биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:





Геном человека: как это было и как это будет

[9 августа, 2007 г.]

Это было семь лет назад — 26-го июня 2000 года. На совместной пресс-конференции с участием президента США и премьер-министра Великобритании представители двух исследовательских групп — International Human Genome Sequencing Consortium (IHGSC) и “Celera Genomics” — объявили о том, что работы по расшифровке генома человека, начавшиеся ещё в 70-х годах, успешно завершены, и черновой его вариант составлен. Начался новый эпизод развития человечества — постгеномная эра.

Что может дать нам расшифровка генома, и стоят ли потраченные средства и усилия достигнутого результата? Фрэнсис Коллинз (Francis S. Collins), руководитель американской программы «Геном человека», в 2000-м году дал следующий прогноз развития медицины и биологии в постгеномную эру:

  • 2010 год — генетическое тестирование, профилактические меры, снижающие риск заболеваний, и генная терапия до 25 наследственных заболеваний. Медсёстры начинают выполнять медико-генетические процедуры. Широко доступна преимплантационная диагностика, активно обсуждаются ограничения в применении данного метода. В США приняты законы для предотвращения генетической дискриминации и соблюдения конфиденциальности. Практические приложения геномики доступны не всем, особенно это чувствуется в развивающихся странах;

  • 2020 год — на рынке появляются лекарства от диабета, гипертонии и других заболеваний, разработанные на основе геномной информации. Разрабатывается терапия рака, прицельно направленная на свойства раковых клеток определенных опухолей. Фармакогеномика становится общепринятым подходом для создания многих лекарств. Изменение способа диагностики психических заболеваний, появление новых способов их лечения, изменение отношения общества к таким заболеваниям. Практические приложения геномики все еще доступны далеко не везде;

  • 2030 год — определение последовательности нуклеотидов всего генома отдельного индивида станет обычной процедурой, стоимость которой менее 1000 $. Каталогизированы гены, участвующие в процессе старения. Проводятся клинические испытания по увеличению максимальной продолжительности жизни человека. Лабораторные эксперименты на человеческих клетках заменены экспериментами на компьютерных моделях. Активизируются массовые движения противников передовых технологий в США и других странах;

  • 2040 год — Все общепринятые меры здравоохранения основаны на геномике. Определяется предрасположенность к большинству заболеваний (ещё до рождения). Доступна эффективная профилактическая медицина с учетом особенностей индивида. Болезни определяются на ранних стадиях путем молекулярного мониторинга.
    Для многих заболеваний доступна генная терапия. Замена лекарств продуктами генов, вырабатываемыми организмом при ответе на терапию. Средняя продолжительность жизни достигнет 90 лет благодаря улучшению социо-экономических условий. Проходят серьезные дебаты о возможности человека контролировать собственную эволюцию.
    Неравенство в мире сохраняется, создавая напряженность на международном уровне.

Как видно из прогноза, геномная информация в недалеком будущем может стать основой лечения и профилактики множества болезней. Без информации о своих генах (а она умещается на стандарный DVD-диск) человек в будущем сможет вылечить разве что насморк у какого-нибудь целителя в джунглях. Это кажется фантастикой? Но когда-то такой же фантастикой была поголовная вакцинация от оспы или интернет (заметьте, в 70-х его еще не существовало)! В будущем генетический код ребенка будут выдавать родителям в роддоме. Теоретически, при наличии такого диска, лечение и предотвращение любых недугов отдельно взятого человека станет сущим пустяком. Профессиональный врач сможет в предельно сжатые сроки поставить диагноз, назначить эффективное лечение, и даже определить вероятность появления разных болезней в будущем. К примеру, современные генетические тесты уже позволяют точно определить степень предрасположенности женщины к раку груди. Почти наверняка, лет через 40–50 ни один уважающий себя врач без генетического кода не захочет «лечить вслепую» — подобно тому, как сегодня хирургия не может обойтись без рентгеновского снимка.

Давайте зададимся вопросом — а достоверно ли сказанное, или, может быть, в действительности всё будет наоборот? Смогут ли люди наконец победить все болезни и придут ли они ко всеобщему счастью? Увы. Начнем с того, что Земля маленькая, и счастья на всех не хватит. По правде сказать, его не хватит даже для половины населения развивающихся стран. «Счастье» предназначено в основном для государств, развитых в плане науки, в частности — наук биологических. Например методика, с помощью которой можно «прочесть» генетический код любого человека, уже давно запатентована. Это отлично отработанная автоматизированная технология — правда, дорогостоящая и очень тонкая. Хочешь, покупай лицензию, а хочешь — придумывай новую методику. Только вот денег на подобную разработку хватит далеко не у всех стран! В итоге ряд государств будет обладать медициной, существенно опережающей уровень остального мира. Естественно, в слаборазвитых странах Красным Крестом будут строиться благотворительные больницы, госпитали и геномные центры. И постепенно это приведет к тому, что генетическая информация пациентов развивающихся стран (которых большинство), сосредоточится у двух-трех держав, финансирующих эту благотворительность. Что можно сделать, имея такую информацию — даже представить трудно. Может, и ничего страшного. Однако возможен и другой исход. Битва за приоритет, сопровождавшая секвенирование генома, наглядно подтверждает важность доступности генетической информации. Давайте кратко вспомним некоторые факты из истории программы «Геном человека».

Противники расшифровки генома считали поставленную задачу нереальной, ведь ДНК человека в десятки тысяч раз длиннее молекул ДНК вирусов или плазмид. Главный аргумент против был: «проект потребует миллиарды долларов, которых недосчитаются другие области науки, поэтому геномный проект затормозит развитие науки в целом. А если все-таки деньги найдутся и геном человека будет расшифрован, то полученная в результате информация не оправдает затрат...» Однако Джеймс Уотсон, один из первооткрывателей структуры ДНК и идеолог программы тотального прочтения генетической информации, остроумно парировал: «лучше не поймать большую рыбу, чем не поймать маленькую» [1, 2]. Аргумент учёного был услышан — проблему генома вынесли на обсуждение в конгресс США, и в итоге была принята национальная программа «Геном человека».

В американском городе Бетесда, что недалеко от Вашингтона, находится один из координационных центров HUGO (HUman Genome Organization). Центр координирует научную работу по теме «Геном человека» в шести странах — Германии, Англии, Франции, Японии, Китае и США. В работу включились учёные из многих стран мира, объединенные в три команды: две межгосударственные — американская “Human Genome Project” и британская из “Wellcome Trust Sanger Institute” — и частная корпорация из штата Мериленд, включившаяся в игру чуть позже, — “Celera Genomics”. Кстати, это пожалуй первый случай в биологии, когда на таком высоком уровне частная фирма соревновалась с межгосударственными организациями.

Борьба происходила с использованием колоссальных средств и возможностей. Как отмечали некоторое время назад российские эксперты, Celera стояла на плечах у программы «Геном Человека», то есть использовала то, что уже было сделано в рамках глобального проекта. Действительно, “Celera Genomics” подключилась к программе не сначала, а когда проект уже шёл полным ходом. Однако специалисты из Celera усовершенствовали алгоритм секвенирования. Кроме того, по их заказу был построен суперкомпьютер, который позволял складывать выявляемые «кирпичики» ДНК в результирующую последовательность быстрее и точнее. Конечно, все это не давало компании Celera безоговорочного преимущества, однако считаться с ней как с полноправным участником гонки заставило.

Появление “Celera Genomics” резко повысило напряженность — те, кто был занят в государственных программах, почувствовали жёсткую конкуренцию. Кроме того, после создания компании остро встал вопрос об эффективности использования государственных капиталовложений. Во главе Celera стал профессор Крейг Вентер (Craig Venter) [3], который имел огромный опыт научной работы по государственной программе «Геном человека». Именно он и заявил, что все публичные программы малоэффективны и что в его фирме геном секвенируют быстрее и дешевле. А тут появился ещё один фактор — спохватились крупные фармацевтические компании. Дело в том, что если вся информация о геноме окажется в открытом доступе, они лишатся интеллектуальной собственности, и нечего будет патентовать. Озабоченные этим, они вложили миллиарды долларов в “Celera Genomics” (с которой, вероятно, было проще договориться). Это еще более укрепило её позиции. В ответ на это коллективам межгосударственного консорциума срочно пришлось повышать эффективность работ по расшифровке генома. Сначала работа шла несогласованно, но потом были достигнуты определенные формы сосуществования — и гонка начала наращивать темп.

Финал был красивым — конкурирующие организации по взаимной договоренности одновременно объявили о завершении работ по расшифровке генома человека [4, 5]. Произошло это, как мы уже писали — 26 июня 2000 года. Но разница во времени между Америкой и Англией вывела на первое место США.

