Коли з'явився ДНК тест. Так чи надійний ДНК аналіз? ДНК видатних жителів Землі зберігається в Космосі

Абревіатура клітинний ДНК багатьом знайома зі шкільного курсу біології, але мало хто зможе з легкістю відповісти, що це. Лише туманне уявлення про спадковість і генетики залишається в пам'яті відразу після закінчення навчання. Знання, що таке ДНК, який вплив воно робить на наше життя, часом може виявитися дуже потрібним.

молекула ДНК

Біохіміки виділяють три типи макромолекул: ДНК, РНК і білки. Дезоксирибонуклеїнової кислоти - це біополімер, який несе відповідальність за передачу даних про спадкових рисах, особливості та розвитку виду з покоління в покоління. Його мономером є нуклеотид. Що таке молекули ДНК? Це головний компонент хромосом і містить генетичний код.

структура ДНК

Раніше вчені представляли, що модель будови ДНК періодична, де повторюються однакові групи нуклеотидів (комбінацій молекул фосфату і цукру). Певна комбінація послідовності нуклеотидів надає можливість «кодувати» інформацію. Завдяки дослідженням з'ясувалося, що у різних організмів структура розрізняється.

Особливо відомі у вивченні питання, що таке ДНК американські вчені Александер Річ, Дейвід Дейвіс і Гері Фелзенфелд. Вони в 1957 році представили опис нуклеїнової кислоти з трьох спіралей. Через 28 років, вчений Максим Давидович Франк-Каменицки продемонстрував, як дезоксирибонуклеїнова кислота, яка складається з двох спіралей, складається Н-подібною формою з 3 ниток.

Структура у дезоксирибонуклеїнової кислоти дволанцюжкова. У ній нуклеотиди попарно з'єднані в довгі полінуклеотидні ланцюга. Ці ланцюжки за допомогою водневих зв'язків роблять можливим утворення подвійної спіралі. Виняток - віруси, у яких одноланцюговий геном. Існують лінійні ДНК (деякі віруси, бактерії) і кільцеві (мітохондрії, хлоропласти).

склад ДНК

Без знання, з чого складається ДНК, не було б жодного досягнення медицини. Кожен нуклеотид - це три частини: залишок цукру пентози, азотисті основи, залишок фосфорної кислоти. Виходячи з особливостей з'єднання, кислоти можуть називатися дезоксирибонуклеїнової або рибонуклеїнової. До складу ДНК входить величезна кількість мононуклеотидів з двох підстав: цитозин і тимін. Крім цього, вона містить похідні піримідинів, аденін і гуанін.

Є в біології визначення DNA - сміттєва ДНК. Функції її ще невідомі. Альтернативна версія назви - «не кодують», що не вірно, тому що вона містить кодують білки, транспозони, але їх призначення теж таємниця. Одна з робочих гіпотез говорить про те, що деяка кількість цієї макромолекули сприяє структурній стабілізації геному щодо мутацій.

де знаходиться

Розташування всередині клітини залежить від особливостей виду. У одноклітинних ДНК знаходиться в мембрані. У решти живих істот вона розташовується в ядрі, пластидах і мітохондріях. Якщо говорити про людську ДНК, то її називають хромосомою. Правда, це не зовсім так, адже хромосоми - це комплекс хроматину і дезоксирибонуклеїнової кислоти.

Роль в клітці

Основна роль ДНК в клітинах - передача спадкових генів і виживання майбутнього покоління. Від неї залежать не тільки зовнішні дані майбутньої особини, але і її характер і здоров'я. Дезоксирибонуклеїнової кислоти знаходиться в суперскрученості стані, але для якісного процесу життєдіяльності вона повинна бути розкрученої. З цим їй допомагають ферменти - топоізомерази і ХЕЛІКАЗИ.

Топоізомерази відносяться до нуклеаз, вони здатні змінювати ступінь скрученности. Ще одна їхня функція - участь в транскрипції і реплікації (діленні клітин). ХЕЛІКАЗИ розривають водневі зв'язки між підставами. Існують ферменти лігази, які порушені зв'язки «зшивають», і полімерази, які беруть участь в синтезі нових ланцюгів полинуклеотидов.

Як розшифровується ДНК

Ця абревіатура для біології є звичною. Повна назва ДНК дезоксирибонуклеїнова кислота. Мовлення таке не кожному під силу з першого разу, тому часто в мові розшифровка ДНК опускається. Зустрічається ще поняття РНК - рибонуклеїнова кислота, яка складається з послідовностей амінокислот в білках. Вони безпосередньо пов'язані, а РНК є другою за важливістю макромолекулою.

ДНК людини

Людські хромосоми всередині ядра розділені, що робить ДНК людини найстабільнішим, повним носієм інформації. Під час генетичної рекомбінації спіралі поділяються, відбувається обмін ділянками, а потім зв'язок відновлюється. За рахунок пошкодження ДНК утворюються нові комбінації і малюнки. Весь механізм сприяє природному відбору. До сих пір невідомо, як довго вона відповідає за передачу генома, і яка її еволюція метаболізму.

хто відкрив

Перше відкриття структури ДНК приписують англійським біологам Джеймсу Уотсону і Френсісу Крику, які в 1953 році розкрили особливості будови молекули. Знайшов же її в 1869 році швейцарський лікар Фрідріх Мішер. Він вивчав хімічний склад тваринних клітин за допомогою лейкоцитів, які масово скупчуються в гнійних ураженнях.

Мишер займався вивченням способів відмивання лейкоцитів, виділяв білки, коли виявив, що крім них є щось ще. На дні посуду під час обробки утворився осад з пластівців. Вивчивши ці відкладення під мікроскопом, молодий лікар виявив ядра, які залишалися після обробки соляною кислотою. Там містилося з'єднання, яке Фрідріх назвав нуклєїнах (від лат. Nucleus - ядро).

Спадковість завжди була цікава для біологів усіх мастей. За останні десятиліття наші знання і вміння просунулися настільки далеко, що нікого вже не дивує такі фантастичні процедури як розшифровка генома організмів, ДНК скринінг, дактилоскопічний аналіз ДНК і інші цікаві фігнюшкі з дезоксирибонуклеїнової кислотою.

Розглянемо детальніше, що показує тест ДНК, як його проводять і чим він може бути корисний середньостатистичному обивателю.

Не варто плутати розшифровку генома і аналіз ДНК. У першому випадку (можна прочитати в мегакорисних статті про), процес неймовірно трудомісткий і триває вже багато десятиліть зусиллями вчених по всьому світу в загальному міжнародному проекті ENCODE Project. Цей процес має на увазі вивчення послідовності всіх нуклеотидів і генів у всьому геномі.

Аналіз ДНК можна провести в спеціальній лабораторії практично в кожному великому місті. Генетичний матеріал виділяють, обробляють, поміщають в щільний гель і піддають впливу електрики.

Оскільки молекула ДНК сама по собі має заряд (це кислота, пам'ятаєте? Ну дезоксирибонуклеиновая), під впливом електричного струму субстрат починає рухатися в гелі. При обробці хімікатами, довгий ланцюжок розділяється на шматочки поменше.

Чим коротше такий шматочок ланцюга, тим він більш верткий і тим далі він пройде через гель під впливом струму. Довгі і нерухомі ланцюжка застрягнуть в самому початку шляху.

Провівши цю процедуру, отримуємо абсолютно унікальний для кожної людини малюнок розподілу - ці малюнки і використовують для порівняльного аналізу.

ДНК дактилоскопія

Очевидно, що генотип кожної людини унікальний і неповторний (за винятком однояйцевих близнюків, звичайно). Ні у кого на світі не буде такого ж набору генів, як у вас. Ця аксіома дала поштовх у розвитку методів аналізу, які вкрай широко використовуються сьогодні в криміналістиці - ДНК дактилоскопія.

Цей аналіз дозволяє визначити з неймовірно високою точністю (не-) відповідність ДНК знайденої на місці злочину з ДНК підозрюваного.

Для проведення генетичної експертизи необхідно добути зразок достатнього розміру. Генетичний матеріал міститься у всіх клітинах організму, тому зразками можуть послужити епітелій (в частинках шкіри і краплях слини), кров, волосся (точніше волосяна цибулина), біологічні рідини.

Тест на спорідненість

Незважаючи на те, що геном кожної окремої людини унікальний, у родичів спостерігаються численні подібності в генотипі. Визначення спорідненості є необхідною процедурою для вирішення в судовому порядку питань опіки та аліментів, для викриття випадків шахрайства, і просто параноїкам, що страждають патологічною ревнощами.

На прикладі всім відомої історії, в залежності від того, що показав ДНК тест Шепелєва, залежав результат справи про опіку малюка.

Точність аналізу дуже висока, хоч і залежить від кількості і якості забраного матеріалу. Проте, це єдиний метод підтвердження спорідненості, результати якого беззастережно приймаються в суді.

Статистична точність різна в залежності від результату, який показує тест ДНК - достовірність негативного результату становить 100%, позитивного - від 95% до 99,9999%. Вартість аналізу ДНК залежить від кількості ділянок геному (локусів) взятих для процедури і коливається від 12 до 20 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян (близько 500 $).

У деяких випадках тест ДНК є єдино можливим методом, як визначити батьківство. Тестування можна проводити навіть посмертно. Метод використовують для визначення спорідненості для антропологічних та історичних розслідувань.

генетична діагностика

На сьогоднішній день описано більше тисячі різних спадкових захворювань. Широко поширений пренатальний скринінг. Він застосовується для виявлення нехороших мутацій генотипу і патологій розвитку плоду.

