|  | 18 декабря 2013 | Медицина

В последовательности молекул ДНК обнаружен вторичный "скрытый" код

ДНК


Вторичный код, скрывающийся в последовательности молекул ДНК, был обнаружен группой ученых из Вашингтонского университета (University of Washington, UW). Наличие дополнительной скрытой информации может привести к коренным изменениям принципов считывания последовательностей генетических инструкций, содержащихся в ДНК, что позволит ученым более полно интерпретировать процессы мутаций, затрагивающих здоровье человека и являющихся причинами множества видов заболеваний.

Генетический код, содержащийся с ДНК, был расшифрован учеными еще в 1960-х годах. Начиная с того момента ученые считали, что в ДНК содержится лишь информация о белках, вырабатываемых клетками организма в ответ на различные раздражители и события. Позже эта область знаний была существенно расширена, но все основные принципы кодирования информации в ДНК оставались неизменными все это время. Вполне естественно, что столь громкое заявление вашингтонских ученых наткнулось на стену непонимания и вызвало волну скептицизма у ряда консервативно настроенных ученых.

"Мы были буквально ошеломлены тем, что нам удалось обнаружить в геноме" - пишут ученые в своем заявлении, - "Оказывается, информация в генетическом коде записана сразу на двух различных "языках". Один из этих языков описывает структуру вырабатываемых клетками белков, а на втором языке "записаны" последовательности инструкций по управлению генами. Конструкции одного языка записаны в геноме поверх конструкций второго языка, что является причиной того, что второй язык "скрывался" от людей столь успешно в течение длительного времени".

"Более 40 лет мы считали, что все изменения в генетическом коде молекул ДНК воздействуют лишь на функции производства белков в клетках" - рассказывает доктор Джон Стаматояннопулос (Dr. John Stamatoyannopoulos), профессор медицины и геномики в Вашингтонском университете, - "Теперь же мы знаем, что, читая генетическую информацию, мы пропускали почти ее половину, что, в свою очередь, искажало общую картину наших знаний. Вооружившись новыми знаниями о наличии дополнительной информации, скоро мы сможем полностью читать все, что записано в ДНК, в самом мощном на сегодняшний день устройстве хранения информации, созданном самой природой".

Генетический код использует 64-буквенный алфавит, символы которого называются учеными кодонами. Исследуя генетические последовательности, ученые обнаружили, что некоторые виды кодоны, названные дуонами, могут иметь два значения, одно из которых связано с описанием структуры белков, другое - с принципами управления генами. Более того, эти два значения очень тесно связаны друг с другом, инструкции генного контроля в некоторых случаях позволяют стабилизировать определенные участки сложнейших белков в момент их производства. И именно дуоны составляют основу конструкций второго языка, с помощью которого в ДНК записана вторая часть информации.

"Знание факта того, что генетический код содержит одновременно два вида информации, позволит нам более полно узнавать те изменения в белках, которые произойдут в результате мутагенных процессов, затрагивающих структуру ДНК" - рассказывает доктор Стаматояннопулос, - "Имея на руках точную картину изменений структуры белков, мы сможем более точно определить, какие болезни могут являться причинами или следствием этого, и выработать новые методы лечения заболеваний, основанные на изменениях части информации ДНК, управляющей только функциями генов".




Ключевые слова:
Молекула, ДНК, Геном, Последовательность, Информация, Код, Данные, Язык, Белок, Структура, Управление, Гены

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые получили подтверждение наличия в ДНК второго скрытого информационног ...
  • Ученые "взломали" шифр скрытого в геноме кода вирусов
  • Ученые обнаружили первый в своем роде белок, который "собирает" другие бе ...
  • Биологи создали живые клетки с "чужой" ДНК, последовательность которой ко ...
  • Создана база данных MoDEL - самая большая в мире база белков и протеинов.




  • 18 декабря 2013 11:42
    #1 Написал: KaAnubis

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Вот. Я ждал этого. Меня всегда не оставляла мысль, что простое четырёхбитное кодирование недостаточно для развёртывания организма из ДНК.
    Вангую в ближайшие пять-шесть лет, открытие ещё двух систем кодирования в ДНК, и выяснение того, что так называемая "мусорная" ДНК (участки ДНК не кодирующие вроде ничего) будет признана самой важной.
    На эту мысль наталкивает то, что кодирование самих белков в основной генетической последовательности, сильно напоминает библиотеку низкоуровневых функций в программном коде. А сам алгоритм построения организма, должен казаться нам совершенно бесполезным.
    А вот ещё одна система кодирования, наверняка связана с пространственной ориентацией генетической цепочки, и должна служить для "контроля чётности" и отладки во время "исполнения".
    Нет, я не учёный. Просто провожу аналогии.
        
    18 декабря 2013 15:26
    #2 Написал: Daar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Согласен. В природе "мусор" по моему не бывает, мы просто не понимаем назначения.
        