«Гонка за генóм», в которой участвовали межгосударственная и частная компании, формально завершилась «ничьей»: обе группы исследователей опубликовали свои достижения практически одновременно. Руководитель частной компании “Celera Genomics” Крейг Вентер опубликовал свою работу в журнале Science в соавторстве с ~270 учёными, работавшими под его началом [5]. Работа, выполненная международным консорциумом по секвенированию человеческого генома (IHGSC), опубликована в журнале Nature, и полный список авторов насчитывает около 2800 человек, работавших в почти трёх десятках центров по всему миру [4].

Исследования в сумме продлились 15 лет. Создание первого «чернового» варианта генома человека обошлось в 300 миллионов долларов. Однако на все исследования по этой теме, включая сравнительные анализы и решение ряда этических проблем, было выделено в сумме около трех миллиардов долларов. “Celera Genomics” вложила примерно столько же, правда, она истратила их всего за шесть лет. Цена колоссальная, но эта сумма ничтожна в сравнении с той выгодой, которую получит страна-разработчик от ожидаемой вскоре окончательной победы над десятками серьезных заболеваний. В начале октября 2002 года в интервью «Ассошиэйтед пресс» президент “Celera Genomics” Крейг Вентер заявил, что одна из его некоммерческих организаций планирует заняться изготовлением компакт-дисков, содержащих максимум информации о ДНК клиента. Предварительная стоимость такого заказа — более 700 тысяч долларов. А одному из первооткрывателей структуры ДНК — доктору Джеймсу Уотсону — уже в этом году были подарены два DVD-диска с его геномом общей стоимостью 1 млн. долларов [6], — как видим, цены падают. Так, вице-президент фирмы “454 Life Sciences” Майкл Эгхолм (Michael Egholm) сообщил, что в скором времени компания сможет довести цену расшифровки до 100 тыс. долларов.

Широкая известность и масштабное финансирование — палка о двух концах. С одной стороны, за счет неограниченных средств работа продвигается легко и быстро. Но с другой стороны, результат исследований должен получиться таким, каким его заказывают. К началу 2001 года в геноме человека со стопроцентной достоверностью было идентифицировано больее 20 тыс. генов. Эта цифра оказалось в три раза меньше, чем было предсказано всего за два года до этого. Вторая команда исследователей из Национального института геномных исследований США во главе с Френсисом Коллинсом независимым способом получила те же результаты — между 20 и 25 тыс. генов в геноме каждой человеческой клетки. Однако неопределенность в окончательные оценки внесли два других международных совместных научных проекта. Доктор Вильям Хезелтайн (руководитель фирмы “Human Genome Studies”) настаивал, что в их банке содержится информация о 140 тыс. генов. И этой информацией он не собирается пока делиться с мировой общественностью. Его фирма вложила деньги в патенты и собирается зарабатывать на полученной информации, поскольку она относится к генам широко распространенных болезней человека. Другая группа заявила о 120 тыс. идентифицированных генов человека и также настаивала, что именно эта цифра отражает общее число генов человека.

Тут необходимо уточнить, что эти исследователи занимались расшифровкой последовательности ДНК не самого генома, а ДНК-копий информационных (называемых также матричными) РНК (иРНК или мРНК). Другими словами, исследовался не весь геном, а только та его часть, что перекодируется клеткой в мРНК и направляет синтез белков. Поскольку один ген может служить матрицей для производства нескольких различных видов мРНК (что определяется многими факторами: тип клетки, стадия развития организма и т. д.), то и суммарное число всех различных последовательностей мРНК (а это именно то, что запатентовала “Human Genome Studies”) будет значительно бóльшим. Скорее всего, использовать это число для оценки количества генов в геноме просто некорректно.

Очевидно, что наспех «приватизированная» генетическая информация будет в ближайшие годы тщательно проверяться, пока точное число генов станет, наконец, общепринятым. Но настораживает тот факт, что в процессе «познания» патентуется вообще все, что только можно запатентовать. Тут даже не шкура не убитого медведя, а вообще все, что находилось в берлоге, было поделено! Кстати, на сегодня дебаты сбавили обороты, и геном человека официально насчитывает только 21667 генов (версия NCBI 35, датированная октябрём 2005 года). Следует отметить, что пока большая часть информации всё-таки остаётся общедоступной. Сейчас существуют базы данных, в которых аккумулирована информация о структуре генома не только человека, но и геномов многих других организмов (например, EnsEMBL). Однако попытки получить исключительные права на использование каких-либо генов или последовательностей в коммерческих целях всегда были, есть сейчас и будут предприниматься впредь.

На сегодня основные цели структурной части программы уже в основном выполнены — геном человека почти полностью прочитан. Первый, «черновой» вариант последовательности, опубликованный в начале 2001 года [4], был далек от совершенства. В нём отсутствовало приблизительно 30% последовательности генома в целом, из них около 10% последовательности так называемого эухроматина — богатых генами и активно экспрессирующихся участков хромосом. Согласно последним подсчётам, эухроматин составляет примерно 93.5% от всего генома [7]. Оставшиеся же 6.5% приходятся на гетерохроматин — эти участки хромосом бедны генами и содержат большое количество повторов, которые представляют серьезные трудности для ученых, пытающихся прочесть их последовательность [8]. Более того, считается, что ДНК в гетерохроматине находится в неактивном состоянии и не экспрессируется. (Этим можно объяснить такое «невнимание» ученых к оставшимся «малым» процентам человеческого генома.) Но даже имевшиеся на 2001 год «черновые» варианты эухроматиновых последовательностей содержали большое количество разрывов, ошибок и неверно соединенных и ориентированных фрагментов. Нисколько не умаляя значения для науки и ее приложений появление этого «черновика», стоит однако отметить, что использование этой предварительной информации в крупномасштабных экспериментах по анализу генома в целом (например, при исследовании эволюции генов или общей организации генома) выявило множество неточностей и артефактов. Поэтому дальнейшая и не менее кропотливая работа, «последние вершки», была абсолютно необходима.

Слева: Автоматизированная линия подготовки образцов ДНК для секвенирования в Центре Геномных исследований института Уайтхеда. Справа: Лаборатория в Сэнгеровском институте, заполненная автоматами для высокопроизводительной расшифровки последовательностей ДНК.

Завершение расшифровки заняло еще несколько лет и привело почти что к удвоению стоимости всего проекта. Однако уже в 2004 г. было объявлено, что эухроматин прочитан на 99% с общей точностью одна ошибка на 100000 пар оснований. Количество разрывов уменьшилось в 400 раз. Аккуратность и полнота прочтения стала достаточной для эффективного поиска генов, отвечающих за то или иное наследственное заболевание (например, диабет или рак груди). Практически это означает, что исследователям больше не надо заниматься трудоемким подтверждением последовательностей генов, с которыми они работают, так как можно полностью положиться на определенную и доступную каждому последовательность всего генома.

Таким образом, изначальный план проекта был значительно перевыполнен. Помогло ли это нам в понимании того, как устроен и работает наш геном? Безусловно. Авторы статьи в Nature, в которой был опубликован «окончательный» (на 2004 год) вариант генома [7], провели с его использованием несколько анализов, которые были бы абсолютно бессмысленны, имей они на руках только «черновую» последовательность. Оказалось, что более тысячи генов «родились» совсем недавно (по эволюционным меркам, конечно) — в процессе удвоения исходного гена и последующего независимого развития дочернего гена и гена-родителя. А чуть меньше сорока генов недавно «умерли», накопив мутации, сделавшие их совершенно неактивными. Другая статья, вышедшая в том же номере журнала Nature, прямо указывает на недостатки метода, использованного учеными из Celera [9]. Следствием этих недостатков стали пропуски многочисленных повторов в прочитанных последовательностях ДНК и, как результат, недооценённая длина и сложность всего генома. Чтобы не повторять подобных ошибок в будущем, авторы статьи предложили использовать гибридную стратегию — комбинацию высокоэффективного подхода, использовавшегося учеными из Celera, и сравнительно медленного и трудоемкого, но и более надежного метода, применявшегося исследователями из IHGSC.

Куда дальше будет направлено беспрецедентное исследование «Геном человека»? Кое-что об этом можно сказать уже сейчас. Основанный в сентябре 2003 года международный консорциум ENCODE (ENCyclopaedia Of DNA Elements) поставил своей целью обнаружение и изучение «управляющих элементов» (последовательностей) в геноме человека. Действительно, ведь 3 млрд. пар оснований (а именно такова длина генома человека) содержат всего лишь 22 тыс. генов, разбросанных в этом океане ДНК непонятным для нас образом. Что управляет их экспрессией? Зачем нам такой избыток ДНК? Действительно ли он является балластом, или же все-таки проявляет себя, обладая какими-то неизвестными функциями [10]?

