДНК из нуклеотидов, необходима реакция конденсации. В процессе этой реакции углерод остатка сахара одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты другого вступают в сложную связь, образуя неразветвленные полинуклеотидные цепочки. Структура ДНК состоит из ряда таких нуклеотидных цепей. Между нуклеотидами образуются прочные фосфодиэфирные мостики, уменьшающие риск появления проблем в структуре нуклеотидов.

Искусственная ДНК

Сегодня уже существует искусственная ДНК, являющаяся идентичной копией настоящей; она идеально повторяет структуру природной двойной спирали. Но, в отличие от первозданного полинуклеотида, в искусственном – всего два дополнительных нуклеотида.

Так как дубляж создавался на основе информации, полученной в ходе различных исследований настоящей ДНК, то он также может копироваться, самовоспроизводиться и эволюционировать. Над созданием такой искусственной молекулы специалисты работали около 20 лет. В результате получилось удивительное изобретение, которое может пользоваться генетическим кодом так же, как и природная ДНК.

К четырем имеющимся азотистым основаниям генетики добавили дополнительные два, которые создали методом химической модификации естественных оснований. В отличие от природной, искусственная ДНК получилась достаточно короткой. Она содержит только 81 пару оснований. Тем не менее она также размножается и эволюционирует.

Репликация молекулы, полученной искусственным путем, имеет место благодаря полимеразной цепной реакции, но пока что это происходит не самостоятельно, а через вмешательство ученых. В упомянутую ДНК они самостоятельно добавляют необходимые ферменты, помещая ее в специально подготовленную жидкую среду.

Другие нуклеотиды

В дополнение к служению мономерами в ДНК и РНК нуклеотиды играют важные роли в жизни клетки. Они являются основой для синтеза целого ряда органических веществ. Два нуклеотида могут быть связаны через фосфатные группировки в динуклеотид. К этой группе соединений относятся коферменты:

  • НАДФ+ (NADP+);
  • КоА (CoA);
  • флавин ФАД (FAD).

Также есть жизненно-важные нуклеотиды, являющиеся компонентами энергетических реакций. Например, аденин является ключевым компонентом молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), энергетической валюты клетки. Клетки используют АТФ в качестве источника энергии во всех процессах: чтобы перенести вещества через мембрану, соединить или расщепить молекулы, передвигать мышцами, жгутиками и ресничками и т. д. АТФ – это универсальный (для всех живых организмов) источник и переносчик энергии клетки.

Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, пятиуглеродного сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты. Остатки фосфорных кислот соединены между собой высокоэнергетическими связями (макроэргическими). Отрыв остатка фосфорной кислоты происходит в процессе гидролиза, при этом выделяется большое количество энергии – 40 кДж/моль. Процесс отсоединения фосфатной группы называется реакцией дефосфорелирования.

После гидролитического отщепления от АТФ одной фосфатной группы образуется аденизиндифосфатная кислота (АДФ):

АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + 40 кДж

АДФ может подвергаться дальнейшему гидролизу с отщеплением еще одной фосфатной группы и выделением второй «порции» энергии. При этом АДФ преобразуется в аденозинмонофосфорную кислоту (АМФ):

АДФ + Н2О → АМФ + Н3РО4 + 40 кДж

Обратный процесс — синтез АТФ — происходит в результате присоединения к молекуле АДФ остатка фосфорной кислоты (реакция фосфорилирования). Этот процесс осуществляется за счет энергии, высвобождающейся при окислении органических веществ (глюкозы, высших карбоновых кислот и др.). Для образования 1 моль АТФ из АДФ должно быть затрачено не менее 40 кДж энергии:

АДФ + Н3РО4 + 40 кДж → АТФ + Н2О.

АТФ чрезвычайно быстро обновляется. У человека, например, каждая молекула АТФ расщепляется и вновь синтезируется около 2400 раз в сутки, поэтому средняя продолжительность ее «жизни» — менее 1 мин. Синтез АТФ осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах, частично в гиалоплазме.

Открытый вопрос

Учёные разработали компьютерную программу, способную сравнивать транскрипционные факторы у различных видов по составу аминокислот и таким образом различать похожие белки.

Полученные результаты противоречат данным более ранних работ, в которых утверждалось, что почти все транскрипционные факторы человека и, например, мух из рода дрозофил связывают одни и те же фрагменты кода ДНК.