Дана процедура проводиться на 14-16 тижні вагітності і, в разі виявлення патологій, залишає за жінкою можливість.

Далеко не всі генетичні захворювання є вродженими. Деякі недуги (наприклад, цукровий діабет другого типу, виразкова хвороба, подагра, гіпертонія та інше) також є спадковими, проте для їх розвитку потрібен час, збіг певних несприятливих обставин і способу життя. У генетиці така ймовірність прояву такої ознаки називається пенетрантностью.

Навіть якщо ви завзятий ЗОЖнік, але в вашому сімейному анамнезі є онкологічні, кардіоваскулярні або захворювання пов'язані з порушенням обміну речовин, не завадить провести профілактичну генетичну експертизу.

Ну це, якщо, звичайно, фінанси дозволяють проводити таке баловство. Дешевше і сердито ризики своїх хвороб можна прорахувати, опитавши старших родичів: чим хворіли, причини смертей. Хоча точність такого методу, безумовно, далека від аналізу ДНК.

Образ нашого життя, а також наше здоров'я, багато в чому успадкований від наших батьків. Важливо усвідомлювати свої сильні і слабкі сторони, схильності і схильності, щоб з кращого боку проявити себе і знайти шлях до вдосконалення.

Такий тест ДНК на хвороби все більше входить в моду. Навіть голлівудські зірки не цураються йти в генетичну лабораторію для того, щоб поліпшити якість життя і відстрочити смерть. Яскравий приклад - актриса Анджеліна Джолі. Результат генетичної діагностики показав 80% ризик виникнення у неї раку молочної залози. Тоді знаменита виконавиця ролі Лари Крофт пішла на операцію тотальної мастектомії (повного видалення молочних залоз). Тепер вона не турбується з приводу страшної недуги.

висновки

Сьогодні можна багато чого довідатися, провівши звичайний аналіз свого ДНК. Після відвідин лабораторії ви дізнаєтеся чи виховувати чадо дійсно рідним, свою схильність до різних захворювань. І це теж далеко не все.

Крім усього цього, що показує тест ДНК, є ще більш цікаві, тільки зароджуються аспекти:

• походження. Можна дізнатися свої коріння, національний склад, звідки твої родичі.
• зовнішність. Сьогодні доведено, що тільки по одному ДНК можна з досить великою точністю передбачити зовнішність дитини, коли він виросте або визначити її у дорослого.

Ось читаєш все це і думаєш: як цікаво жити. Яким же світ буде через 50 років ...

Шановні читачі блогу, а ви коли небудь здавали тест ДНК, залишайте коментарі або відгуки що ви хотіли дізнатися. Кому то це дуже стати в нагоді!

Зі шкільного курсу біології всім відомо про те, що ДНК - це «банк даних», в якому зберігається інформація про все живе. Саме ДНК уможливлює передачу даних про розвиток і функціонування живих організмів при їх розмноженні. Дезоксирибонуклеїнової кислоти - основа всього живого. Саме завдяки цій молекулі, все організми здатні зберігати свою популяцію. А що Ви знаєте про людську ДНК?

У 1869 році світ дізнався про існування ДНК: це відкриття зробив Йоганн Фрідріх Мішер. А ще через майже 100 років (1953 рік) два видатних вчених зробили сенсаційне відкриття: ДНК складається з подвійної спіралі. Цими вченими були Френсіс Крік і Джеймс Уотсон. З тих пір, ось вже більше 50 років, вчені всього світу намагаються розкрити всі таємниці ДНК.

ДНК людини - загадка розкрита:

- ДНК всіх людей на планеті на 99,9% - ідентична, і тільки на 0,1% - унікальна. Саме цей 0,1% впливає на те, хто ми і які ми. Іноді так трапляється, що це значення (0,1%) проявляє себе дуже несподіваним чином: народжуються діти, схожі чи на батьків, а на прабабусю або прадіда одного з батьків, а іноді виявляються ще більш далекі предки.

- Ми на 30% салат і на 50% банан! І це дійсно так: ДНК кожного з нас, незалежно від віку, статі, кольору шкіри та інших ознак, ідентично з ДНК листя салату і бананом на 30 і 50 відсотків відповідно.

- Еритроцити (червоні кров'яні тільця) - єдині клітини, в яких відсутня ДНК.

- У ДНК людини 80 тис. Генів, а 200 з них успадкована від бактерії.

- Дуже рідко на світ з'являються люди, у яких не 1, а 2 набору ДНК. Таких людей називають химерами, в їх організмі органи мають різні ДНК.

- У людини всього на 2 хромосоми менше, ніж у шимпанзе.

- У генетичного коду людини 2 значення. Раніше вважалося, що значення 1, але американський вчений Джон Стаматойаннопулос разом зі своєю командою в 2013 році відкрив друге значення. Завдяки цьому відкриттю західна медицина почала розвиватися в напрямку вивчення генома людини, що в подальшому дозволить проводити «генетичне» лікування.

- У космосі є «Диск безсмертя», на якому зберігаються оцифровані ДНК деяких видатних особистостей.

- На нашій планеті є живі організми, чиє ДНК при найбільш сприятливих умовах життя могло б забезпечити їм безсмертя. Але людина до їх числа не належить.

І це далеко не всі загадки маленької молекули, без якої життя на Землі була б неможливою.

Новий погляд на ДНК

ДНК для більшості з нас представляє глибоку таємницю. Ми чуємо це слово, начебто розуміємо його значення, але навіть не уявляємо собі, наскільки це складна штука і навіщо вона, власне, потрібна. Отже, давайте спробуємо разом в цьому розібратися. Спочатку поговоримо про те, чому нас вчили в школі, а потім про те, чого не вчили.

ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) - це головна програма людини. З хімічної точки зору це дуже довга полімерна молекула, що має вигляд двох ланцюжків, спірально закручується навколо один одного. Кожна ланцюг складається з повторюваних «будівельних блоків», званих нуклеотидами. Кожен нуклеотид складається з цукру (дезоксирибози), фосфатної групи і власне азотистого підстави. Зв'язки між нуклеотидами в ланцюжку утворюються за рахунок дезоксирибози і фосфатної групи. А азотисті основи забезпечують зв'язок між двома спіральними ланцюгами. Тобто власне створення живої матерії. Підстави бувають чотирьох видів. І саме їх послідовність формує генетичний код.

Генетичний код Людини містить в собі близько трьох мільярдів пар основ ДНК і близько 23 000 генів (за останніми підрахунками), які відповідають за все властиві нам ознаки і якості. Сюди входить все, що ми отримуємо від природи, а також те, що ми успадковуємо від батьків і їх батьків. Ген - це одиниця спадковості живого організму. У ньому може міститися інформація про колір очей, про те, як створити нирку, і про спадкові захворювання, таких як хвороба Альцгеймера. Так що спадковість - це не тільки якості батьків, але і загальні якості людини. Можна сказати, що гени містять всі, що в нас є людського, разом з унікальними особливостями, успадкованими від батьків. Можливо, ви чули також про РНК (рибонуклеїнової кислоти). Вона бере участь в процесі транскрипції, з якого фактично починається виробництво білків і управління ними. ДНК - це матриця, на якій створюється РНК, і програма, якої слід цей процес.

Слухайте уважно: цю крихітну молекулу у вигляді подвійної спіралі можна побачити тільки в дуже потужний електронний мікроскоп. Але вона складається з трьох мільярдів частин! Можете собі уявити, наскільки малі ці частини? Ми, по суті, бачимо лише форму ДНК, відриту Уотсоном і Криком в Англії в 1953 році на підставі рентгеноструктурних даних, отриманих Розалінд Франклін.<…>

Знадобилося ще 43 роки, перш ніж в лютому 2001 року вчені змогли намалювати структуру всієї молекули ДНК.<…>

Потім почалася справжня робота, адже дослідження структури показало лише загальне хімічну будову ДНК. Уявіть, що це літери в гігантській книзі. Тепер вчені знали кожну букву, але й гадки не мали, що це за мова! Їм необхідно було розгадати мову, щоб побачити всю картину, зрозуміти слова в книзі і знайти гени. Саме тоді вони виявили, що справа приймає несподіваний оборот. Кращі вчені і найпотужніші комп'ютери країни щосили намагалися знайти коди, які очікували побачити в хімічній структурі генома людини.

Ми мислимо трехмерно. З цим нічого не поробиш. Така наша реальність, і не можна сподіватися, що ми уникнемо цього. Але часто це заважає нам бачити велику картину. Наука зараз починає гучно заявляти, що Всесвіт і все що знаходиться в ній - багатовимірні. Так що рано чи пізно нам доведеться винайти математику, яка змогла б відповідати такій моделі, а також відкрити нові фізичні закони і навчитися більш широкому мислення. А поки що вчені роблять дуже серйозні припущення про те, що геном людини лине і вся генетична структура людини укладена в трьох мільярдах «букв» ДНК. Але це не так.<…>

Попри всю логіку, вчені не змогли знайти коди, хоча абсолютно точно знали, що вони там є. Вони використовували кращі сучасні комп'ютери, здатні зламувати коди, в пошуках тієї симетрії, яку породжує будь-яку мову. І вони знайшли її. Знахідка напевно вбила їх наповал, і в той же час підкинула їм найбільшу біологічну загадку століття.

З усієї хімічної структури складного генома Людини лише 4% несуть в собі код! Тільки що кодує білок ДНК містить в собі чіткий код для виробництва генів, і його присутність там було цілком очевидно. Це настільки трехмерно, що буквально можна було побачити позначки «старт» і «стоп» в послідовності генів! Як і сучасні комп'ютерні коди, хімія підбудовувалася під наші очікування, але лише мала частина генома Людини брала участь у виробництві 23 000 генів людського тіла. Все інше перебувало там як би «ні для чого».