Для начала, в качестве пилотного проекта, ученые из ENCODE «пристально вгляделись» в последовательность, составляющую 1% от генома человека (30 млн. пар оснований), используя новейшее оборудование для исследований в молекулярной биологии. Результаты были опубликованы в апреле нынешнего года в Nature [11]. Оказалось, что бóльшая часть генома человека (в том числе участки, считавшиеся ранее «молчащими») служит матрицей для производства различных РНК, многие из которых не являются информационными, поскольку не кодируют белков. Многие из этих «некодирующих» РНК перекрываются с «классическими» генами (участками ДНК, кодирующими белки). Неожиданным результатом было и то, как регуляторные участки ДНК были расположены относительно генов, экспрессией которых они управляли. Последовательности многих из этих участков мало изменялись в процессе эволюции, в то время как другие участки, считавшиеся важными для управления клеткой, мутировали и изменялись в процессе эволюции с неожиданно высокой скоростью [10]. Все эти находки поставили большое количество новых вопросов, ответы на которые можно получить лишь в дальнейших исследованиях.

Другая задача, решение которой станет делом недалекого будущего, — определение последовательности оставшихся «малых» процентов генома, составляющих гетерохроматин, т. е. бедных генами и богатых повторами участков ДНК, необходимых для удвоения хромосом в процессе деления клетки. Наличие повторов делает задачу расшифровки этих последовательностей неразрешимой для существующих подходов, и, следовательно, требует изобретения новых методов. Поэтому не удивляйтесь, когда году в 2010 выйдет очередная статья, объявляющая об «окончании» расшифровки генома человека — в ней будет рассказано о том, как был «взломан» гетерохроматин.

Конечно, сейчас в нашем распоряжении имеется лишь некий «усредненный» вариант человеческого генома. Образно говоря — мы сегодня имеем лишь самое общее описание конструкции автомобиля: мотор, ходовая часть, колёса, руль, сиденья, краска, обивка, бензин с маслом и т. д. Ближайшее рассмотрение полученного результата свидетельствует о том, что впереди — годы работ по уточнению наших знаний по каждому конкретному геному. Программа «Геном человека» не прекратила свое существование, она лишь меняет ориентацию: от структурной геномики осуществляется переход к геномике функциональной, предназначенной установить, как управляются и работают гены. Более того, все люди на уровне генов отличаются так же, как одни и те же модели автомобилей отличаются различными вариантами исполнения одних и тех же агрегатов. Не только отдельные основания в последовательностях генов двух разных людей могут отличаться, но и количество копий крупных фрагментов ДНК, порой включающих в себя несколько генов, может сильно варьировать. А это означает, что на передний план выходят работы по детальному сравнению геномов, скажем, представителей различных человеческих популяций, этнических групп, и даже здоровых и больных людей. Современные технологии позволяют быстро и точно проводить такие сравнительные анализы, а ведь еще лет десять назад об этом никто и не мечтал. Изучением структурных вариаций человеческого генома занимается очередное международное научное объединение. В США и Европе значительные средства выделяются на финансирование биоинформатики — молодой науки, возникшей на стыке информатики, математики и биологии, без которой никак не разобраться в безграничном океане информации, накопленном в современной биологии. Биоинформационные методы помогут нам ответить на многие интереснейшие вопросы — «как происходила эволюция человека?», «какие гены определяют те или иные особенности человеческого организма?», «какие гены ответственны за предрасположенность к болезням?» Знаете, как говорят англичане: “This is the end of the beginning” — «Это конец начала». Вот именно эта фраза точно отражает нынешнюю ситуацию [12]. Начинается самое главное и — я совершенно уверен — самое интересное: накопление результатов, их сравнение и дальнейший анализ.

«...Сегодня мы выпускаем в свет первое издание „Книги жизни“ с нашими инструкциями», — сказал в эфире телеканала «Россия» Фрэнсис Коллинз. — «Мы будем обращаться к нему десятки, сотни лет. И уже скоро люди зададутся вопросом, как они могли обходиться без этой информации».

Другую точку зрения можно проиллюстрировать, процитировав академика Кордюма В. А.:

«...Надежды же на то, что новая информация о функциях генома будет полностью открытой, чисто символические. Можно прогнозировать, что возникнут (на базе уже имеющихся) гигантские центры, которые смогут все данные соединить в одно связное целое, некую электронную версию Человека и реализовывать её практически — в гены, белки, клетки, ткани, органы и что угодно ещё. Но во что? Угодное кому? Для чего? В процессе работ по программе „геном человека“ стремительно совершенствовались методы и аппаратура для определения первичной последовательности ДНК. В крупнейших центрах это превратилось в некое подобие заводской деятельности. Но даже на уровне лабораторных индивидуальных приборов (вернее их комплексов) уже создано столь совершенное оборудование, что оно способно определить за 3 месяца такую по объему последовательность ДНК, которая равна всему геному человека. Не удивительно, что возникла (и тут же начала стремительно реализоваться) идея определения геномов индивидуальных людей. Безусловно, это очень интересно — сравнить отличия разных индивидуумов на уровне их первоосновы. Польза от такого сравнения тоже несомненная. Можно будет установить, у кого имеются какие нарушения в геноме, прогнозировать их последствия и устранить то, что может привести к болезням. Здоровье будет гарантированным, да и жизнь продлится весьма существенно. Это с одной стороны. С другой же стороны всё совсем не очевидно. Получить и проанализировать всю наследственность индивидуума означает получение полного, исчерпывающего биологического досье на него. Оно, при желании того, кто его знает, позволит столь же исчерпывающе делать с человеком всё что угодно. По уже известной цепочке: клетка — молекулярная машина; человек состоит из клеток; клетка во всех своих проявлениях и во всём диапазоне возможных ответов, записана в геноме; с геномом можно ограниченно уже и сегодня манипулировать, а в обозримом будущем вообще манипулировать практически как угодно...»

Однако, наверное, пугаться таких мрачных прогнозов еще рано (хотя знать о них, безусловно, нужно). Для их осуществления надо полностью перестраивать многие социальные и культурные традиции. Очень хорошо по этому поводу сказал в интервью доктор биологических наук Михаил Гельфанд, и. о. заместителя директора Института проблем передачи информации РАН: «...если у вас есть, предположим, один из пяти генов, предопределяющих развитие шизофрении, то что может случиться, если эта информация — ваш геном — попала в руки вашего потенциального работодателя, который ничего в геномике не понимает! (и как следствие — вас на работу могут не принять, посчитав это рискованным; и это не смотря на то, что шизофрении у вас нет и не будет — прим. автора.) Другой аспект: с появлением индивидуализированной медицины, основанной на геномике, полностью изменится страховая медицина. Ведь одно дело — предусматривать риски неизвестные, а другое дело — совершенно определенные. Если честно, то все западное общество в целом, не только российское, к геномной революции сейчас не готово...» [13].

Действительно, чтобы разумно пользоваться новой информацией, надо ее понимать. А для того чтобы понять геном — не просто прочитать, этого далеко не достаточно, — нам потребуются десятилетия. Слишком уж сложная картина вырисовывается, и чтобы осознать её, нам надо будет поменять многие стереотипы. Поэтому на самом деле расшифровка генома ещё продолжается и будет продолжаться. И будем ли мы стоять в стороне или станем, наконец, активными участниками этой гонки — зависит от нас.

Статья написана в соавторстве с Натальиным Павлом.

Список литературы

  1. Киселёв Л. (2001). Новая биология началась в феврале 2001 года. Наука и Жизнь;
  2. Киселёв Л. (2002). Вторая жизнь генома: от структуры к функции. Знание–Сила 7;
  3. В последнее время имя Вентера также связывают с «искусственным созданием жизни» —
    биомолекула.ру: Смыслы «жизни»;
  4. International Human Genome Sequencing Consortium. (2001). Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409, 860–921 (в интернете);
  5. Venter, J.C. et al. (2001). The Sequence of the Human Genome. Science 291, 1304–1351 (в интернете);
  6. биомолекула.ру: Геном Нобелевского лауреата Джеймса Уотсона скоро будет расшифрован;
  7. International Human Genome Sequencing Consortium. (2004). Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature 431, 931–945 (в интернете);
  8. биомолекула.ру: Геном человека: полезная книга, или глянцевый журнал?;
  9. She, X., Jiang, Z., Clark, R.A., Liu, G., Cheng, Z., Tuzun, E., Church, D.M., Sutton, G., Halpern, A.L., Eichler, E.E. (2004). Shotgun sequence assembly and recent segmental duplications within the human genome. Nature 431, 927–930 (в интернете);
  10. биомолекула.ру: «Мусорная» ДНК управляет эволюцией млекопитающих?;
  11. The ENCODE Project Consortium. (2007). Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project. Nature 447, 799–816 (в интернете);
  12. Stein, D.L. (2004). Human genome: End of the beginning. Nature 431, 915–916 (в интернете);
  13. Интервью М. Гельфанда журналу «The New Times», опубликованное в интернет-журнале «коммерческая биотехнология».