Также по теме


Дальний родственник из миоцена: учёные обнаружили ранее неизвестный вид древних обезьян

Американские учёные выявили новый вид обезьян, обитавший на Земле 22 млн лет назад. Открытие было сделано благодаря обнаруженным в…

«До сих пор сохранилось представление о том, что транскрипционные факторы людей и плодовых мух связывают почти идентичные структурные элементы (мотивы). И хотя известно множество примеров, где эти белки обладают функциональной консервативностью, данная гипотеза ещё далека от признания», — говорит руководитель лаборатории, в которой было проведено исследование, профессор кафедры молекулярной генетики Университета Торонто Тимоти Хьюз.

Для канадских учёных остаётся открытым вопрос, за какие функции отвечают уникальные для человека гены. В изучаемых ими белках могут быть сокрыты особенности физиологии и анатомии человека — нашей иммунной системы и мозга, которые являются наиболее сложными среди животных. Также исследователи не исключают, что эти гены могут отвечать за анатомические различия между полами.

«В области генетики человека молекулярная основа полового диморфизма почти никем не исследуется

Но ведь речь идёт о различиях, которые видны людям друг в друге и привлекают их внимание. У меня есть соблазн посвятить работе над данной темой оставшуюся половину своей карьеры, если только я смогу разобраться, как мне этого добиться», — говорит профессор Хьюз

Нуклеиновые кислоты: решение задач

Задача 1.

В молекуле ДНК содержится 17% аденина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других оснований.

Решение:

По первому правилу Чаргаффа А=Т, Г=Ц. В задаче дано А=17%, значит и тимина 17%. Всего тимина и аденина 17+17=34%. Оставшиеся 66% делятся на гуанин и цитидин поровну. Г=33% и Ц=33%.

Ответ: в этой молекуле ДНК содержится:

Тимидина — 17%;

Гуанина — 33%;

Цитидина — 33%.

Задача 2.

Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ …

Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении белка удаление из гена четвёртого нуклеотида?

Генетический код

Решение:

Используя принцип комплементарности (в ДНК: А=Т, Г=Ц) соединения оснований водородными связями и таблицу генетического кода:

Цепь ДНК ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ
иРНК ГЦЦ ГЦГ УГУ УУУ АГЦ
Цепь белка из аминркислот Ала Ала Сер Фен Сер

При удалении из гена четвёртого нуклеотида – Ц, произойдут заметные изменения – уменьшится количество и состав аминокислот в белке.

ДНК ЦГГ ГЦТ ЦАА ААТ ЦГ
иРНК ГЦЦ ЦГА ГУУ УУА ГЦ
белок Ала Арг Вал Лей

Задача 3.

Какую длину имеет участок ДНК, кодирующий синтез инсулина, который содержит 51 аминокислоту в двух цепях, если один нуклеотид занимает 3,4 А° (ангстрема) цепи ДНК? 1 А°=0,1 нм (нанометра)=0,0001 мкм (микрометра)=0,000 0001 мм=0,000 000 000 01 м.

Решение

1) 51Х3=153 (нуклеотида) – так как каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами.

2) 153 Х3,4 = 520,2 (А°)

Ответ: участок ДНК равен 520,2 А°

Из двойной спирали — в четверную

Чтобы сформировать в ДНК такую крупную структуру, как G-квадруплекс, необходимо предварительно подвергнуть плавлению (разъединить) соответствующий участок классической двойной спирали. Длина таких участков может составлять несколько десятков нуклеотидов. К примеру, общая формула для поиска потенциальных G4-структур в геноме, использованная в работах исследователей из Кэмбриджского университета, выглядела как (G3+N1—7G3+N1—7G3+N1—7G3) — то есть, предполагала длину квадруплекса от 15 до 33 пар оснований (хотя это далеко не единственный вариант ). Теоретически G-квадруплексы могут возникнуть практически в любом месте генома— при условии образования достаточно длинного однонитевого ДНК-фрагмента . Другое дело, что по показателям стабильности они будут существенно проигрывать.

Образованию четверных гуаниновых спиралей могут способствовать не только репликация, но и транскрипция (считывание гена), а также репарация (починка) хромосом . Кроме того, в ядре возможно спонтанное плавление двойной спирали ДНК, возникающее в результате тех или иных молекулярных эффектов . В конце концов, появление G4-структур может быть обусловлено целенаправленным воздействием на ДНК специальных белков — шаперонов, призванных формировать квадруплексы там, где это положено .