Дозвольте привести вам аналогію подібного розчарування. Над нами з'являється літаюча тарілка. Вона робить дивовижні трюки - зависає в повітрі, ігнорує гравітацію і поводиться так, як ми і чекаємо від літаючої тарілки. Потім вона приземляється. Ми наближаємося і розуміємо, що всередині нікого немає. Мабуть, це просто робот-зонд, посланий на Землю. Раптово верхня частина тарілки піднімається, запрошуючи кращих вчених поглянути на принципи її роботи. Ми дуже збуджені, розуміючи, що близькі до розгадки деяких таємниць. Ми ось-ось відкриємо нову фізику! Ми починаємо шукати двигун, і нас чекає сюрприз: руховий відсік доверху набитий якимось сміттям! Ні, мабуть, це скоріше схоже на пінопластові гранули, які у нас засипають в якості наповнювача в упаковки з посудом. Ці гранули явно пов'язані один з одним, якась їх частина навіть ворушиться, але вони нічого не роблять. У цьому матеріалі не видно жодної структури; він просто заповнює простір. Ви розкопуєте «наповнювач» лопатою, викидаєте гранули відро за відром і нарешті знаходите крихітний блискучий предмет, з якого виходять якісь дроти. Очевидно, що цей предмет і є двигун, серце корабля. Такий маленький! Поміщається в долоню, а керує всім! Ви намагаєтеся його запустити. І тут з'ясовується, що без «наповнювача» літаюча тарілка не хоче літати. Ви засинаєте гранули назад - і тарілка знову літає! Так що, виходить, «наповнювач» все-таки щось робить? Чи ні? Як може наповнювач щось робити? Помилка зрозуміла. Ми очікували побачити двигун - щось блискуче, обплутане проводами, лінійне і завершене за своєю структурою, - і ми знайшли це. Те, що здалося нам «наповнювачем», «упаковкою», ми тут же викинули. Ви розумієте, в чому помилка і в чому метафора?

Виходив анекдот. ДНК складається з трьох мільярдів частин, велика частина яких нічого не робить! Лише чотири крихітних відсотка виконують всю роботу! Що за нісенітниця! Ми знаємо, що природа дуже раціональна. Ми можемо спостерігати за еволюцією живих істот навіть протягом однієї нашому житті, і ми розуміємо, наскільки природа доцільна. Якщо риби опиняються в підземній печері, то через десять років, або близько того, у них зникають очі. Природа викреслює все, в чому немає необхідності, і ми бачимо це всюди. Однак 96% нашої ДНК є просто сміттям! Ми, вершина еволюції, на 96% складаємося з сміття? Це суперечить всьому, що ми спостерігаємо в природі, проте саме так і виходило. Частини ДНК, що не кодують білок, навіть кращими умами були оголошені «сміттям». Ділянки, що не кодують білок, були випадковими, не мали ні симетрією, ні видимої метою і здавалися марними.

Знайомтеся: нетрехмерние мислителі

Спробуємо підійти до нашої літаючій тарілці з новими ідеями. Можливо, цей на вигляд хаотичний «наповнювач» зовсім не є частиною двигуна. Може бути, це карта! Зрештою, корабель повинен знати, куди прямує. Потім ви думаєте, що це якийсь інший тип карти. Може бути, в квантовому стані кораблю потрібна квантова карта? Що це могло б бути? Що повинно бути щось таке, що дозволило б йому існувати в лінійному світі, але могло б віддавати інструкції крихітному блискучому двигуну, щоб той контролював судно в трьох вимірах. В даному випадку ми знаємо, що у корабля є багатовимірні характеристики, тому що він може контролювати свою масу. Ми також знаємо з нашої квантової фізики, що, коли ми переходимо в багатовимірний світ, час і простір, якими ми їх знаємо, перестають існувати. Ці два поняття замінюються потенціалами і повністю нелінійним і заплутаним безліччю «подієвих правил», які в третьому вимірі мають для нас дуже мало сенсу. Таким чином, дивний і хаотичний «наповнювач» зовсім не є неврегульованим - просто він виглядає таким для тривимірних створінь (вас, мене і вчених)! Він повинен бути саме там, де і знаходиться, щоб у двигуна була можливість переміщати корабель. Можна сказати, що «наповнювач» - це модифікатор двигуна, і він повинен бути присутнім в значних кількостях, тому що йому дуже багато потрібно «сказати» двигуну про те, як рухатися багатовимірним способом.

Роками ми мирилися з виразом «сміттєва ДНК». Однак раптом ми почали мислити інакше. "Що якщо, - сказав хтось, - в смітті немає коду, тому що його там і не повинно бути? Що, якщо ці 96% ДНК якимось чином містять нелінійні квантові правила, які обіймають керівні посади закодованими частинами? » Це абсолютно нова і спірна концепція - але вона, принаймні, виходить за межі обмеженою тривимірної логіки!

Ось повідомлення з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго від 13 липня 2007 року, передане в новинах «Сі-Бі-Ес»:

Так звана «сміттєва ДНК» - 96% генома людини, що здаються марними, - може грати більш важливу роль, ніж передбачає її назву, стверджують американські вчені. Міжнародна група вчених виявила, що якась частина «сміттєвої» ДНК може служити для створення рамок, які допомагають належним чином організувати інші 4%. «Деяку частину сміттєвої ДНК можна вважати знаками пунктуації, комами і крапками, що допомагають зрозуміти сенс закодованих ділянок геному», - говорить співавтор цієї теорії Вікторія Луняки, науковий співробітник КУСД.

Я думаю, що ми починаємо бачити багатовимірний аспект своєї біології, який, очевидно, величезний! Що, якщо 96% нашої ДНК - набір інструкцій для інших 4%? Тоді ця частина зовсім хаотична, вона просто здається такою тривимірному мислення. Чи можуть розділові знаки здаватися буквами алфавіту? Ні. Тоді що це? Мають вони симетрією? Вимовляються чи вони як-небудь? Ні. Якщо ви подивіться на знаки пунктуації в нашій мові, то може здатися, що вони розставлені в довільному порядку. Якби ви, наприклад, подивилися на цю сторінку, нічого не знаючи про мову і про його пристрої, то знаки пунктуації здалися б вам безглуздими. Вони не володіють симетрією. Якщо ви пропустите цю сторінку через суперкомп'ютер, він в кінцевому підсумку визначить слова і їх ймовірний сенс, але не знаки пунктуації.

Подумайте про це. Двигун, який ми шукали в літаючій тарілці, дійсно був там. Ця частка в 4%, що кодує білок, служить «блискучим мотором». А «сміття» - це 96%, схожі на гранульований наповнювач. Тепер ми підозрюємо, що відбувається щось зовсім інше, і 96% насправді можуть виявитися багатовимірним шаблоном конструктора, а 4% - просто двигуном, який підпорядковується його задумом.

Хіба це співвідношення не здається вам цікавим? Згідно з ученням Крайона, лише 8% ДНК знаходяться в третьому вимірі, а 92% ДНК управляють іншою частиною.

Можливо, ми стаємо свідками поступового визнання того факту, що функції ДНК значно відрізняються від наших очікувань і вона - щось складніше, ніж просто код, який можна зчитувати хімічно.

уривки з книги Крайона і Лі Керролла, «Дванадцять шарів ДНК»

Справа найбільша спіраль ДНК людини, вибудувана з людей на пляжі у Варні (Болгарія), що увійшла до книги рекордів Гіннесса 23 квітня 2016 року

Дезоксирибонуклеїнова кислота. Загальні відомості

ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) - своєрідний креслення життя, складний код, в якому укладені дані про спадкової інформації. Ця складна макромолекула здатна зберігати і передавати спадкову генетичну інформацію з покоління в покоління. ДНК визначає такі властивості будь-якого живого організму як спадковість і мінливість. Закодована в ній інформація задає всю програму розвитку будь-якого живого організму. Генетично закладені фактори зумовлюють весь хід життя як людини, так і будь-якого ін. Організхма. Штучне або природне вплив зовнішнього середовища здатні лише в незначній мірі вплинути на загальну вираженість окремих генетичних ознак або позначитися на розвитку запрограмованих процесів.

Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) - макромолекула (одна з трьох основних, дві інші - РНК і білки), що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку і функціонування живих організмів. ДНК містить інформацію про структуру різних видів РНК і білків.

У клітинах еукаріот (тварин, рослин і грибів) ДНК знаходиться в ядрі клітини в складі хромосом, а також в деяких клітинних органелах (мітохондріях і пластидах). У клітинах прокаріотів (бактерій і архей) кільцева або лінійна молекула ДНК, так званий нуклеоїд, прикріплена зсередини до клітинної мембрани. У них і у нижчих еукаріот (наприклад дріжджів) зустрічаються також невеликі автономні кільцеві молекули ДНК, так звані плазміди.

З хімічної точки зору ДНК - це довга полімерна молекула, що складається з послідовності блоків - нуклеотидів. Кожен нуклеотид складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи. Зв'язки між нуклеотидами в ланцюжку утворюються за рахунок дезоксирибози ( З) І фосфатної ( Ф) Групи (фосфодіефірні зв'язку).

Мал. 2. Нуклертід складається з азотистої основи, цукру (дезоксирибози) і фосфатної групи

У переважній більшості випадків (крім деяких вірусів, що містять одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК складається з двох ланцюжків, орієнтованих азотистими основами один проти одного. Ця дволанцюжкова молекула закручена по гвинтовий лінії.