Автор: Старокадомский Петр.

Число просмотров: 6883.

Creative Commons License — условия использования и распространения материалов сайта.
Вернуться в раздел «Мнения»

Поделиться ссылочкой:

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

2008 год - геном 5000 $

Старокадомский Петр — 7 октября, 2008 г. 19:30. (ссылка)

2008 год, в Nature (6 October 2008) объявлено, что ряд компаний пообещал в следующем году удешивить стоимость прочтения геномов до 5000 долларов за штуку. Ждем дальнейшего падения цен. Ссылка для любопытных

(ответить)

А вот уже, кстати, и «как это будет»

Чугунов Антон — 24 января, 2008 г. 15:21. (ссылка)

Не успели еще отгреметь геномы Уотсона и Вентера, как, по инициативе китайских учёных стартовал проект, в котором будет отсеквенировано 1000 (!) геномов людей из разных частей света.
Cреди целей проекта в первую очередь, конечно, называют приближение эры персональной геномики и всякие медицинские приложения. Аналитики отмечают, что в данный проект заложены крайне краткие сроки (3 года) и чрезвычайно скромное финансирование (30–50 млн. долл.)

(ответить)

Re: Геном человека: как это было и как это будет

nonlock — 13 декабря, 2007 г. 14:43. (ссылка) (свернуть ветвь)

Удивительное дело, по сути генетика не может ответить на главное, как пространственно-временная структура многоклеточных свернута в хромосомы. 98 % генома человека "как бы" не участвуют в работе хромосом, за исключением траспозонных и некоторых малых функций по обслуживанию белкового синтеза. Каноническая модель триплетного кода, если следовать ей, приведет к массовым ошибкам в белковом синтезе. Это отметил У.Лагерквист еще в 1968г. Ген (Hot Head), которого "как бы нет" в геноме Резушки Таля, выскакивае как чорт из коробочки (группа Р.Прюита из Пардуйского ун-та, US). Откуда он взялся? Из "запасающих" ушедшие гены РНК? Тогда геном = Ионблану. Несть числа доказательств непонимания истиннх функций генома. А люди всерьез обсуждают будущее, ориентируясь на 3 млрд секвенированных нуклеотидов. Джоконда предстает как 200г. краски, размазанной по текстилю...

(ответить)

Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Натальин Павел — 14 декабря, 2007 г. 13:18. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вы зачем пудрите автору мозг? Вы-то сами на сколько внимательно читали статью Лагерквиста, который в гробу переворачивается — если он, конечно, в гробу — от того, что Вы его так недобросовестно в свидетели призываете. Так вот он пишет: «I would like to suggest that misreading by the „two out of three“ method could pose a significant threat to the fidelity of protein synthesis in the cell.» И ни слова о том, что «каноническая триплетная модель» не верна. Далее, по поводу HOTHEAD. Вы так об этом пишете, словно исчезнувший в процессе эволюции ген вдруг появляется из ниоткуда… На самом деле, у «самоопыляющихся» гомозиготных растений появились гетерозиготы в потомстве. Не ген пропавший всплыл, а аллель! К чему это Ваше смещение акцентов? Статья тА ещё, никаких солидных подтверждений своей модели авторы не представили. И в Nature дебаты сразу пошли — как интерпретировать их наблюдения. И хотя мне РНК-опосредованная наследственность слух не режет, там скорее всего всё проще — перекрёстное опыление, контаминация.

(ответить)

Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Гаряев Петр — 18 сентября, 2008 г. 11:41. (ссылка) (свернуть ветвь)

Не вырывайте из контекста. Читайте всю статью. Да, Лагерквист не опровергал триплетную модель. Он только поставил вопрос, что мол проблемы с чтением иРНК возникают, потенциально опасные для синтеза белков. И не ответил на него. А что отвечать, коль синтезы идут нормально. Но вот почему норамльно, если таблица кода кричит, что нормального не должно быть.

Последние публикации группы Волновой генетики

1. P.P. Gariaev, M.J. Friedman, E.A. Leonova- Gariaeva Crisis in Life Sciences. The Wave Genetics Response, 2006, http://genoterra.ru/news/view/8/941


2. Тертышный Г.Г., Гаряев П.П., 2007, Волновые генетические нанотехнологии управления биосистемами. Теория и эксперименты. Новые медицинские технологии, №7, с.49-64. http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/New_tec-7-2007.zip



3. Гаряев П.П., Кокая А.А., Мухина И.В., Леонова-Гаряева Е.А., Кокая Н.Г., 2007, Влияние модулированного биоструктурами электромагнитного излучения на течение аллоксанового сахарного диабета у крыс. Бюллетень Эксп. Биол. и Мед., №2, с.155-158. http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/Diabet.zip




4. Гаряев П.П., Кокая А.А., Леонова-Гаряева Е.А., Мулдашев Э.Р., Мухина И.В., Смелов М.В., Тертышный Г.Г., Товмаш А.В., Ягужинский Л.С., 2007, Теоретические модели волновой генетики и воспроизведение волнового иммунитета в эксперименте. Новые медицинские технологии/Новое медицинское оборудование, №11, с. 26-70. http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/Wimmuni.zip


6. П.П.Гаряев П.П., Тертышный Г.Г., Товмаш А.В.
Новые медицинские технологии, №9, стр. 42-53 (2007) Экспериментальные исследования in vitro по голографическому отображению и переносу ДНК в комплексе с информацией, ее окружающей
http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/DNK-repliki-new.zip


7. Гаряев П.П., 2008, Обзор научных данных о наличии полной информации по вопросу канонической модели генетического кодирования. Новые медицинские технологии. Новое медицинское оборудование. №1, с. 30-49. http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/Gkod-Slognee.zip

8. Подготовлена к печати книга П.Гаряев. «Волновой геном 2».


Дополнительная информация в моем сайте http://www.wavegenetics.jino-net.ru/


П.Гаряев

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Натальин Павел — 18 сентября, 2008 г. 17:24. (ссылка) (свернуть ветвь)

Давайте сделаем так. Если хотите - набросайте в ответом комментарии тезисно Ваши доводы в пользу волнового кода, как это подтверждается экспериментально, а также соображения против "триплетного мышления". Ссылки на статьи преводить не надо, т.к. читать их никто не будет. Вы же не читаете. А то в ответ Вам можно было бы привести бесконечный список ссылок на статьи из PubMed.

(ответить)

Гаряев Петр — 19 сентября, 2008 г. 16:00. (ссылка) (свернуть ветвь)

Для начала, наши статьи опубликованы не только там, что привел. Хотя и супер рейтинговые журналы не гарантия против лжи. Вспомним недавние публикации Хванга в Nature. Где сейчас Хванг? Или обратный пример - первые публикации по автоволновым процессам (потом Нобеля дали). Где они были опубликованы? В трудах какого-то мед. института. Наши публикации по ДНК лазеру, по солитонам на ДНК, по ДНК-компьютингу, по взвимодействию ЭМИ с биомакромолекулами были опубликованы в Quantum Electronics, Laser Physics, Кр. Сообщ. по физике ФИАН, Proc. SPIE, Бюлл. Эксп.Биол. и Мед. Последние публикации тоже не в Мурзилке.

Что до триплетного кода, то простой анализ канонической таблицы приводит к простому вопросу. 3'-5' кодон-антикодоновой пары не участвует в кодировании (вспоминаем Вобл гипотезу Крика). Кодируют "два из трех" (Лагерквист), да и любой может это увидеть в таблице. Итак, простой анализ ее дает: в некоторых кодоновых семействах четверки кодонов, точнее, их значащие одинаковые двойки нуклеотидов шифруют не одну, а две различные аминокислоты, а также стоп-кодоны. Так, дублетное UU-семейство кодирует фенилаланин и лейцин, AU – изолейцин и метионин, UA – тирозин, Och и Amb стоп-кодоны, CA – гистидин и глицин, AA – аспарагин и лизин, GA – аспарагиновую и глутаминовую, UG – цистеин, Umb и Trp
стоп-кодоны, AG – серин и аргинин. Это омонимия в дополнение к очевидной синонимии кода. Следовательно, рибосомы встречаясь с омонимичными дублетами должны «принять решение» (хотя решение принимает целостный геном каждой клетки) о выборе одной из двух аминокислот или стопа. Это достигается контекстными ориентациями рибосомы на иРНК, о чем говорил (после нас) акад. РАН Л.П.Овчинников http://bio.fizteh.ru/student/files/biology...articles/f_4ai2 как о втором генетическом коде. Контекст иРНК не может быть «понят» с чисто физ-хим позиций, это лингвистическое (ментальное) образование. Сюда же относятся работы В.И.Щербака об оперированием понятием нуля триплетным кодом, что также уходит из физ-химии. Таким образом, мы не пытаемся упразднить триплетную модель, но расширяем ее в другие горизонты.