    18 декабря 2013 22:00
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Daar, мусор в природе бывает, просто он обычно не задерживается, т.к. природа от него избавляется, например неудачные мутации.
        
    19 декабря 2013 22:46
    #4 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Да и все как то не замечают того факта что даже люди смогли создать беспроводную передачу информации, так что основной массив данных может быть где угодно, а днк только приемник.
        
    20 декабря 2013 01:57
    #5 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 112
    Так и не написали, где, чего, как кодируется...

    По поводу "мусорной днк" - она таки заметно мусорная. Этому есть убедительное доказательство.
    Для клеток крови необходим минимальный размер, чтоб они проходили даже через узкие капиляры. Меньше размера ядра клетка стать не может. Найдено было 2 выхода. Первый у динозавров и их наследников птиц - они создали мутацию, которая максимально "чистит" от мусора ДНК, и делает ядро максимально компактным. Млекопитающие этого сделать не сумели, но нашли другой выход - наши клетки вообще не имеют ядра :)

    Конечно, "мусорная днк" название явно неудачное. И конечно, большАя часть некодирующей белки ДНК служит для управления экспрессией генов, включая в себя и сложный путь развития зародыша от одной клетки до целого организма, и множественную специализацию наших клеток... Но всё-же, как показывает практика, до половины генома может быть убрано без особых последствий.
        
    20 декабря 2013 03:15
    #6 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    mkz,
    последствия они на то и последствия, что их можно увидеть только через несколько поколений в идеале через сотню другую, с людьми это сложно.
        
    20 декабря 2013 15:50
    #7 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: mkz
    Млекопитающие этого сделать не сумели, но нашли другой выход - наши клетки вообще не имеют ядра


    Вы это серьёзно?


    --------------------
        
    21 декабря 2013 00:30
    #8 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, клетки крови же
        
    21 декабря 2013 12:19
    #9 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    клетки крови же


    Да, точно. А то Я уж было расстроился. wink
    Только вот
    Эритроциты – это высокоспециализированные клетки, строение которых подчинено выполнению их главной функции - транспорту кислорода.Молодые эритроциты человека содержат ядро, которое они теряют перед выходом в кровяное русло из органов кроветворения (красного костного мозга). В результате в них может содержаться больше гемоглобина и они могут приобрести двояковогнутую форму.В процессе эволюции позвоночных животных наблюдается тенденция уменьшения размера эритроцитов, увеличения их числа в единице объема крови но общее количество кислорода, которое содержится в крови при этом увеличивается. Гемоглобин может связываться с кислородом, с углекислым газом и другими газами. В эритроцитах, имеющих шарообразную форму и заполненных гемоглобином, дыхательную функцию (транспорт газов) осуществляет преимущественно только тот гемоглобин, который находится в поверхностной примембранной области, поскольку газы не успевают проникнуть в толщу эритроцита. Получается, что часть гемоглобина не участвует в транспорте газа, и эритроциты носят его впустую. В ходе эволюции гемоглобин, содержащийся в одной крупной клетке, распределяется по нескольким мелким клеткам. При уменьшении размеров эритроцитов суммарный объем гемоглобина, транспортирующего газы в крови, увеличивается, поэтому и содержание кислорода в ней может быть больше, чем если бы этот гемоглобин находился в крупных клетках, т.е. растет кислородная емкость крови. На рисунке показано соотношение размеров эритроцитов у разных животных. Видно, что только у млекопитающих эритроциты безъядерны, имеют специфическую двояковогнутую форму, значительно меньших размеров, чем у птиц, пресмыкающихся и амфибий. Самые крупные эритроциты у хвостатых амфибий, к которым относятся, в частности, саламандры и протеи. Размер красных кровяных клеток этих животных около 70 мкм.

    Взято здесь:
    http://www.biysk-liceum.ru/projects_stud/2007/borovkov/s_krov_kletki.html


    Т.е. это нужно для увеличения количества кислорода в крови.
    И как это доказывает "замусоренность" человеческой ДНК?


    --------------------
        
    21 декабря 2013 13:02
    #10 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    HeavyGait, никак не доказывает, мы же о безъядерности клеток.
        
    21 декабря 2013 14:12
    #11 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: volod
    volod


    Э-э-э, вы меня что-то запутали. Вот это о чём:
    По поводу "мусорной днк" - она таки заметно мусорная. Этому есть убедительное доказательство.
    Для клеток крови необходим минимальный размер, чтоб они проходили даже через узкие капиляры. Меньше размера ядра клетка стать не может. Найдено было 2 выхода. Первый у динозавров и их наследников птиц - они создали мутацию, которая максимально "чистит" от мусора ДНК, и делает ядро максимально компактным. Млекопитающие этого сделать не сумели, но нашли другой выход - наши клетки вообще не имеют ядра
    ?

    Пример безъядерности клеток приводится как "убедительное доказательство" "мусорности" ДНК.
    При этом вы пишете
    Цитата: volod
    никак не доказывает, мы же о безъядерности клеток.