У ДНК зустрічається чотири види азотистих основ (аденін, гуанін, тимін і цитозин). Азотисті основи одного з ланцюжків сполучені з азотистими основами іншого ланцюжка водневими зв'язками згідно з принципом комплементарності: аденін з'єднується тільки з тиміном ( А-Т), Гуанін - тільки з цитозином ( Г-Ц). Саме ці пари і складають «поперечини» гвинтовий "сходи" ДНК (див .: рис. 2, 3 і 4).

Мал. 2. Азотисті основи

Послідовність нуклеотидів дозволяє «кодувати» інформацію про різні типи РНК, найбільш важливими з яких є інформаційні, або матричні (мРНК), рибосомальні (рРНК) і транспортні (тРНК). Всі ці типи РНК синтезуються на матриці ДНК за рахунок копіювання послідовності ДНК в послідовність РНК, що синтезується в процесі транскрипції, і беруть участь в біосинтезі білків (процесі трансляції). Крім кодують послідовностей, ДНК клітин містить послідовності, що виконують регуляторні і структурні функції.

Мал. 3. Реплікація ДНК

Розташування базових комбінацій хімічних сполук ДНК і кількісні співвідношення між цими комбінаціями забезпечують кодування спадкової інформації.

Освіта нової ДНК (реплікація)

1. Процес реплікації: розкручування подвійної спіралі ДНК - синтез комплементарних ланцюгів ДНК-полімеразою - утворення двох молекул ДНК з однієї.
2. Подвійна спіраль «розстібається» на дві гілки, коли ферменти руйнують зв'язок між базовими парами хімічних сполук.
3. Кожна гілка є елементом нової ДНК. Нові базові пари з'єднуються в тій же послідовності, що і в батьківської гілки.

По завершенні дуплікації утворюються дві самостійні спіралі, створені з хімічних сполук батьківської ДНК і мають з нею однаковий генетичний код. Таким шляхом ДНК здатна переривати інформацію від клітини до клітини.

Більш детальна інформація:

БУДОВА НУКЛЕЇНОВИХ КИСЛОТ

Мал. 4. Азотисті основи: аденін, гуанін, цитозин, тимін

Дезоксирибонуклеїнова кислота(ДНК) відноситься до нуклеїнових кислот. нуклеїнові кислоти- це клас нерегулярних біополімерів, мономерами яких є нуклеотиди.

нуклеотидів складаються з азотистого підстави, Сполученого з пятиуглеродного углеводом (пентози) - дезоксирибозою(В разі ДНК) або рибозой(В разі РНК), який з'єднується з залишком фосфорної кислоти (H 2 PO 3 -).

азотисті основибувають двох типів: піримідинові підстави - урацил (тільки в РНК), цитозин і тимін, пуринові основи - аденін і гуанін.

Мал. 5. Структура нуклеотидів (зліва), розташування нуклеотиду в ДНК (знизу) і типи азотистих основ (праворуч): піримідинові і пуринові

Атоми вуглецю в молекулі пентози нумеруються числами від 1 до 5. Фосфат з'єднується з третім і п'ятим атомами вуглецю. Так нуклеінотіди з'єднуються в ланцюг нуклеїнової кислоти. Таким чином, ми можемо виділити 3 'і 5'-кінці ланцюга ДНК:

Мал. 6. Виділення 3 'і 5'-кінців ланцюга ДНК

Дві ланцюга ДНК утворюють подвійну спіраль. Ці ланцюги в спіралі зорієнтовані в протилежних напрямках. У різних ланцюгах ДНК азотисті основи з'єднані між собою за допомогою водневих зв'язків. Аденін завжди з'єднується з тиміном, а цитозин - з гуаніном. Це називається правилом комплементарності (Див. принцип комплементарності).

Правило комплементарності:

A-T G-C

Наприклад, якщо нам дана ланцюг ДНК, що має послідовність

3'ATGTCCTAGCTGCTCG - 5 ',

то друга їй ланцюг буде комплементарна і спрямована в протилежному напрямку - від 5'-кінця до 3'-кінця:

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3 '.

Мал. 7. Спрямованість ланцюгів молекули ДНК і з'єднання азотистих основ за допомогою водневих зв'язків

реплікації ДНК

реплікація ДНК- це процес подвоєння молекули ДНК шляхом матричного синтезу. У більшості випадків природної реплікації ДНКпраймером для синтезу ДНК є короткий фрагмент (Створюваний заново). Такий рібонуклеотідний праймер створюється ферментом праймазой (ДНК-праймаза у прокаріотів, ДНК-полімераза у еукаріот), і згодом замінюється дезоксірібонуклеотідов полимеразой, яка виконує в нормі функції репарації (виправлення хімічних пошкоджень і розривів в молекле ДНК).

Реплікація відбувається по напівконсервативним механізму. Це означає, що подвійна спіраль ДНК розплітається і на кожній з її ланцюгів за принципом комплементарності добудовується нова ланцюг. Дочірня молекула ДНК, таким чином, містить в собі одну ланцюг від материнської молекули і одну знову синтезовану. Реплікація відбувається в напрямку від 3 'до 5' кінця материнської ланцюга.

Мал. 8. Реплікація (подвоєння) молекули ДНК

ДНК-синтез - це не такий складний процес, як може здатися на перший погляд. Якщо подумати, то для початку потрібно розібратися, що ж таке синтез. Це процес об'єднання чого-небудь в одне ціле. Утворення нової молекули ДНК проходить в кілька етапів:

1) ДНК-топоізомераза, розташовуючись перед виделкою реплікації, розрізає ДНК для того, щоб полегшити її розплітання і розкручування.
2) ДНК-ХЕЛІКАЗИ слідом за топоізомеразою впливає на процес «розплітання» спіралі ДНК.
3) ДНК-зв'язуючі білки здійснюють зв'язування ниток ДНК, а також проводять їх стабілізацію, не допускаючи їх прилипання один до одного.
4) ДНК-полімераза δ (Дельта) , Погоджено зі швидкістю руху реплікативної вилки, здійснює синтезпровідною ланцюги дочірньої ДНК в напрямку 5 "→ 3" на матриціматеринської нитки ДНК у напрямку від її 3 "-кінців до 5"-кінців (швидкість до 100 пар нуклеотидів в секунду). Цим події на даній материнської нитки ДНК обмежуються.

Мал. 9. Схематичне зображення процесу реплікації ДНК: (1) відстає ланцюг (запізніла нитка), (2) Провідна ланцюг (лідируюча нитка), (3) ДНК-полімераза α (Polα), (4) ДНК-лігаза, (5) РНК -праймер, (6) праймаза, (7) Фрагмент Окадзакі, (8) ДНК-полімераза δ (Polδ), (9) ХЕЛІКАЗИ, (10) однонітевую ДНК-зв'язуючі білки, (11) Топоізомераза.

Далі описано синтез відстає ланцюга дочірньої ДНК (див. схему репликативной вилки і функції ферментів реплікації)

Найбільш наочно про реплікації ДНК см.

5) Безпосередньо відразу після розплітання і стабілізації інший нитки материнської молекули до неї приєднуєтьсяДНК-полімераза α (Альфа)і в напрямку 5 "→ 3" синтезує праймер (РНК-затравки) - послідовність РНК на матриці ДНК довжиною від 10 до 200 нуклеотидів. Після цього ферментвидаляється з нитки ДНК.

замість ДНК-полімеразиα до 3 "-кінців праймера приєднується ДНК-полімеразаε .

6) ДНК-полімеразаε (Епсилон) як би продовжує подовжувати праймер, але в якості субстрату вбудовуєдезоксирибонуклеотидів (В кількості 150-200 нуклеотидів). В результаті утворюється цілісна нитку з двох частин -РНК(Тобто праймер) та ДНК. ДНК-полімераза ε працює до тих пір, поки не зустріне праймер попередньогофрагмента Окадзакі (Синтезований трохи раніше). Після цього даний фермент видаляється з ланцюга.

7) ДНК-полімераза β(Бета) постає замість ДНК-полімерази ε,рухається в тому ж напрямку (5 "→ 3") і видаляє рибонуклеотиди праймера, одночасно вставляють дезоксирибонуклеотидів на їх місце. Фермент працює доти, доки всі праймера, тобто поки на його шляху не встане дезоксірібонуклеотідов (ще більш раніше синтезований ДНК-полімеразою ε). Зв'язати результат своєї роботи і попереду стоїть ДНК фермент не в змозі, тому він сходить з ланцюга.

В результаті на матриці материнської нитки "лежить" фрагмент дочірньої ДНК. Він називаєтьсяфрагмент Окадзакі.

8) ДНК-лігаза виробляє зшивання двох сусідніх фрагментів Окадзакі , Тобто 5 "-кінців відрізка, синтезованого ДНК-полімеразою ε,і 3 "-кінців ланцюга, вбудованого ДНК-полімеразоюβ .

БУДОВА РНК

рибонуклеїнова кислота(РНК) - одна з трьох основних макромолекул (дві інші - ДНК і білки), які містяться в клітинах всіх живих організмів.

Так само, як ДНК, РНК складається з довгого ланцюга, в якій кожна ланка називається нуклеотидом. Кожен нуклеотид складається з азотистої основи, цукру рибози і фосфатної групи. Однак на відміну від ДНК, РНК зазвичай має не два ланцюги, а одну. Пентоза в РНК представлена \u200b\u200bрибозой, а не дезоксирибозою (у рибози присутня додаткова гідроксильна група на другому атомі вуглеводу). Нарешті, ДНК відрізняється від РНК за складом азотистих основ: замість тиміну ( Т) В РНК представлений урацил ( U) , Який також комплементарен аденіну.