Теперь о «волновых генах». Первые шаги по доказательству их реальности (со времен А.Г Гурвича) сделали Дзян Кань Джен, Казначеев, Будаговский, Бурлаков. Мы развили эксперименты такого рода, создав аппаратуру, моделирующую волновые знаковые процессы в геномах, и на большом материале продемонстрировали процесс переноса ген. информации (или триггер-факторов) с помощью лазерных ЭМИ и управления с помощью такой такой информации процессами постэмбрионального морфогенеза (регенерации) поджелудочной железы у крыс. И сделали это в Москве в ИПУ РАН, Затем в Торонто и, наконец, независимо от нас это сделали в Н.Новгороде.

Итак, геном работает как на вещественном, так и на волновом (квантовом) уровнях, используя принципы лингвистики, голографии, солитоники, квантовой нелокальности.

А то, что с нами спорят и обвиняют … в чем только… , так это естественно. Кому же из «классиков» охота оказаться в роли «ступеньки» в развитии генетики и мол. биологии?

(ответить)

Послушайте, Вы первый раз внятно и понятно написали про свою точку зрения. Во всяком случае я первый раз встретил понятный и спокойный текст. Продолжайте дисскуссию в том же духе - тогда все будет намного приятнее и полезнее, имхо.
UPD. Разбор нашей дискуссии любознательный читатель найдет по ссылке.

(ответить)

Пардон-с!

Снова Чубенко — 28 февраля, 2009 г. 14:34. (ссылка)

Не разглядел второпях - продолжать предложено Гаряеву, и давно. Действительно, он менее буйный и немного менее невменяемый. Превед ему от Перлофила :)))

(ответить)

Модераторам

А.Чубенко — 28 февраля, 2009 г. 14:29. (ссылка)

Товарищи, забаньте наконец эту буйнопомешанную! Сколько ж можно читать шизолалию?! Да еще и продолжать предлагаете - на кой вам такой оживляж?!

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Натальин Павел — 18 сентября, 2008 г. 15:57. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вы бы ещё на ЖЖ сослались. А вообще - интересный материал для нашего раздела "лженаука".

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Петр Гаряев — 18 сентября, 2008 г. 16:44. (ссылка) (свернуть ветвь)

Можно было бы послать вас..., да к чему? Вот если бы вы по существу статей ответили, тогда бы и получили... А так вставать в позу - удел дурачков. И знайте, волновой генетикой занимаемя не только мы, но и такие крупные ученые как P.Marcer, W.Shemp, R.A.Miller, Будаговский, Бурлаков, Мосолов, Дзян Кань Джен, M.Pitkanen, А.Кайварайнен. Да вы хоть таблицу ген. кода посмотрите, если ею руководствоваться - массовый синтез ошибочных белков и ... Да что там с безграмотным говорить. Дуб, вы, Василий Иванович... Да, крепок я, Петька, крепок! Вот пример омонимий, используемых геномом, но недоступных ваашему одномерному триплетному мышлению.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Полянский Антон — 18 сентября, 2008 г. 17:28. (ссылка)

Куда уж нам одномерным... Только почему-то все такие ученые из подполья - ваши коллеги (торсионщики, водяные оракулы и прочие леонарды) - всегда в процессе научной дискуссии (если вы вообще правильно понимаете, что это такое) начинают с демагогии, а потом обычно переходят на визг и оскорбления. Более весомых аргументов, видимо, не находится. Публиковать работы можно хоть в Мурзилке - никто не запрещает. Но вот в научном сообществе принято апеллировать к публикациям в рецензируемых журнала, имеющих индексы цитирования и пр. Иначе такие разговоры следует переносить на кухню... Мы готовы выслушать любые мнения, но всегда будем при этом отстаивать позиции и взгляды признанные большинством ученых со всего мира. Если вам не по душе такой формат - в интернете полно сайтов, где вы найдете приятных во всех отношениях собеседников, готовых лить воду на вашу волновую мельницу.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Натальин Павел — 18 сентября, 2008 г. 16:55. (ссылка)

Оскорбления тут не помогут. Более того, здесь так не принято. Первое и последнее предупреждение - потом подобные комментарии будут удаляться с сайта.

(ответить)

Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Старокадомский Петр — 13 декабря, 2007 г. 14:52. (ссылка) (свернуть ветвь)

Простите, но я ничего не понял. поэтому и ответить не могу. Возможно можно сформулировать Ваши мысли попроще, используя простые предложения. С уважением.

(ответить)

Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

nonlock (http://www.wavegenetics.jino-net.ru/) — 13 декабря, 2007 г. 17:22. (ссылка) (свернуть ветвь)

Полагаю, у Вас достаточный уровень, чтобы понять - генетика до сих пор не в состоянии трактовать тонкие механизмы кодирования фенотипа. Ген(ы) пока еще черный ящик, где на входе запрос биосистемы на то или иное морфогенетическое действие (структуру, признак), а на выходе они самые - структура, признак. Каскады генных включений-выключений и их продукты никак не объясняют главное – как реализуется морфогенез, т.е. пространственно-временная структура развивающегося эмбриона. Градиенты морфогенов по Вольперту ровным счетом ничего не объясняют. Черный ящик остался черным. Насчет чудовищности мысли, что 98% нашего генома – мусор, уж не говорю. И так ясно. Модель триплетного кода в части «воблирования» (случайности) 1-го нуклеотида антикодона, не обязательно комплементарного 3-му кодона, автоматически выводит на положение, что аминокислоты кодируют только два из трех кодоновых нуклеотидов [Lagerkvist U., 1978, “Two out of Three”: an alternative method for codon reading. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, v.75, p. 1759-1762]. Отсюда неизбежные омонимии, когда два одинаковых кодирующих дублетов кодируют разные аминокислоты (или стоп функцию), поэтому необходим ВЫБОР из двух одного. Ошибка выбора – ошибка в синтезе белка. А ошибок нет. Как осуществляется правильный выбор? Правильно, контекстными ориентациями. Что это значит? Это значит, что мы видим ИНЫЕ принципы белкового кодирования, которые уже получили название «второго генетического кода». Что он из себя представляет? Официоз не знает… Относительно парадокса, точнее нарушения Менделевских канонов, связанного с возвратом старого предкового гена, которого в геноме уже «как бы» нет, читайте статью Лолли и др., которая встряхнула генетику http://www.nature.com/nature/journal/v434/n7032/abs/nature03380.html Предположение авторов, что предковый ген запасен в РНК, фантастичен. Такие РНК были бы давно замечены, чего не наблюдается. Если бы уходящие в ходе эволюции гены запасались в РНК, геном был бы размером с Монблан. Следовательно, механизм возврата предковых генов ИНОЙ. Какой?
Все эти, мягко говоря, слабости официальной генетики заставляют улыбнуться при взгляде на радостную возню относительно «прорывного успеха» программы Геном человека. Особенно при мысли, что по генам мы мало чем отличаемся от кишечной палочки или голотурии. Еще забавнее фантазии на будущее, ориентированные на ту же плоскую мысль, что вся информация в ДНК (РНК) – в последовательностях нуклеотидов. Нет. Это топтание на месте.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Старокадомский Петр — 13 декабря, 2007 г. 18:35. (ссылка)

Видите ли, положение действительно сложное. С одной стороны - ряд аргументов и фактов, некоторые из них приведенны Вами, остальные периодически всколыхивают научный мир (это и редактирование мРНК (пост-транскрипционное изменение точечной мутации), и упомянутый Вами третий кодон, и создание цистеина из аминокислоты-предшественника прямо на тРНК у некоторых архей, и прочие прочие прочие факты). Они заставляют думать и задумываться. И показывают что пока наше понимание жизни далеко от логического завершения. Так это и естественно.
С другой стороны - массив данных, полученный на модельных объектах - какой-то вид бактерий, какие то дрожжи, какая то линия клеток. Эти данные конечно довольно условные и часто противоречивы. Но общие принципы, заложенные по ним, в большинстве случаев правдивы. Т.е. основваясь на современных данных мы умеем строить новые гены, синтезировать in vitro белки или клонировать клетки. И это дает ожидаемый результат. И повторяеться он в любой лаборатории, на разных реактивах и в разных условиях. Это значит что какие-то основные моменты мы понимаем верно.
В данном обзоре мы постарались суммировать современные достижения генетики в расшифровке генома. Это, так сказать, хрестоматийный, вводный обзор для школьников и студентов. Он описывает общие взгляды и достижения. Не зная азов, не поймешь высших материй. Здесь приведены только "азы" - более серьёзные и спорные статьи авторы данного сайта публикуют в специализированных журналах.
Слабости официальной науки всегда есть. Одних они стимулируют, у других вызывают скептические улыбки. И те, и другие пользуются достижениями этой науки в обычной жизни. Потому что достижения биотехнологии, например лекарства, тем и отличаются от продуктов любой "псевдо"науки - они действуют и на тех, кто в них верит, и на тех кто в них не верит (те, кто с победным возгласом вспомнит сейчас про "чудо-эффект" плацебо - пусть идет на этот сайт).