Врожденные уязвимости

Способность человеческой ДНК накапливать целые пласты изменений из поколения в поколение далеко не всегда идёт ему на пользу. Существует ни мало способов нарушить целостность генов:

  •  Радиация. По всюду на земле имеется некоторый радиоактивный фон, который принято считать либо естественным, либо в пределах допустимой нормы. Но, норма радиоактивного фона это лишь микродозы облучения, которое способно выбивать участки генов из цепочки ДНК. Каким бы слабым и не насыщенным это облучение не было, оно постоянно атакует наши клетки в течении всей жизни.
  •  РНК-вирусы. Вирусы способные проникать в ядро клетки и вписывать своё тело в хромосомы. Возможно ответственные за многие наследственные заболевания.
  •  Генетические яды: алкоголь, наркотические и отравляющие вещества.
  •  Некоторые виды особо опасных заболеваний.

Современные технологии генной инженерии позволяют проводить эксперименты в области создания генетического оружия, которое в теории будет поражать только представителей определённой народности. Вопросы о гуманности такого оружия уже подымались на мировом уровне и официально разработки в этом направлении были запрещены.

Но самая идея создания такого оружия так же фанатична, как и идеи расового превосходства. Остаётся надеяться, что подобных экспериментов никто на всё земле не проводит. Мы ещё слишком мало знаем о микромире и его законах в основе всего живого. И наши, довольно варварские методы вмешательства в геном живых существ, может порождать целый букет непрогнозируемых последствий. С очень высокой вероятностью, искусственный вирус быстро начнёт мутировать, вырвется из-под контроля, и начнёт убивать всё живое, а не только представителей определенной гаплогруппы.

ДНК человека

11. Около 8 процентов нашей ДНК состоит из древних вирусов, которые когда-то инфицировали людей.

12. Согласно ДНК исследованию, полинезийцы посетили Чили в 1300-х годах и обогнали Колумба, ступив на землю Америки почти на 200 лет раньше.

13. Около 2 грамм ДНК могло бы вместить всю мировую информацию, хранимую в цифровом виде.

14. Ученые записали песню из диснеевского мультфильма (“It’s A Small World After All”) в ДНК бактерии, которая устойчива к радиоактивности, чтобы на случай ядерной катастрофы люди в будущем или другие формы жизни смогли ее найти.

15. Замбийского врача Джона Шнеебергера обвинили в сексуальном насилии. Он имплантировал себе трубку с кровью другого человека, и когда у него брали кровь на ДНК, он смог обмануть специалистов. В конце концов, его все же удалось задержать.

16. ДНК людей на 99,9 процентов одинаковы. Отличия составляют последние 0,1 процент.

17. Генетическое содержание яйцеклетки можно заменить ДНК мужчины и затем оплодотворить сперматозоидом. Таким образом, двое мужчин могу стать родителями ребенка.

18. ДНК во всех ваших клетках могут растянуться на 16 миллиардов километров, если ее раскрутить. Это примерно расстояние от Земли до Плутона и обратно.

19. Хотя существуют сайты, предлагающие генетические тесты по слюне, подтверждающие ваше происхождение, ученые предупреждают, что это своего рода “генетическая астрология”, и ее не стоит воспринимать серьезно.

20. 50 процентов вашего ДНК сходно с ДНК банана.

21. Ученые определили, что период полураспада ДНК составляет 521 год, а через 1,5 миллиона лет даже ДНК, сохраненное в лучшем виде, нельзя будет прочесть.

22. Из-за разрушения ДНК маловероятно, что мы когда-нибудь сможем клонировать динозавров или других доисторических животных.

23. Немецкая полиция однажды взяла образцы ДНК во время ювелирного ограбления. Образцы указали на близнецов Хассана и Аббаса О. Оба отрицали причастность к преступлению, несмотря на то, что полиция знала о том, что один из них совершил преступление. 

Они не смогли определить, кто же из них его совершил, так как ДНК было практически идентичным, а по закону Германии подозреваемых нельзя было держать неопределенный срок. Таким образом, у полиции не было другого выбора, как отпустить подозреваемых.

24. У всех людей неафриканского происхождения есть следы ДНК неандертальцев.