Послідовність нуклеотидів дозволяє РНК кодувати генетичну інформацію. Всі клітинні організми використовують РНК (мРНК) для програмування синтезу білків.

Клітинні РНК утворюються в ході процесу, званого транскрипцією , Тобто синтезу РНК на матриці ДНК, що здійснюється спеціальними ферментами - РНК-полімерази.

Потім матричні РНК (мРНК) беруть участь в процесі, званому трансляцією, тобто синтезу білка на матриці мРНК за участю рибосом. Інші РНК після транскрипції піддаються хімічним модифікаціям, і після утворення вторинної і третинної структур виконують функції, що залежать від типу РНК.

Мал. 10. Відмінність ДНК від РНК по азотистій підставі: замість тиміну (Т) в РНК представлений урацил (U), який також комплементарен аденіну.

ТРАНСКРИПЦІЯ

Це процес синтезу РНК на матриці ДНК. ДНК розкручується на одній з дільниць. На одній з ланцюгів міститься інформація, яку потрібно створити на молекулу РНК - цей ланцюг називається кодує. Друга ланцюг ДНК, комплементарна кодує, називається матричної. У процесі транскрипції на матричної ланцюга в напрямку 3 '- 5' (по ланцюгу ДНК) синтезується комплементарна їй ланцюг РНК. Таким чином, створюється РНК-копія кодує ланцюга.

Мал. 11. Схематичне зображення транскрипції

Наприклад, якщо нам дана послідовність кодує ланцюга

3'ATGTCCTAGCTGCTCG - 5 ',

то, за правилом комплементарності, матрична ланцюг буде нести послідовність

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3 ',

а синтезируемая з неї РНК - послідовність

ТРАНСЛЯЦІЯ

Розглянемо механізм синтезу білка на матриці РНК, а також генетичний код і його властивості. Також для наочності по нижче наведеної посиланням рекомендуємо подивитися невелике відео про процеси транскрипції і трансляції, що відбуваються в живій клітині:

Мал. 12. Процес синтезу білка: ДНК кодує РНК, РНК кодує білок

ГЕНЕТИЧНИЙ КОД

генетичний код - спосіб кодування амінокислотної послідовності білків за допомогою послідовності нуклеотидів. Кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів - кодоном або кодоном.

Генетичний код, загальний для більшості про- і еукаріот. У таблиці наведено всі 64 кодони і вказані відповідні амінокислоти. Порядок підстав - від 5 "до 3" кінця мРНК.

Таблиця 1. Стандартний генетичний код

1-е основа ня	2-е підставу								3-е основа ня
	U		C		A		G
U	U U U	(Phe / F)	U C U	(Ser / S)	U A U	(Tyr / Y)	U G U	(Cys / C)	U
	U U C		U C C		U A C		U G C		C
	U U A	(Leu / L)	U C A		U A A	Стоп-кодон **	U G A	Стоп-кодон **	A
	U U G		U C G		U A G	Стоп-кодон **	U G G	(Trp / W)	G
C	C U U		C C U	(Pro / P)	C A U	(His / H)	C G U	(Arg / R)	U
	C U C		C C C		C A C		C G C		C
	C U A		C C A		C A A	(Gln / Q)	C GA		A
	C U G		C C G		C A G		C G G		G
A	A U U	(Ile / I)	A C U	(Thr / T)	A A U	(Asn / N)	A G U	(Ser / S)	U
	A U C		A C C		A A C		A G C		C
	A U A		A C A		A A A	(Lys / K)	A G A		A
	A U G	(Met / M)	A C G		A A G		A G G		G
G	G U U	(Val / V)	G C U	(Ala / A)	G A U	(Asp / D)	G G U	(Gly / G)	U
	G U C		G C C		G A C		G G C		C
	G U A		G C A		G A A	(Glu / E)	G G A		A
	G U G		G C G		G A G		G G G		G

Серед триплетів є 4 спеціальних послідовності, що виконують функції «знаків пунктуації»:

• * Триплет AUG, Також кодує метіонін, називається старт-кодоном. З цього кодону починається синтез молекули білка. Таким чином, під час синтезу білка, першої амінокислотою в послідовності завжди буде метіонін.

• ** Триплети UAA, UAGі UGAназиваються стоп-кодонамиі не кодують жодної амінокислоти. На цих послідовностях синтез білка припиняється.

Властивості генетичного коду

1. Триплетність. Кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів - триплетом або кодоном.

2. Безперервність. Між триплету немає ніяких додаткових нуклеотидів, інформація зчитується безперервно.

3. Неперекриваемость. Один нуклеотид не може входити одночасно в два триплета.

4. Однозначність. Один кодон може кодувати тільки одну амінокислоту.

5. Виродженість. Одна амінокислота може кодуватися кількома різними кодонами.

6. Універсальність. Генетичний код однаковий для всіх живих організмів.

Приклад. Нам дана послідовність кодує ланцюга:

3’- CCGATTGCACGTCGATCGTATA- 5’.

Матрична ланцюг буде мати послідовність:

5’- GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT- 3’.

Тепер «синтезуємо» з цього ланцюга інформаційну РНК:

3’- CCGAUUGCACGUCGAUCGUAUA- 5’.

Синтез білка йде в напрямку 5 '→ 3', отже, нам потрібно перевернути послідовність, щоб «прочитати» генетичний код:

5’- AUAUGCUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

Тепер знайдемо старт-кодон AUG:

5’- AU AUG CUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

Розділимо послідовність на триплети:

звучить наступним чином: інформація з ДНК передається на РНК (транскрипція), з РНК - на білок (трансляція). ДНК також може подвоюватися шляхом реплікації, і також може бути процес зворотної транскрипції, коли по матриці РНК синтезується ДНК, але такий процес в основному характерний для вірусів.

Мал. 13. Центральна догма молекулярної біології

ГЕНОМ: гени і ХРОМОСОМИ

(Загальні поняття)

Геном - сукупність всіх генів організму; його повний хромосомний набір.

Термін "геном" був запропонований Г. Вінклер в 1920 р для опису сукупності генів, укладених в гаплоидном наборі хромосом організмів одного біологічного виду. Початковий сенс цього терміна вказував на те, що поняття генома на відміну від генотипу є генетичною характеристикою виду в цілому, а не окремої особини. З розвитком молекулярної генетики значення даного терміна змінилося. Відомо, що ДНК, яка є носієм генетичної інформації у більшості організмів і, отже, становить основу генома, включає в себе не тільки гени в сучасному розумінні цього слова. Велика частина ДНК еукаріотичних клітин представлена \u200b\u200bнекодуючими ( "надлишковими") послідовностями нуклеотидів, які не укладають в собі інформації про білках і нуклеїнових кислотах. Таким чином, основну частину генома будь-якого організму складає вся ДНК його гаплоидного набору хромосом.

Гени - це ділянки молекул ДНК, що кодують поліпептиди і молекули РНК

За останнє сторіччя наше уявлення про генах істотно змінилося. Раніше геном називали ділянку хромосоми, що кодує або визначає одна ознака або фенотипическое(Видиме) властивість, наприклад колір очей.

У 1940 р Джордж Бідл і Едвард Тейтем запропонували молекулярне визначення гена. Вчені обробляли суперечки гриба Neurospora crassa рентгенівським випромінюванням і іншими агентами, що викликають зміни в послідовності ДНК ( мутації), І виявили мутантні штами гриба, що втратили деякі специфічні ферменти, що в деяких випадках приводило до порушення цілого метаболічного шляху. Бідл і Тейтем прийшли до висновку, що ген - це ділянка генетичного матеріалу, який визначає чи кодує один фермент. Так з'явилася гіпотеза «Один ген - один фермент». Пізніше ця концепція була розширена до визначення «Один ген - один поліпептид», Оскільки багато гени кодують білки, які не є ферментами, а поліпептид може виявитися субодиницею складного білкового комплексу.

На рис. 14 показана схема того, як триплети нуклеотидів в ДНК визначають поліпептид - амінокислотну послідовність білка за посередництва мРНК. Одна з ланцюгів ДНК відіграє роль матриці для синтезу мРНК, нуклеотидні триплети (кодони) якої комплементарні триплетів ДНК. У деяких бактерій і багатьох еукаріот кодують послідовності перериваються некодуючими ділянками (так званими интронами).

Сучасне біохімічне визначення гена ще більш конкретно. Генами називаються всі ділянки ДНК, що кодують первинну послідовність кінцевих продуктів, до яких відносяться поліпептиди або РНК, що володіють структурної або каталітичної функцією.

Поряд з генами ДНК містить і інші послідовності, що виконують виключно регуляторну функцію. регуляторні послідовностіможуть позначати початок або кінець генів, впливати на транскрипцію або вказувати місце ініціації реплікації або рекомбінації. Деякі гени можуть експресуватися різними шляхами, при цьому один і той же ділянку ДНК служить матрицею для утворення різних продуктів.

Ми можемо приблизно розрахувати мінімальний розмір гена, Що кодує середній білок. Кожна амінокислота в поліпептидного ланцюга кодується послідовністю із трьох нуклеотидів; послідовності цих триплетів (кодонів) відповідають ланцюжку амінокислот в поліпептиди, який кодується даним геном. Поліпептидний ланцюг з 350 амінокислотних залишків (ланцюг середньої довжини) відповідає послідовності з 1 050 п.н. ( пар нуклеотидів). Однак багато генів еукаріот і деякі гени прокаріотів перериваються сегментами ДНК, що не несуть інформації про білку, і тому виявляються значно довше, ніж показує простий розрахунок.

Скільки генів в одній хромосомі?