(ответить)

Re: Геном человека: как это было и как это будет

Admin — 27 ноября, 2007 г. 15:09. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вот почему важно, во-первых, реформировать копирайт и патентное право. Они спотыкаются уже сейчас, на "какой-то" мультимедии. Что касается информации о геноме - один путь: делать ее открытой и никаких санкций за нарушение. Получится что-то вроде свободного ношения оружия, но в условиях генетического фронтира, к которому мы подходим - это необходимость. "Проблема" с работодателями решается закономерной эволюцией экономических отношений - от продажи потенциальных возможностей к продаже реальных результатов, наем "на авось" уходит в прошлое, а вместе с ним и дурацкая корпоративная уравниловка, когда оплата и создаваемая ценность слабо связаны. Короче. Изменятся в буквальном смысле слова все ценности, кроме самого факта их наличия. Есть еще версия, что "копаться" в геноме, искать в нем закономерности (дизассемблировать) будет специальным образом заточенный ИИ, а человек будет этими данными пользоваться (ставить задачу). Это вносит еще большую непредсказуемость в предполагаемые темпы прогресса - корреляцию с компьютерными мощностями, а в них тоже приближается очередной переход. Поэтому я считаю такие прогнозы весьма условными. Они могут к 10 году оказаться завышенными, а к 40 все равно будут выглядеть наивно-отсталыми. Фиг еще знает, что будет с существующей практикой многолетних клинических испытаний и других подстраховок. Ее может порушить какая-нибудь массовая эпидемия или другой кризис, но вероятнее всего - полнофункциональное моделирование. Тогда достаточно будет одного цикла испытания самого моделирования, чтобы сделать эту систему нормой. Вот вам и очередной скачок вместо привычного "больше генов, больше лекарств". Плюс экономический фактор, как будет развиваться спрос на геномные решения, как сегментируется рынок. О каком неравенстве идет речь - об обычной дифференциации доходов или о массовой недоступности критических возможностей (на сегодня это - личная свобода, грамотность, доступ к интернету, в будущем список наверняка расширится). Какой размах приобретут проекты с элементами доброй воли типа нынешнего OLPC (имхо, это своего рода целевой "налог" за глобальную безопасность), как будет эволюционировать государство? Короче говоря, картину следует изучать целостно.

(ответить)

Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Старокадомский Петр — 27 ноября, 2007 г. 16:34. (ссылка)

Лучше всего про необъективность линейных прогнозов написано в книге В.А. Кордюма "Шагреневая кожа". Если реально интересует, сообщите в этой же ветви - я выложу цитату. А патентирование считают тормозом прогресса во всем мире. По крайней мере в той форме, что процветает сейчас - закрыть патентом "от и до..." , а дальше разберемся. Все это коллосально тормозит науку в мировом масштабе - во-первых нельзя бесплатно воспроизводить "это" там где требуеться; во-вторых, когда потрачены коллосальные деньги на патент, найти неточность или нестыковку в нем для ученого-автора равносильно самоубийству. Это ведет к натяжкам и подтасовкам результатов в лаборатории, которая выдала сам патент. И так до бесконечности.

(ответить)

Геномы не стоят на месте

Чугунов Антон — 4 сентября, 2007 г. 22:03. (ссылка) (свернуть ветвь)

Итак, пожалуйста: сегодня объявлено, что Вентер отсеквенировал собственный геном. Ага, полный диплоидный набор хромосом. Опубликовали работу они на этот раз в ПЛоСе.

(ответить)

Искусственная клетка Крэйга Вентера

Петр Гаряев — 28 мая, 2010 г. 00:16. (ссылка) (свернуть ветвь)

Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
/ www.sciencexpress.org / 20 May 2010 / Page 1 / 10.1126/science.1190719

Daniel G. Gibson,1 John I. Glass,1 Carole Lartigue,1 Vladimir N. Noskov,1 Ray-Yuan Chuang,1 Mikkel A.
Algire,1 Gwynedd A. Benders,2 Michael G. Montague,1 Li Ma,1 Monzia M. Moodie,1 Chuck Merryman,1
Sanjay Vashee,1 Radha Krishnakumar,1 Nacyra Assad-Garcia,1 Cynthia Andrews-Pfannkoch,1 Evgeniya A.
Denisova,1 Lei Young,1 Zhi-Qing Qi,1 Thomas H. Segall-Shapiro,1 Christopher H. Calvey,1 Prashanth P.
Parmar,1 Clyde A. Hutchison III,2 Hamilton O. Smith,2 J. Craig Venter1,2*
1The J. Craig Venter Institute, 9704 Medical Center Drive, Rockville, MD 20850, USA. 2The J. Craig Venter Institute, 10355
Science Center Drive, San Diego, CA 92121, USA.
*To whom correspondence should be addressed. E-mail: jcventer@jcvi.org



Что сделала команда Крэйга Вентера:
«Мы сообщаем о проектировании, синтезе и сборке 1,08-
Mbp Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 генома, начиная
с оцифрования информации о геномной последовательность и ее
трансплантации в клетки реципиента Mycoplasma capricolum
для создания новых клеток Mycoplasma mycoides, которые
контролируются только синтетическими хромосомами. ДНК в
(полученных, донорных) клетках является уже (искусственно)
синтезированной ДНК последовательностью, включающей
"водяные знаки" и другие структуры – делеции, полиморфизмы
и мутации, получаемые в ходе построения (искусственной геномной ДНК).
Новые клетки, как ожидалось, проявили фенотипические свойства и способны к
непрерывному самовоспроизведению»

PETER GARIAEV: здесь непонятность. С одной стороны, они говорят, что делеции, полиморфизмы и мутации введены заранее, как следует из приведенного абстракта. С другой, утверждают далее, что они получены в процессе пребывания искусственных геномов в клетках, полученных de novo.

Острый фундаментальный и не решенный вопрос, поставленный командой Вентера:
«Усилия, предпринятые, чтобы понять все новую геномную информацию, породили
множество новых расчетных и экспериментальных парадигм,
тем не менее, наши знания генома остаются весьма ограниченными. Ни одна клеточная система, имеющая все ее гены, не может быть понята с точки зрения
их биологической роли. Даже в простых бактериальных клетках, весь ли генетический репертуар содержат хромосомы? Если да, то может ли
полная генетическая система быть воспроизведена химическим
синтезом, начинаемым только с цифровой последовательности ДНК, которая
содержится в компьютере?»

PETER GARIAEV: очень сильное утверждение, противоречащее существующей парадигме, что роль
Генов абсолютно ясна. Это в точности совпадает с нашей позицией и является существенной поддержкой нашим идеям, начиная с А.Г.Гурвича с его положениями о том, что «нагрузка на гены слишком высока» и что имеется «волновой эквивалент хромосом», а мы добавим и СМЫСЛОВОЙ тоже. И ФАНТОМНЫЙ. Они ставят фундаментальный вопрос – искусственный хим. Синтезированный геном тождественен ли полной генетической системе? Фактически, но неявно, ставится вопрос о ПОЛНОТЕ химического искусственного генома… В этой связи вспоминаем игнорируемую научным официозом предсмертную фразу Ф.Крика, отца модели ген. кода: «генетический код НЕ ИМЕЕТ очевидного смысла», т.е. он имеет также и НЕОЧЕВИДНЫЙ смысл. Какой? Мы постулируем, что неочевидный смысл связан с реально текстовым информационным содержанием генов, что позволяет снять явное противоречие таблицы генетического кода белков в части однозначности кодирования аминокислот и стоп-позиций НЕ СИНОНИМИЧЕСКИМИ (омонимическими) кодонами http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/Gkod-Slognee.zip ; http://www.wavegenetic.ru/Petr_Gariaev.pdf .