25. В ходе Проекта глубинного захоронения Хорнслета датского художника Кристиана фон Хорнслета в 2013 году в глубочайшее место океана  была опущена капсула времени. Капсула содержала образцы крови, волос и ДНК животных. Целью проекта стало сохранение ДНК, чтобы в будущем можно было вернуть к жизни вымершие виды.

Достоверность теста

ДНК-тестирования это высокоточная методика изучения микромира организма и микропроцессов в нём. Расшифровка теста происходит на основе генетической базы, над пополнением которой работают многие мировые ученые и институты. Более точных методик диагностики по направления, которые предлагают разные варианты тестирования, на сегодняшний день нет.

На отцовство: индекс

ДНК-тестирование на отцовство это одно из самых известных в обществе исследований, вызывающее наибольший общественный резонанс. Результаты такое исследования имеют юридическую силу и являются достаточным основанием для принятия решения в судебном порядке. В чем же заключается суть тестирования?

Несомненно, многие знают, что спираль ДНК человека имеет двойную структуру. Так, часть генотипа ребенок заимствует от матери, а часть от отца. Сравнение аллелей (различных форм одного и того же гена) ребенка и отца (и в некоторых случаях матери) может подтвердить вероятность отцовства с точностью до 99,99%. Считается, что 100% результат не возможен, поскольку всегда есть вероятность наличия у потенциального отца близнеца. Опровергается же отцовство стопроцентно.

Основной показатель, по которым вычисляется родственная связь, называется «индексом отцовства». Не углубляясь в сложные термины, в общих чертах это показатель того, насколько аллели ребенка и потенциального отца схожи в различных областях генокода.

Для стандартизации результатов и исключения возможных ошибок расшифровки теста на отцовство, международная организация идентификации человека установила следующие пороговые значения для определения отцовства:

  1.      99,75 – 99,99% полностью доказанное отцовство
  2.      99 – 99,7%  высокая вероятность родства
  3.      95 – 98,5 отцовство не исключено, но и не доказано
  4.      90 – 94,5 небольшая вероятность родственной связи

На родство

В последние году всё большую популярность обретает тестирование на определение национальности. И речь тут не только в стремлении людей к самоидентификации: кому-то это необходимо для переезда в другую страну и получения гражданства, а кто-то хочет восстановить свое родовое древо и имеет представление о своих предках.

Зачастую результаты удивляют и имеют мало общего с тем, что представлял себе клиент до их получения. Порой результаты исследований таковы, что и вовсе могут сильно изменить отношение человека к другим народностям, и расширить понимание глубокой взаимосвязи между всеми людьми.

Так же, тестирование можно провести без согласия тестируемого и предоставить ему результаты в качестве оригинального подарка.

Врожденные заболевания

Избежать многих рисков и продлить свою жизнь может помочь своевременное исследование на врожденные заболевания и предрасположенности к таковым. Предупрежден – значит вооружен. И это полностью характеризует всю пользу подобного анализа. На сегодняшний день специалисты способны выявить до 6000 различных вирусов и инфекций, а так же определить генетическую предрасположенность к самым опасным заболеваниям современности.

История жизни — это история биосинтеза

Жизнь появилась около 3.5–4 миллиардов лет назад. За это время произошло много всего интересного: в атмосфере Земли появилось очень ценное вещество — свободный кислород, произошло несколько оледенений и массовых вымираний живых организмов, обезьянки из рода Homo научились заострять камни для добычи пищи, а уже через 2.5 миллиона лет выпустили первый айфон.

Все это время жизнь сохранялась и поддерживалась. И по большому счету, биологическая история Земли — увлекательная история о том, как воспроизводилась и менялась ДНК.

Прежде, чем читать про биосинтез, давайте бегло пробежимся по самой ДНК.

Можно ли повлиять на результат

Даже теоретически подделать результаты ДНК анализа очень и очень не просто. Если допустить, что кому-то удалось подкупить сотрудника лаборатории, то совершить такую подмену можно только в сговоре со всему участниками исследования – вся процедура анализа фиксирует документально и на фото, и проходит под надзором уполномоченного лица.

Если, всё-таки возникли подозрения в недостоверности результатов анализа, всегда можно потребовать повторное исследование в той же или в другой лаборатории. В том случае, если подмена результатов будет подтверждена, виновники таковой не только понесут уголовную ответственность, но и должны будут компенсировать все сопутствующие проверке затраты.