Мал. 15. Форма хромосом в прокарітіческой (зліва) і еукаріотичної Клек. Гістони (Histones) - великий клас ядерних білків, що виконують дві основні функції: вони беруть участь в упаковці ниток ДНК в ядрі і в епігенетичної регуляції таких ядерних процесів, як транскрипція, реплікація і репарація.

ДНК прокаріот влаштована простіше: їх клітини не мають ядра, тому ДНК знаходиться безпосередньо в цитоплазмі в формі нуклеоида.

Як відомо, бактеріальні клітини мають хромосому у вигляді нитки ДНК, покладеної в компактну структуру - нуклеоїд. хромосома прокаріоти Escherichia coli, Чий геном повністю розшифрований, являє собою кільцеву молекулу ДНК (насправді, це не правильне коло, а скоріше петля без початку і кінця), що складається з 4 639 675 пар основ У цій послідовності міститься приблизно 4300 генів білків і ще 157 генів стабільних молекул РНК. В геномі людини приблизно 3,1 млрд пар нуклеотидів, відповідних майже 29 000 генів, розташованим на 24 різних хромосомах.

Прокаріоти (Бактерії).

бактерія E. coliмає одну двухцепочечную кільцеву молекулу ДНК. Вона складається з 4 639 675 пар основ і досягає в довжину приблизно 1,7 мм, що перевищує довжину самої клітини E. coli приблизно в 850 разів. Крім великої кільцевої хромосоми в складі нуклеоида багато бактерії містять одну або кілька маленьких кільцевих молекул ДНК, вільно розташовуються в цитоплазмі. Такі позахромосомних елементи називають плазмидами(Рис. 16).

Більшість плазмід складається всього з декількох тисяч пар нуклеотидів, деякі містять більше 10000 п. Н. Вони несуть генетичну інформацію і реплікуються з утворенням дочірніх плазмід, які потрапляють в дочірні клітини в процесі ділення батьківської клітини. Плазміди виявлені не тільки в бактеріях, але також в дріжджах і інших грибах. У багатьох випадках плазміди не дають ніяких переваг клітинам-господарям, і їх єдине завдання - незалежне відтворення. Однак деякі плазміди несуть корисні для господаря гени. Наприклад, що містяться в плазмидах гени можуть надавати клітинам бактерій стійкість до антибактеріальних агентів. Плазміди, що несуть ген β-лактамази, забезпечують стійкість до β-лактамних антибіотиків, таким як пеніцилін і амоксицилін. Плазміди можуть переходити від клітин, стійких до антибіотиків, до інших клітин того ж або іншого виду бактерій, в результаті чого ці клітини також стають резистентними. Інтенсивне застосування антибіотиків є потужним селективним фактором, що сприяє поширенню плазмід, що кодують стійкість до антибіотиків (а також транспозони, які кодують аналогічні гени) серед хвороботворних бактерій, і призводить до появи бактеріальних штамів зі стійкістю до кількох антибіотиків. Лікарі починають розуміти небезпеку широкого використання антибіотиків і призначають їх тільки в разі гострої необхідності. З аналогічних причин обмежується широке використання антибіотиків для лікування сільськогосподарських тварин.

Див. також: Равин Н.В., Шестаков С.В. Геном прокаріотів // вавіловской журнал генетики та селекції, 2013. Т. 17. № 4/2. С. 972-984.

Еукаріоти.

Таблиця 2. ДНК, гени і хромосоми деяких організмів

	Загальна ДНК, п.н.	Число хромосом *	Зразкове число генів
Escherichia coli (Бактерія)	4 639 675		4 435
Saccharomyces cerevisiae (Дріжджі)	12 080 000	16**	5 860
Caenorhabditis elegans (Нематода)	90 269 800	12***	23 000
Arabidopsis thaliana (Рослина)	119 186 200		33 000
Drosophila melanogaster (Плодова мушка)	120 367 260		20 000
Oryza sativa (Мал)	480 000 000		57 000
Mus musculus (Миша)	2 634 266 500		27 000
Homo sapiens (людина)	3 070 128 600		29 000

Примітка. Інформація постійно оновлюється; для отримання більш свіжої інформації зверніться до сайтів, присвяченим окремим геномних проектам

* Для всіх еукаріот, крім дріжджів, наводиться диплоїдний набір хромосом. диплоїднийнабір хромосом (від грец. diploos- подвійний і eidos- вид) - подвійний набір хромосом (2n), кожна з яких має собі гомологичную.
** Гаплоїдний набір. Дикі штами дріжджів зазвичай мають вісім (октаплоідний) або більше наборів таких хромосом.
*** Для самок з двома Х хромосомами. У самців є Х хромосома, але немає Y, т. Е. Всього 11 хромосом.

У клітці дріжджів, одних із самих маленьких еукаріот, в 2,6 рази більше ДНК, ніж в клітці E. coli(Табл. 2). Клітини плодової мушки Drosophila, Класичного об'єкта генетичних досліджень, містять в 35 разів більше ДНК, а клітини людини - приблизно в 700 разів більше ДНК, ніж клітини E. coli.Багато рослин і амфібії містять ще більше ДНК. Генетичний матеріал клітин еукаріот організований у вигляді хромосом. Диплоїдний набір хромосом (2 n) Залежить від виду організму (табл. 2).

Наприклад, в соматичній клітині людини 46 хромосом ( мал. 17). Кожна хромосома еукаріотичної клітини, як показано на рис. 17, а, Містить одну дуже велику двухспіральной молекулу ДНК. Двадцять чотири хромосоми людини (22 парні хромосоми і дві статеві хромосоми X і Y) розрізняються по довжині більш ніж в 25 разів. Кожна хромосома еукаріот містить певний набір генів.

Мал. 17. Хромосоми еукаріот.а- пара пов'язаних і конденсованих сестринських хроматид з хромосоми людини. У такій формі еукаріотичні хромосоми перебувають після реплікації і в метафазі в процесі мітозу. б- повний набір хромосом з лейкоцита одного з авторів книги. У кожній нормальній соматичної клітці людини міститься 46 хромосом.

Розмір і функція ДНК як матриці для зберігання і передачі спадкового матеріалу пояснюють наявність особливих структурних елементів в організації цієї молекули. У вищих організмів ДНК розподілена між хромосомами.

Сукупність ДНК (хромосом) організму називається геномом. Хромосоми знаходяться в клітинному ядрі і формують структуру, яка називається хроматином. Хроматин являє собою комплекс ДНК і основних білків (гістонів) в співвідношенні 1: 1. Довжину ДНК зазвичай вимірюють числом пар комплементарних нуклеотидів (п.н.). Наприклад, 3-тя хромосома чолостоліття є молекулою ДНК розміром 160 млн п.н .. Виділена лінеаризоване ДНК розміром 3 * 10 6 пар основ має довжину приблизно 1 мм, отже, лінеаризоване молекула 3-й хромосоми людини була б 5 мм в довжину, а ДНК всіх 23 хромосом (~ 3 * 10 9 пар основ, MR \u003d 1,8 * 10 12) гаплоидной клітини - яйцеклітини або сперматозоїда - в лінеаризованому вигляді становила б 1 м. За винятком статевих клітин, всі клітини організму людини (їх близько 1013) містять подвійний набір хромосом. При клітинному розподілі всі 46 молекул ДНК реплицируются і знову організовуються в 46 хромосом.

Якщо з'єднати між собою молекули ДНК людського геному (22 хромосоми і хромосоми X і Y або Х і Х), вийде послідовність довжиною близько одного метра. Прим .: У всіх ссавців і інших організмів з гетерогаметним чоловічою статтю, у самок дві X-хромосоми (XX), а у самців - одна X-хромосома і одна Y-хромосома (XY).

Більшість клітин людини, тому загальна довжина ДНК таких клітин близько 2м. У дорослої людини приблизно 10 14 клітин, таким чином, загальна довжина всіх молекул ДНК становить 2 × 10 11 км. Для порівняння, окружність Землі - 4 х 10 4 км, а відстань від Землі до Сонця - 1,5 × 10 8 км. Ось як дивно компактно упакована ДНК в наших клітинах!

У клітинах еукаріот є й інші органели, що містять ДНК, - це мітохондрії і хлоропласти. Висувалося безліч гіпотез щодо походження ДНК мітохондрій і хлоропластів. Загальновизнана сьогодні точка зору полягає в тому, що вони являють собою рудименти хромосом древніх бактерій, які проникли в цитоплазму хазяйських клітин і стали попередниками цих органел. Мітохондріальна ДНК кодує мітохондріальні тРНК і рРНК, а також кілька мітохондріальних білків. Понад 95% мітохондріальних білків кодується ядерної ДНК.

БУДОВА ГЕНІВ

Розглянемо будову гена у прокаріотів і еукаріотів, їх подібності та відмінності. Незважаючи на те, що ген - це ділянка ДНК, що кодує всього один білок або РНК, крім безпосередньо кодує частини, він також включає в себе регуляторні та інші структурні елементи, що мають різну будову у прокаріотів і еукаріотів.

кодирующая послідовність- основна структурно-функціональна одиниця гена, саме в ній знаходяться триплети нуклеотидів, які кодуютьамінокислотну послідовність. Вона починається зі старт-кодону і закінчується стоп-кодоном.

До і після кодує знаходяться нетрансльовані 5'- і 3'-послідовності. Вони виконують регуляторні і допоміжні функції, наприклад, забезпечують посадку рибосоми на і-РНК.

Нетрансльовані і кодує послідовності составлют одиницю транскрипції - транскрібіруемих ділянку ДНК, тобто ділянка ДНК, з якого відбувається синтез і-РНК.