Дополнительные искусственные добавки к донорной ДНК последовательности, введенные командой Вентера:
«В качестве меры различия синтетического генома в сравнении с исходным геномом, команда создала "водяные знаки" в синтетическом геноме. Это короткие ДНК последовательности, вводимые или заменяющие хозяйские и кодирующие белки, как правило, не встречающиеся в природе. Другие изменения, сделанные командой - в синтетическом геноме нарушены некоторые гены, чтобы заблокировать инфекционность».

PETER GARIAEV: Команда считает, что «водяные знаки» и нарушения в природных генах (кстати, какие нарушения? Не указано) НЕ МЕНЯЕТ исходных функций ДНК в клетке-реципиенте. Вот тут-то и обнаружилась принципиальная ОШИБКА команды, как мне представляется. Введение новых, чуждых нативному геному, ДНК последовательностей меняет весь контекст генома. Это не понимает «классика», не понимают «трансгенные инженеры», не понимает и команда Вентера. В итоге, к чему это привело? Они получили искусственный геном, ввели его в клетки-реципиенты, извлекли его, секвенировали и получили следующее (вольный перевод – в скобках поясняющие слова, компенсирующие отсутствие полного контекста):

«(Нами) был секвенирован однократно трансплантированный геном из sMmYCp235.
Мы называли этот штамм (линию) M.mycoides JCVI-syn1.0. (Полученная ДНК) последовательность соответствует предполагаемому дизайну, за исключением известных полиморфизмов, 8 новых одиночных нуклеотидных полиморфизмов, инсерции вставки транспозона E.coli, а также 85-BP дублирования (таблица S1). Вставка транспозона в точности совпадает с размером и последовательностью транспозона IS1 в E.coli. Вполне вероятно, что IS1 инфицировал 10-кб под-сборку, последовавшей за введением (искусственногогенома) в E.coli.
…………………………………………………………………………………………………..
(Еще) две (наши) вставки повредили два гена, которые, очевидно, несущественные. Мы не нашли последовательности в синтетическом геноме, которые могут быть определены как принадлежащие M. capricolum. Это свидетельствует о том, что была полная замена генома M. capricolum нашим синтетическим геномом в процессе трансплантации».

PETER GARIAEV: M.mycoides JCVI-syn1.0 совершила ряд неожиданных манипуляций со своим новоиспеченным геномом - мутации, удвоение генов и включение в свой состав транспозона E.coli. Почему совершила? Команда Вентера никак не комментирует роль этого факта, факта присутствия в новоиспеченном геноме чуждых ему ДНК последовательностей их манипуляций с собственным составом, считая, вероятно, что это не существенно и никак не отражается на физиолого-биохимическом статусе искусственных клеток. Так ли это? Особенно, если учесть, что из фенотипических и физиологических характеристик полученных de novo клеток следили только за скоростью роста, формой клеток и их колоний, сравнивая с оригиналом.

Вновь обратимся к тексту статьи:
«Белковый анализ M. mycoides JCVI-syn1.0 и WT контроль
(YCpMmyc1.1) 2-мерным гель-электрофорезом
показал почти идентичные структуры белковых паттернов (рис. S4)
и они четко отличаются от тех, о которых ранее сообщалось для
M. capricolum (10). Четырнадцать генов были удалены
или нарушены в M. mycoides JCVI-syn1 геноме,
однако скорость появления колоний на агаре пластин и
морфологии колоний близки (сравните рис. 5а и б).
Мы наблюдаем незначительные различия в темпах роста по
изменении единиц цветности проб в трансплантатах JCVI-syn1.0,
растущие чуть быстрее, чем MmcyYCp1.1 контрольного штамма»

PETER GARIAEV: при всей благожелательности к блестящей статье авторов, видны натяжки отсутствия статистической обработки материала. Вместо этого – «почти», «близки», «незначительные различия». Эти, казалось бы, мелочи, при детальном анализе, на более обширном материале, могут дать пищу для размышлений такого рода.
Как уже говорил, НЕ метафорическая текстовость геномов по генам, кодирующим белки,
И ПО ДРУГИМ ДНК последовательностям (в данном случае по «водяным знакам», транспозону, мутациям генов – всё чуждое исходному геному-донору, может и должна привести к РАЗЛИЧИЯМ между исходным и искусственным штаммами. Что и наблюдалось. Мера различий не оценена. Все это порождает, нет, не скепсис, наоборот. Вполне вероятно, что полученная НЕ АБСОЛЮТНАЯ ИДЕНТИЧНОСТЬ штаммов косвенно подтверждает одну из ключевых, доказываемых нами, позиций в генетике, а именно ЛИНГВИТСТИЧНОТЬ геномов. И соответственно, получаем поддержку иного – расширенного толкования генетической информации и способов её кодирования.
Группа Вентера получила результаты на одноклеточной биосистеме, где роль текстовых атрибутов генома еще выражена относительно слабо. Переход на многоклеточные высшие биосистемы выявит целый ряд факторов, не учитывать которые нельзя. Эти факторы, предполагаемые и постулированные нами –
1. Голографичность генетической информации
2. Её более выраженная лингвистичность
3. Её квантовая нелокальность
4. Квантовый компьютинг генома

http://www.wavegenetic.ru/Petr_Gariaev.pdf




(ответить)

Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

PauLita — 13 июня, 2010 г. 14:40. (ссылка)

Бактерия Синтии сначала приснилась Гаряеву, но он ни хрена не понял...

(ответить)

Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Покойный Перлофил — 28 мая, 2010 г. 11:39. (ссылка)

Вентер - ацтой, Синтия - шняга, а валновое генетико жжот и рулеззз!!!
Оно (волновое г... и его аффтар) круче пары слоновьих яиц!

(ответить)

Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Старокадомский Петр — 28 мая, 2010 г. 03:16. (ссылка) (свернуть ветвь)

Предложите в двух словах контрольный (-ные) эксперименты доступными методами, которые бы подтвердили их неправоту и вашу правоту? Т.е. не предположения, не трактовку эксперимента, а что-нибудь вроде методики: А-Б-В-...-Ы, что могло бы показать например не полную идентичность.

(ответить)

Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Петр Гаряев — 28 мая, 2010 г. 10:43. (ссылка) (свернуть ветвь)

Контоль классический - достоверность разницы, например, в скорости роста колоний, в размерах колоний. Другой контроль - белковый профиль донора и реципиента. Если донор и реципиент идентичны, разницы не должно быть ни по одному параметру. Если разница есть и она достоверна - полученные "искусственный" организм и донор являются генетически разными организмами (линиями, шаммами.

(ответить)

Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Старокадомский Петр — 29 мая, 2010 г. 02:06. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вынужден не согласиться. Перенос хромосом однозначно привел к появлению каких-то мутаций - метод новый, и его надо еще дорабатывать не мало. А эти мутации просто обязаны изменить и белковый состав, и скорость роста. В свое время был спор промеж археологов на предмет - есть ли карликовый предок человека отдельным видои или просто обычный австралопитек (могу ошибаться) с гипофизарной болезнью. Поэтому предложенный вами вариант не покажет однозначного ответа.
Кстати сам Вентер допольно сдержано описывает результаты.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

nonlock (http://wavegenetic.ru/) — 29 мая, 2010 г. 12:41. (ссылка) (свернуть ветвь)

Сдержанность Вентера в статье не по результату. Здесь они однозначны:"... Мы не нашли последовательности в синтетическом геноме, которые могут быть определены как принадлежащие M. capricolum. Это свидетельствует о том, что была полная замена генома M. capricolum нашим синтетическим геномом в процессе трансплантации». Да, полная замена генома. Введенные ими "водяных знаки" (маркерные фрагменты ДНК, а почему бы просто не дать радиоактивную метку? и появившийся непонятно как транспозон E.coli и, как возможное следствие, мутации плюс инактивация ими генов, оветственных за инфекционность - что все это значило для нового генома? Это и привело к НЕ ТОЖДЕСТВЕННОСТИ его исходному донорному геному. Иными словами, геном новый и клетки новые, не тождественные исходным Донорным. Получилось нечто «ни в мать, ни в отца, а в проезжего молодца». В роли последнего выступили новые ДНК последовательности, введенные искусственно, мутантные гены от Донора и транспозон E.coli, а также удвоенные гены. Следствие этого, которое наиболее интересно для нас, но не интересует команду Вентера, точнее, они не понимают этого следствия, вот в чем. Поменялся КОНТЕКСТНЫЙ ПЕЙЗАЖ ДНК нового генома и результат этого – смена смыслов некоторых мРНК. Вот реальное проявление лингвистичнсти НОВОГО генома и, соответственно, переоценки семантики части омонимических кодонов с последующим синтезом некой, может быть, небольшой фракции белков, чуждых метаболизму Донора. Как это может происходить дано мной в конце монографии
http://www.wavegenetic.ru/Petr_Gariaev.pdf . Для меня это важное подкрепление идеи лингвистического, реально текстового (не метафорического) вектора работы геномов на уровне биосинтеза белков.
Таким образом, резюмируя, скажу – команда Вентера действительно получила новые «синтетические» клетки, но они, скорее всего, не идентичны клеткам-Донорам генома и не идентичны клеткам-Реципиентам генома. Получилась новая линия микоплазмы, фактически – мутант. Подспудно команда это чувствует, поэтому столь неопределенны их доказательства якобы тождественности Донорных клеток и созданных de novo Реципиентных клеток. Но для доказательства идеи реальной лингвистичности геномов биосистем и связанного с этим неизвестного ранее вектора работы белок синтезирующей системы это необычайно важно.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Старокадомский Петр — 30 мая, 2010 г. 00:32. (ссылка) (свернуть ветвь)