По самому невероятному сценарию, учёнными Израиля тестируется методика синтеза искусственной цепочки ДНК, но это еще не готовая и очень дорогая технология. И для её применения необходимо иметь доступ к банку всех исследованных генов, чего нет у обычного медицинского учреждения.

В связи с этим, и по причине высокой точности результатов исследования ДНК, тестирование является единственным способом доказать отцовство, или его отсутствие в суде. На данный момент государство не предоставляет бесплатную возможность провести анализ на отцовство, но в тех случаях, когда в ходе судебных разбирательств суд сам принял решение о необходимости проведения исследования, его оплата входит в судебные издержки и покрывается из областного бюджета.

Переваривание ДНК продуктов

Мы все знаем про жиры, белки и углеводы и представляем, сколько примерно их нужно съедать в день для поддержания сил и здоровья. Сколько же нужно съедать ДНК? Почему никто не указывает количество ДНК в том или ином продукте?

Дневное потребление ДНК варьирует от 0.1 до 1 г в день , . Наш организм способен производить достаточное количество азотистых оснований, чтобы наши клетки продолжали делиться. ДНК, содержащаяся в еде, не представляет питательной ценности и не содержит компонентов, которые наш организм не может произвести сам. Тем не менее наш ЖКТ умеет переваривать ДНК и забирать азотистые основания для нужд организма, а также отличать ДНК вредоносных организмов, таких как вирусы.

Как мы уже отметили, ДНК есть у всех растений. ДНК ГМ продуктов состоит из таких же азотистых оснований, как и у не-ГМ продуктов. Единственное отличие — это то, что их геном содержит вставку, которая делает их особенными.

Однако, сама вставка, с точки зрения молекул, не отличается от соседних «родных» участков генома. Более того, размер вставки не сопоставим с размером генома растения.

Например, длина вставки в модифицированной кукурузе — 5000 пар оснований, а размер всего генома — 2300000000 пар оснований . Следовательно, если вы целый день будете есть исключительно модифицированную кукурузу, в ваш организм поступит около 0,000022-0,00022 г «неродной» ДНК.

Механическая переработка, высокие температуры и изменения кислотности приводят к разрывам в цепочке ДНК. Было подсчитано, что средняя длина цепочек ДНК после термической обработки составляет примерно 300 пар оснований , а это 1/16 часть вставки в модифицированной кукурузе.

Такие короткие цепочки уже не представляют собой полноценный ген, а значит, не кодируют продукт активности гена — белок. При некоторых процессах, таких как очистка сахара или растительных масел, ДНК почти или полностью убирается . Некоторые части растений, например хлопок, сами по себе не содержат ДНК, тогда как само растение (в данном случае хлопчатник) — содержит.

Наш желудочно-кишечный тракт постоянно сталкивается с чужеродной ДНК — не только из продуктов питания, но и с ДНК бактерий, дрожжей и вирусов. Поэтому цель ЖКТ — переварить съеденное и защитить организм. Это происходит за счёт расщепления белков, жиров, углеводов и ДНК специальными ферментами, которые выделяются органами ЖКТ. Например, поджелудочная железа производит нуклеазы, задача которых — расщепить цепочки ДНК до отдельных небольших фрагментов и оснований (А, Т, Г, Ц).

В конечном итоге ДНК любого продукта внутри клеток кишечника будет выглядеть как набор оснований А, Т, Г, Ц и пойдет на использование в различных процессах.

Продолжение на странице #2

Заключение

Строение ДНК позволяет ей являться хранителем генетической информации, а также передавать ее следующим поколениям. Какие есть особенности у этой молекулы?

  1. Стабильность. Это возможно благодаря гликозидным, водородным и фосфодиэфирным связям, а также механизму репарации индуцированных и спонтанных повреждений.
  2. Возможность репликации. Этот механизм позволяет в соматических клетках сохранять диплоидное число хромосом.
  3. Существование генетического кода. При помощи процессов трансляции и транскрипции последовательность оснований, находящихся в ДНК, преобразуется в последовательность аминокислот, находящихся в полипептидной цепи.
  4. Способность к генетической рекомбинации. При этом образуются новые сочетания генов, которые сцеплены между собой.

Таким образом, строение и функции ДНК позволяют ей играть неоценимую роль в организмах живых существ. Известно, что длина 46-ти молекул ДНК, находящихся в каждой клетке человека, равна почти 2 м, а число нуклеотидных пар составляет 3,2 млрд.

Комментировать
0