Термінатор- нетранскрібіруемий ділянку ДНК в кінці гена, на якому зупиняється синтез РНК.

На початку гена знаходиться регуляторна область, Що включає в себе промоторі оператор.

промотор- послідовність, з якою зв'язується полімераза в процесі ініціації транскрипції. оператор- це область, з якої можуть зв'язуватися спеціальні білки - репрессори, Які можуть зменшувати активність синтезу РНК з цього гена - інакше кажучи, зменшувати його експресію.

Будова генів у прокаріотів

Загальний план будови генів у прокаріотів і еукаріотів не відрізняється - і ті, і інші містять регуляторну область з промотором і оператором, одиницю транскрипції з кодує і нетрансльовані послідовностями і термінатор. Однак організація генів у прокаріотів і еукаріотів відрізняється.

Мал. 18. Схема будови гена у прокаріот (бактерій) -зображення збільшується

На початку і в кінці оперона є єдині регуляторні області для декількох структурних генів. З транскрібіруемих ділянки оперона зчитується одна молекула і-РНК, яка містить кілька кодують послідовностей, в кожній з яких є свій старт і стоп-кодон. З кожного з таких ділянок зінтезіруется один білок. Таким чином, з однієї молекули і-РНК синтезується кілька молекул білка.

Для прокаріотів характерно об'єднання декількох генів в єдину функціональну одиницю - оперон. Роботу оперона можуть регулювати інші гени, які можуть бути помітно віддалені від самого оперона - регулятори. Білок, що транслюється з цього гена називається репрессор. Він зв'язується з оператором Оперон, регулюючи експресію відразу всіх генів, в ньому містяться.

Для прокаріот також характерне явище сполучення транскрипції і трансляції.

Мал. 19 Явище сполучення транскрипції і трансляції у прокаріотів - зображення збільшується

Таке поєднання не зустрічається у еукаріот через наявність у них ядерної оболонки, яка відділяє цитоплазму, де відбувається трансляція, від генетичного матеріалу, на якому відбувається транскрипція. У прокаріотів під час синтезу РНК на матриці ДНК з синтезованої молекулою РНК може відразу зв'язуватися рибосома. Таким чином, трансляція починається ще до завершення транскрипції. Більш того, з одного молекулою РНК може одночасно зв'язуватися кілька рибосом, синтезуючи відразу кілька молекул одного білка.

Будова генів у еукаріот

Гени і хромосоми еукаріотів дуже складно організовані

У бактерій багатьох видів всього одна хромосома, і майже у всіх випадках в кожній хромосомі присутній по одній копії кожного гена. Лише деякі гени, наприклад гени рРНК, містяться в декількох копіях. Гени і регуляторні послідовності складають практично весь геном прокаріотів. Більш того, майже кожен ген строго відповідає амінокислотноїпослідовності (або послідовності РНК), яку він кодує (рис. 14).

Структурна і функціональна організація генів еукаріот набагато складніше. Дослідження хромосом еукаріот, а пізніше секвенування повних послідовностей геномів еукаріот принесло багато сюрпризів. Багато, якщо не більшість, генів еукаріот мають цікаву особливість: їх нуклеотидні послідовності містять один або кілька ділянок ДНК, в яких не кодується амінокислотна послідовність поліпептидного продукту. Такі нетрансльовані вставки порушують пряме відповідність між нуклеотидної послідовністю гена і амінокислотною послідовністю кодованого поліпептиду. Ці нетрансльовані сегменти в складі генів називають интронами, або вбудованими послідовностями, А кодують сегменти - екзонами. У прокаріот лише деякі гени містять інтрони.

Отже, у еукаріот практично не зустрічається об'єднання генів в Оперон, і кодує послідовність гена еукаріотів найчастіше розділена на трансльовані ділянки - екзони, І нетрансльовані ділянки - інтрони.

У більшості випадків функція интронов не встановлена. В цілому, лише близько 1,5% ДНК людини є «кодірующімі», т. Е. Несуть інформацію про білках або РНК. Однак з урахуванням великих интронов виходить, що ДНК людини на 30% складається з генів. Оскільки гени складають відносно невелику частку в геномі людини, значна частина ДНК залишається неврахованої.

Мал. 16. Схема будова гена у еукаріот - зображення збільшується

З кожного гена спочатку синтезується незріла, або пре-РНК, яка містить в собі як інтрони, так і Екзони.

Після цього проходить процес сплайсингу, в результаті якого Інтрони ділянки вирізають, і утворюється зріла іРНК, з якої може бути синтезований білок.

Мал. 20. Процес альтернативного сплайсингу - зображення збільшується

Така організація генів дозволяє, наприклад, здійснити, коли з одного гена можуть бути синтезовані різні форми білка, за рахунок того, що в процесі сплайсингу екзонів можуть зшивати в різних послідовностях.

Мал. 21. Відмінності в будові генів прокаріотів і еукаріотів - зображення збільшується

МУТАЦІЇ І МУТАГЕНЕЗ

мутацієюназивається стійке зміна генотипу, тобто зміна нуклеотидної послідовності.

Процес, який призводить до виникнення мутацій називається мутагенезу, А організм, усеклітини якого несуть одну і ту ж мутацію - мутантом.

мутаційна теоріябула вперше сформульована Гуго де Фріз у 1903 році. Сучасний її варіант включає в себе наступні положення:

1. Мутації виникають раптово, стрибкоподібно.

2. Мутації передаються з покоління в покоління.

3. Мутації можуть бути корисними, шкідливими або нейтральними, домінантними або рецесивними.

4. Ймовірність виявлення мутацій залежить від числа досліджених особин.

5. Подібні мутації можуть виникати повторно.

6. Мутації не направлення.

Мутації можуть виникати під дією різних факторів. Розрізняють мутації, що виникли під дією мутагенних впливів: Фізичних (наприклад, ультрафіолету або радіації), хімічних (наприклад, колхіцину або активних форм кисню) і біологічних (наприклад, вірусів). Також мутації можуть бути викликані помилками реплікації.

Залежно від умов появи мутації поділяють на спонтанні- тобто мутації, що виникли в нормальних умовах, і індуковані- тобто мутації, які виникли при особливих умовах.

Мутації можуть виникати не тільки в ядерній ДНК, але і, наприклад, в ДНК мітохондрій або пластид. Відповідно, ми можемо виділяти ядерніі цитоплазматическиемутації.

В результаті виникнення мутацій часто можуть з'являтися нові аллели. Якщо мутантний аллель пригнічує дію нормального, мутація називається домінантною. Якщо нормальний аллель пригнічує мутантний, така мутація називається рецессивной. Більшість мутацій, що призводять до виникнення нових алелей є рецесивними.

За ефектом виділяють мутації адаптивні, Що призводять до підвищення пристосованості організму до середовища, нейтральні, Які не впливають на виживаність, шкідливі, Що знижують пристосованість організмів до умов середовища і летальні, Що призводять до смерті організму на ранніх стадіях розвитку.

За наслідками виділяються мутації, що призводять до втрати функції білка, Мутації, що призводять до виникненню у білка нової функції, А також мутації, які змінюють дозу гена, І, відповідно, дозу білка синтезованого з нього.

Мутація може виникнути до будь-якій клітині організму. Якщо мутація виникає в статевій клітині, вона називається гермінативної (Гермінальних, або генеративної). Такі мутації не проявляються у того організму, у якого вони з'явилися, але призводять до появи мутантів в потомстві і передаються у спадок, тому вони важливі для генетики і еволюції. Якщо мутація виникає в будь-який інший клітці, вона називається соматичної. Така мутація може в тій чи іншій мірі виявлятися у того організму, у якого вона виникла, наприклад, приводити до утворення ракових пухлин. Однак така мутація не передається у спадок і не впливає на нащадків.

Мутації можуть зачіпати різні за розміром ділянки геному. виділяють генні, хромосомні і геномні мутації.

генні мутації

Мутації, які виникають в масштабі меншому, ніж один ген, називаються генними, або точковими (точковим). Такі мутації призводять до зміни одного і декількох нуклеотидів в послідовності. Серед генних мутацій виділяютьзаміни, Що призводять до заміни одного нуклеотиду на інший,делеции, Що призводять до випадання одного з нуклеотидів,инсерции, Що призводять до додавання зайвого нуклеотиду в послідовність.

Мал. 23. Генні (точкові) мутації

По механізму впливу на білок, генні мутації ділять на:синонімічні, Які (в результаті вирожденність генетичного коду) не призводять до зміни амінокислотного складу білкового продукту,міссенс-мутації, Які призводять до заміни однієї амінокислоти на іншу і можуть впливати на структуру синтезованого білка, хоча часто вони виявляються незначними,нонсенс-мутації, Що призводять до заміни кодує кодону на стоп-кодон,мутації, що призводять до порушення сплайсингу:

Мал. 24. Схеми мутацій

Також за механізмом впливу на білок виділяють мутації, що призводять до зрушенню рамки зчитування, Наприклад, инсерции і делеції. Такі мутації, як і нонсенс-мутації, хоч і виникають в одній точці гена, часто впливають на всю структуру білка, що може привести до повної зміни його структури., Коли ділянка хромосоми повертається на 180 градусів, Мал. 28. Транслокация

Мал. 29. Хромосома до і після дуплікації

геномні мутації

нарешті, геномні мутаціїзачіпають весь геном цілком, тобто змінюється кількість хромосом. Виділяють полиплоидии - збільшення плоїдності клітини, і анеуплоїдії, тобто зміна кількості хромосом, наприклад, трисомії (наявність в однієї з хромосом додаткового гомолога) і моносомии (відсутність у хромосоми гомолога).