Возможно. Я просмотрю для начала вашу ссылку и дам ответ.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

nonlock — 6 июня, 2010 г. 22:05. (ссылка)

Вот что подумалось. Тема http://quantrinas.myff.ru/viewtopic.php?id=625&p=4#p50358 по Синтиям Крэйга Вентера абсолютно четко ложится в тему Лингвистико-Волнового Генома (ЛВГ). Поэтому свою часть соображений по Синтиям переношу сюда. Собственно, и несколькими постами выше уже инициировал эту подтему, так что продолжаю.
Попытаюсь коротко нарисовать возможный сценарий развития событий по Синтиям. Сейчас начнется бум технологий, предложенных Вентером для получения все новых линий, типов, штаммов Синтий. Это нормально и естественно. Закрутятся большие деньги. Кто не успел - тот опоздал. В этом угаре получения больших контрактов мало кто будет задумываться, что ПОКА Синтии, по меткому слову Гельфанда, есть ХИМЕРЫ, как в относительно точном смысле этого слова, так и образно. С Гельфандом согласен, но уточнил бы, сказав, что Синтии - супердорогие мутанты. Они - результат экзо- и эндогенных неосознанно лингвистических манипуляций с геномом-донором, т.е. прообразом будущей Синтии - мутантной химеры (МуХи). Иногда в шутку буду называть Синтии МУХАМИ.
Так что же будет с мухами? Замах у Вентера и у других не кремлевских мечтателей огромный. Мухи – пожиратели нефти (Мексиканский залив, залитый нефтью), мухи – пожиратели пестицидов и др. ядов, мухи – синтетики лекарств, мухи – продляющие нашу жизнь, мухи-лекари и т.д. Сфера огромная, сфера благодатная, сфера благородная.
Словом, начнется массовое производство мух с попытками придать им искомую и нужную профессию. И вот тут-то, именно в этот момент выяснится в бОльших масштабах то, что получилось у команды Вентера - с их первой мухой (Синтией). Они, Синтии, НЕ БУДУТ ТАКИМИ, какими хотели бы генетики и мол. биологи, а если будут, то в малой степени. Почему? По следующим основным причинам:
1. Генетический белковый код, лежащий в основе жизнедеятельности Синтий и всего Живого, понят научным сообществом НЕ ДО КОНЦА. Это недопонимание разъясняю много лет, в т.ч. и на этом форуме. Разъясняю с переменным успехом. Модель ген. кода Ф.Крика пока ДОВЛЕЕТ, она работает (в негативном смысле) уже независимо от Ф.Крика, который перед смертью признал её «неочевидный смысл». «Работает» по многим причинам (особый разговор).
2. В Синтии надо будет загружать синтетические (компьютерно созданные) геномы (ДНК последовательности) с определенными программами, написанными на ЯЗЫКЕ ДНК, который еще НЕ ПОНЯТ. Равно как не понята грамматика, синтаксис, фонетика, фотетика этого языка. Более того, научным сообществом отрицается сам факт существования такого языка или языков. Язык и Тексты ДНК, РНК и Белков для биологов – не более, чем МЕТАФОРА. Это и есть преддверие кризиса в генетике, мол. биологии и биологии в целом http://www.wavegenetic.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=38&Itemid=1 .
3. Не учитываются сверх-речевые, сверх-текстовые атрибуты ДНК как нелинейной колебательной системы, реализующей фундаментальное явление возвратной эпигенетической памяти на базе давно известного в физике феномена возврата Ферми-Паста-Улама [Гаряев, 1994, Волновой геном. Моногр.]. НЕ учитывается особый вид сканирующей памяти ДНК http://www.wavegenetics.jino-net.ru/zip/DNK-repliki-new.zip
4. Недостаточно исследуются ВОЗМОЖНЫЕ эпигенетические функции геномов про- и эукариот - и квантово нелокальные эффекты, т.е. «спутанность» (entanglement) всех клеток биосистем и их внутри- и внеклеточных информационных структур (ДНК, РНК, Белки, Рибосомы, Хромосомы, Внеклеточный матрикс). Недостаточно исследуется голографическая память генома.

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Гаряев Петр — 30 мая, 2010 г. 01:34. (ссылка) (свернуть ветвь)

Петр, я Вам личное письмо отправил в вашем сайте. Относительно квантового эквивалента инсулина. П.Гаряев

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Искусственная клетка Крэйга Вентера

Иван Иванов — 25 августа, 2015 г. 11:20. (ссылка)

О_о Ух ты, это же Гаряев - великий и ужасный. Вы бы свернули тут все свои поперательства основ, а то еще на ваш геном какая-нибудь эмоция повлияет, что Вы потом с мутацией делать будете, например, с глазом на лбу, а может с чем и похуже...

(ответить)

Re: Геном человека: как это было и как это будет

Александр Чубенко — 9 августа, 2007 г. 12:06. (ссылка) (свернуть ветвь)

"В начале октября 2000... Вентер заявил... более 700 тысяч долларов"
Это не опечатка? Может, это он в 2006 заявил?

(ответить)

Re: Re: Геном человека: как это было и как это будет

Старокадомский Петр — 9 августа, 2007 г. 12:52. (ссылка) (свернуть ветвь)

Интервью появилось на ВВС во вторник, 2 октября 2002 г. (http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2289991.stm)
Но замечание учел, спасибо

(ответить)

Re: Reдактор - друг человека!

Александр Чубенко — 9 августа, 2007 г. 13:08. (ссылка) (свернуть ветвь)

Дык, ёлы-палы! Мало того что не в 2000, а в 2002 - это пустячок, но он же там чётко сказал: "Within 10 years"! Исправь текст, а эту ветку переписки можно удалить. Про насморк намного интереснее и умственнее.
Кстати, брюзгливо поучаю мОлодежь: такие приписечки не по делу, а про насморк, обычно оставляют посетители-придурки, а модераторы удаляют (а Чугунову строго поставить на вид с занесением, чтобы умные замечания писал, а не чушь всякую :)

(ответить)

Re: Re: Reдактор - друг человека!

Старокадомский Петр — 9 августа, 2007 г. 13:29. (ссылка)

Да ну бросьте Вы - во-первых, поучать молодежь (с правильным ударением) почетный долг каждого научного журналиста. Во-вторых - на ВВС, как и в любой другой газете, ничего однозначно не написано, и как по мне "Within 10 years" имеет отношение только к тому, через такой срок детям будут давать прям в роддомах геномы на "флешках". Про цену на тот момент (то есть через 10 лет) не сказано ничего. 700 тыс. - прогнозируемая цена сиквенса на то время, поскольку сроки указаны слишком туманно.
По сему чего либо переписывать не вижу нужды - совершенству нет предела. Но за замечания спасибо.

(ответить)

Re: Re: Reдактор - друг человека!

Чугунов Антон — 9 августа, 2007 г. 13:13. (ссылка)

Ха-ха, что это за брюзжание? Я просто вспомнил Кира Булычова (светлая память), который в своей фантастике, не останавливаясь на деталях секвенирования генома, отмечал тем не менее, что, «как известно», в XXI (или XXII?) веке не осталось неизлечимых заболеваний, кроме насморка!

(ответить)

«...человек сможет вылечить насморк у целителя в джунглях»

Чугунов Антон — 9 августа, 2007 г. 03:03. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вот уж я удивился бы! Мне вот кажется, что можно научиться лечить любую болезнь — но не насморк! И знание всяких там геномов тут не поможет! ;-)

(ответить)

Re: «...человек сможет вылечить насморк у целителя в джунглях»

Старокадомский Петр — 9 августа, 2007 г. 12:35. (ссылка)

ИМХО что насморк лучше все лечить наружно, платками носовыми )

(ответить)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.