    Я опять чего-то не заметил?


    --------------------
        
    22 декабря 2013 01:54
    #12 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 112
    HeavyGait,
    Хосподи. Ну речь о том, что птицы выкинули из своего генома от половины до двух-третей ДНК, и вполне себе живут, не хуже млекопитающих. Даже с мозгами у них всё в порядке, если посмотреть на некоторых попугаев и воронов.
        
    22 декабря 2013 14:38
    #13 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: mkz
    птицы выкинули из своего генома от половины до двух-третей ДНК


    С чего вы взяли? Это они вам так сказали?
    - "Вот мы, птицы, посидели над пробирками, подумали да взяли и выкинули две трети ДНК из своего генома"
    Так всё было?
    Количество генов у птиц - около 25 тысяч, у человека порядка 35 тысяч. Это отличие не в два, и уж тем более не в три раза.

    Цитата: mkz
    и вполне себе живут, не хуже млекопитающих.


    А по каким критериям нужно оценить качество жизни, чтобы сравнить, к примеру, курицу и дельфина? По продолжительности жизни, по подверженности заболеваниям?
    Ну и потом, чего им хуже-то жить такие же животные, как и человек.
    Только КАК ЭТО ВСЁ ДОКАЗЫВАЕТ "замусоренность" нашей ДНК?!!!

    Цитата: mkz
    Даже с мозгами у них всё в порядке, если посмотреть на некоторых попугаев и воронов


    Зато, если посмотреть на некоторых человеков...
    Не принимайте на свой счёт, но в последнее время ситуация с мозгами у человечества заметно ухудшилась. Вот здесь недавно заявляли об отсутствии гравитации на Европе, на Ганз.ру один тип утверждает, что ни Древней Греции, ни Римской Империи не существовало, в Ответах на мейл.ру спрашивают почему вода с южного полюса Земли в космос не улетает... И тут вы, с птицами, "выкинувшими" две трети ДНК.


    --------------------
        
    23 декабря 2013 02:35
    #14 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 112
    HeavyGait,
    Скажем здесь
    http://www.atheism.ru/science/science.phtml?id=1339

    "Размер генома современных птиц — от 0,97 до 2,16 млрд пар оснований, в среднем 1,45. Для сравнения, у жабы 6,00, крокодила 3,21, коровы 3,7, кошки 2,9, мыши 3,3, человека 3,5."

    Вы какие гены считаете, когда пишете о 25 тысячах? Кодирующих белки? Вы понимаете, что мы сейчас говорим как раз о той части, которая некодирующая?!

    "Только КАК ЭТО ВСЁ ДОКАЗЫВАЕТ "замусоренность" нашей ДНК?!!!"
    Вы правы. Никак не доказывает. "Мусор" - это же просто абстракция, а тут конкретная ДНК. Ничего общего.
    Я, например, считаю большую часть вещей на нашем чердаке мусором. А жена считает, что может это ещё пригодится. В 9 случаях из 10 - не пригождается (установлено опытным путём - чтоб туда складировать новый хлам, часть старого приходится выбрасывать). Но ведь в 1 случае из 10 - пригождается!
        
    23 декабря 2013 19:29
    #15 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: mkz
    Вы какие гены считаете, когда пишете о 25 тысячах? Кодирующих белки? Вы понимаете, что мы сейчас говорим как раз о той части, которая некодирующая?!


    Вообще, из ваших слов об эритроцитах, я понял, что речь идёт о ядерной ДНК. Теперь речь пошла о геноме в целом, который является
    суммарной ДНК гаплоидного набора хромосом и каждого из внехромосомных генетических элементов.

    И опять, почему вы считаете, что она - некодирующая. В выше приведённой статье говорится:
    "Теперь же мы знаем, что, читая генетическую информацию, мы пропускали почти ее половину, что, в свою очередь, искажало общую картину наших знаний. Вооружившись новыми знаниями о наличии дополнительной информации, скоро мы сможем полностью читать все, что записано в ДНК, в самом мощном на сегодняшний день устройстве хранения информации, созданном самой природой".


    А "завтра" ещё чего-нибудь обнаружат и окажется, что необходимы все до последней пары оснований.
    В общем, Я считаю, что нет никаких оснований считать, что ДНК человека "замусорена". И уж тем более не является доказательством этому отсутствие ядра в эритроцитах млекопитающих.


    --------------------
        
    11 февраля 2015 14:40
    #16 Написал: Джон

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    "Имея на руках точную картину изменений структуры белков, мы сможем более точно определить, какие болезни могут являться причинами или следствием этого, и выработать новые методы лечения заболеваний, основанные на изменениях части информации ДНК, управляющей только функциями генов". – Вначале фильма «Я - легенда» по «плазме» (телевизору) идет видеозапись с похожим, по смыслу, выступлением одного из генетиков, ему тоже удалось «взломать» подобную скрытую информацию … - Мне по человечески жаль собаку главного героя этого фильма.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.