Відео по темі ДНК

Реплікації ДНК, КОДИРОВАНИЕ РНК, СИНТЕЗ БІЛКА

(Якщо не можна відобразити воно є по

Дезоксирибонуклеїнової кислоти - молекула, яка буквально є будівельним блоком усього життя. Зародкові знання про ДНК з'явилися всього 50 років тому і, незважаючи на всі досягнення у вивченні ДНК, наші знання про молекулу все ще далеко не повні. Нижче представлені десять фактів, які доводять те, що у нас були цікаві предки, деякі з нас можуть бути близнюками самого себе, і що незабаром ми можемо дізнатися секрет безсмертя.

10. Видатні особистості

Факт: на борту Міжнародної космічної станції існує «Диск безсмертя», що містить ДНК видатних особистостей

12 жовтня 2008 року російський космічний корабель Союз здійснив політ до Міжнародної космічної станції, що знаходиться на орбіті Землі. На борту корабля був невеликий носій інформації, на якому зберігалися оцифровані послідовності ДНК різних важливих (спірно) людей, включаючи комедіанта Стівена Колберта (Stephen Colbert), фізика Стівена Хокінга (Stephen Hawking), моделі Плейбой Джо Гарсія (Jo Garcia) і професійного велогонщика Ленса Армстронга (Lance Armstrong). Призначення цього диска - надати будівельні блоки для відродження людства в разі, якщо планета постраждає від апокаліптичного події.

9. Серійний вбивця


Факт: помилка в аналізі ДНК «породила» серійного вбивцю

Жінки - серійні вбивці на подив рідкісні, проте в 2007 році жінка під прізвиськом «Фантом з Хайльбронна» (The Phantom of Heilbronn) стала відома на всю Німеччину після вбивства жінки-поліцейського. Злочини Фантома можна було перераховувати безкінечно: безліч брутальних вбивств і крадіжок, що почалися ще в 1993 році. Фантом працював у Франції та Австрії разом з безліччю спільників різних національностей. Не існувало ні якого-небудь помітного шаблону злочинів, ні відео з камер спостереження: Фантом проходив крізь стіни. А потім поліцейські виявили чоловічі відбитки пальців, які збіглися з шуканим ДНК. Тільки тоді було виявлено, що не існувало ніякого Фантома з Хайльбронна. Ватяні палички, використані по всій Європі для збору ДНК були «заражені», швидше за все, кимось, хто пакував їх на фабриці. Під час стерилізації паличок бактерії, грибки і віруси були знищені, але ДНК залишилося на них. Наслідки цього промаху були глибокі: крім тисяч даремно витрачених людино-годин, відбулися десятки вбивств, винуватці яких були фактично проігноровані слідчими, ганяв за примарою.

8. Безсмертя


Факт: в світі є істоти, чиє ДНК робить їх фактично безсмертними

Наука про старінні, або геронтологія, надмірно складна, але просто кажучи, наша ДНК піддається ентропії. Якщо говорити ще простіше, то з кожної репликацией, ДНК стає трохи слабше або менш ефективною. Однак, існують і види, чиє ДНК судячи з усього не погіршується з часом (або робить це настільки повільно, що це занадто складно помітити). Омари, деякі риби і безліч видів черепах дуже повільно старіють і в оптимальних обставинах могли б жити нескінченно. Це називається дуже незначним старінням. Найстаріша черепаха в світі був Адвайта (Adwaita) - гігантська черепаха, яка дожила до 255 років. Важливо зауважити, що такі тварини, хоча і не страждають від старіння, все ж схильні до хвороб, поранень і т.д., а чим довше живе тварина, тим більше шанси того, що воно захворіє. Адвайта помер від печінкової недостатності після того, як його панцир зламався.

7. Ідентичні гепарди


Факт: гепарди майже повністю ідентичні генетично

Лабораторні миші і щури спеціально схрещувалися між собою протягом декількох поколінь, щоб можливо було досягти однакових результатах в наукових експериментах. Однак тести ДНК гепардів показують, що вони також майже аналогічні один одному. Вважається, що близько 10000 років тому під час Плейстоценской епохи відбулося якесь подія, яка скоротило популяцію гепардів до 7 індивідуумів. Можливо, не випадково цей відрізок часу збігається з появою сучасних людей і вимиранням безлічі інших великих наземних ссавців, як шаблезубий тигр. Якимось чином, не без вдалого спарювання, гепарди змогли відновити свій вигляд, проте їх генетична схожість робить їх схильними до хвороб.

6. Вікінги в Америці


Факт: ДНК доводить, що вікінги привозили собі дружин з Америки століттями раніше Колумба

Існують докази того, що вікінги були набагато більш витонченими, ніж говорить їх варварська репутація і здійснювали неймовірно далекі подорожі. Вивчення ДНК чотирьох різних сімей з Ісландії показало, що їх генетика схожа з корінними американцями і азіатами. Дослідження, проведене Університетом Ісландії, доводить, що як мінімум одна корінна американка була привезена в Ісландію як мінімум в 1700 році, а одна з мутацій свідчить, що це могло статися навіть сотнями років раніше. Історичних доказів цьому мало - хоча вікінги і контактували з корінними американцями (яких вони називали скрелингами), більшість контактів були ворожими.

5. Людино-шимпанзе

Факт: можливо, можна буде вивести «людино-шимпанзе»

Незважаючи на те, що шимпанзе і люди еволюціонували по двох різних шляхах (у шимпанзе на 2 хромосоми більше, ніж у людей) наші ДНК неймовірно схожі. Хоча точне число схожості викликає суперечки, вважається, що ДНК шимпанзе і людей може збігатися на 99.4%. Більш того, деякі вчені вважають, що при правильних умовах два цих види можуть виробляти потомство. Перші спроби створення помісі людини і мавпи датуються як мінімум сотнею років тому. Також як у випадку схрещування ослів і коней, в результаті чого народжується мул, якби було ведено істота, що поєднує в собі шимпанзе і людини, воно б було безплідним. Роками ходили чутки, що шимпанзе на ім'я Олівер насправді є подібним істотою, проте, незважаючи на його незвичайний зовнішній вигляд, генетичне дослідження довело, що він був звичайною мавпою.

4. Носій інформації ДНК


Факт: ДНК - кращий носій інформації в світі

Незважаючи на те, що зачатки зберігання цифрової інформації в ДНК з'явилися ще в 1980-х роках, тільки в минулому році дослідники з Гарварду по-справжньому «зламали» код. Їм вдалося зберегти 700 терабайт інформації в одному грамі ДНК. 700 терабайт еквівалентно приблизно 150 кілограмів жорстких дисків, а в ДНК формі це всього лише крапля, вміщується на кінчику пальці. За допомогою сучасної технології секвенування ДНК для зчитування інформації займає годинник і неймовірно дороге задоволення, так що практичність такої форми зберігання інформації обмежена, проте сама ідея, що всі людські пізнання про світ могли б зберігатися в просторі, що не перевищує обсяг вашої шафи, разюча.

3. Два набору ДНК


Факт: людина може володіти двома наборами ДНК

Багато вагітності починаються як близнюки - найчастіше один з близнюків вбирає іншого в себе ще до того, як зародок можна помітити. У 99% випадків це є кінцем історії. Однак в деяких умовах, якщо людина «ввібрав» в себе свого близнюка, в його тілі може бути два різних набору ДНК. Явище «хімерізм», назване на честь химери - істоти з грецької міфології, яка має частинами лева, змії і козла, не дуже рідко і більшість людей проживають своє життя навіть без того, щоб знати, що вони є прикладом хімерізма. Найчастіше це помічають, коли людину перевіряють на сумісність з органами для пересадки. Зокрема цікавий випадок Лідії Фейрчайлд (Lydia Fairchild). У 2002 році Фейрчайлд подала заявку на отримання державної допомоги в штаті Вашингтон, а її родині довелося пройти ДНК тестування для того, щоб довести, що вони є її родичами. На її подив, під час тестування виявилося, що вона не є матір'ю своїм власним дітям. Її справа була відправлена \u200b\u200bдо суду за спробу шахрайства, і розглядалася можливість забрати від неї її ж дітей. Фейрчайлд виграла суд, так як в результаті тестування нарешті показало, що насправді вона є своїм власним близнюком.

2. Радіоактивна ДНК


Факт: в ДНК людей, що народилися після 1955 року народження, міститься радіовуглець

У 1950-х роках почалася Холодна Війна, а США і СРСР почали показувати свою міць, підриваючи атомні боєголовки в своїх пустищах. Через велику радіоактивного сплеску, викинутого в атмосферу, в ДНК всіх людей, що народилися після 1955 року народження, присутні невеликі залишки вуглецю-14. Клітини, що не ділилися до того, як людина народилася, не містили вуглець-14. Хоча це судячи з усього, не впливає на тіло будь-яким чином, це явище було корисним при проведенні медичних експериментів, таких як відстеження ділення клітин в серці людини.

1. Схрещування людей і неандертальців


Факт: неандертальці і люди схрещувалися

І раніше вважалося, що хомо сапієнс схрещувалися з неандертальцями десятки тисяч років тому, проте тільки недавно дослідження ДНК показало, як саме це відбувалося. Вважається, що хомо сапієнс зустріли неандертальців на середньому сході, після того, як вони покинули Африку. Це цікавий факт, який показує те, як ранні люди мігрували. Нещодавно в Італії був виявлений скелет, якому було 30-40000 років, і чия щелепа вказує на те, що він був продуктом схрещування самки неандертальця (це було визначено по успадкованої мітохондріальної ДНК) і самця хомо сапієнс.