Tag Archives: статья

Новая функция метилирования ДНК

В то время как большинство организмов использует метилирование ДНК, чтобы заблокировать экспрессию гена, пресноводные протозойные Oxytricha trifallax используют его, чтобы избавиться от ДНК вовсе. Открытие опровергает предыдущие исследования, утверждающие, что данным организмам вообще не характерно метилирование. У Oxytricha trifallax сложный жизненный цикл: каждый организм имеет два типа ядер – микроядро, содержащее до 95 % генетической информации, но пассивное в плане транскрипции; и макроядро, где активно транскрибируются оставшиеся 5 % генома. Каждое ядро представлено в двух экземплярах. Когда питание достаточное, размножение происходит асексуально. Но, если Oxytricha исчерпывает пищу, клетки “сцепливаются”, обмениваясь ДНК с другим Oxytricha. Это не приводит к размножению. Вместо этого микроядра клетки делятся мейотически, формируя восемь гаплоидных ядер, два из которых клетка меняет на два ядра из другой клетки. Чужеродные ядра соединяются с одним из шести остающихся гаплоидных, образуя диплоидное ядро, остальные ядра (включая диплоидные макроядра) разрушаются. Новое диплоидное микроядро при этом делится митотически, производя новые макро- и микроядра. Как только количество ядер возвращается к норме, макроядра избавляются от 95% генома. Это уникальный процесс, механизм которого пока остаётся тайным. Доктор John R. Bracht из Princeton University приоткрыл завесу над этой тайной. Он сосредоточил внимание над периодом, когда клетки находятся в “сцепленном” состоянии, обмениваясь ядрами. Используя реагенты, специфичные к метильным группам, учёный наблюдал за обоими типами ядер. С помощью масс-спектрометрии, исследователь впоследствии определил, что все помеченные метильные группы находятся на ДНК, которой предстоит быть уничтоженной. Данные результаты порождают новые вопросы: каким образом метилирование обеспечивает деградацию ДНК? И что любопытнее, каким образом вообще происходит метилирование ДНК, ведь согласно данным генетических исследований этот организм не содержит гомологичных генов, кодирующих метилтрансферазу.

Учитывая уникальную генетическую и биологическую тактику, используемую Oxytricha, “мы склонны думать, что возможно существует другой путь метилирования ДНК, – считает Laura Landweber, соавтор проекта. – Но, прежде следует убедиться, что у Oxytricha действительно нет метилтрансферазы. То, что она не обнаружена, ещё не значит, что её нет”.

Источник: http://www.the-scientist.com/?articles.vie…enetic-Enigmas/

Лом и личность

Во время прокладки железной дороги, бригадир Финеас Гейдж, 25 лет, просверлил отверстие в камне, заложил взрывчатку и стал уплотнять ее железным ломом. К его несчастью, удар лома высек искру, заряд сдетонировал, и лом насквозь прошил череп через его левую щеку, улетев на 20 метров.
Через несколько минут Финеас смог встать, и даже внятно говорить. Через два месяца он оправился, если можно так сказать, потеряв часть мозга в лобной доле. На фото Финеас позирует с тем самым железным ломом.

Все учебники по психологии говорят, что потеря лобных частей мозга приводит к полному изменению личности человека. И всегда в качестве аргумента приводится случай Финеаса Гейджа. Добрый и веселый парень превратился в злого психопата-алкаша.

Но вот появились две статьи, которые реабилитируют Гейджа. Мол, причиной его изменений стал не столько лом, сколько психологические причины связанные с изуродованным лицом.

Kotowicz, Z. (2007). The strange case of Phineas Gage. History of the Human Sciences, 20(1), 115–131. doi:10.1177/0952695106075178.

Macmillan, M., & Lena, M. L. (2010). Rehabilitating Phineas Gage. Neuropsychological Rehabilitation, 20(5), 641-658. doi: 10.1080/09602011003760527.

Одинаковые митохондрии – хорошо, разные – плохо

Свежая статья в клетке поведала вот о чем. Мы много знаем о том, что не все геномы, встретившись при оплодотворении дадут жизнеспособный организм. Если это 2 генома от одного  родителя, то плод почти не  будет развиваться, по крайней мере, у млекопитающих. Причиной тому генетический импринтинг, и дифференциальное метилирование генов. Если от одного из родителей попадет не 1 а 2 одинаковые хромосомы, то тогда развиваются синдромы однородительской дисомии, например синдром Прадера-Вилли и синдром Ангельмана.

А в новой статье описывают эксперимент, в котором создавали мышей с разными митохондриями. Если сделать мышь с двумя типами митохондрий, то есть ввести в оплодотворенную яйцеклетку митохондрии из другой линии мышей, то наблюдаются интересные вещи. Ну во первых, как и следовало ожидать, получили мышей трех типов, в которых внесенные митохондрии потеснят родные, в которых родные выпрут чужеродные, и в которые обе митохондрии уживутся. Вот с этими третьими и делали все последующие опыты. Такие мыши отличались от своих обоих митохондриальных предков по ряду физиологических признаков, и, что особо интересно, по поведенческим реакциям. Они были более возбудимы и имели нарушения пространственном ориентировании. В общем, не так мирно уживаются разные митохондрии в клетке, что наталкивает на мысли о новых причинах патологий, в том числе человека.

Гены сцепленные с полом, астроциты сцепленные с полом…

Чем только не отличаются девочки от мальчиков, но в первую очередь, это конечно двумя Х-хромосомами. И все бы ничего, если бы это маленькое отличие сильно не запутывало всю генетику человека. Тут и половой антагонизм, и уменьшение Y-хромосомы, половой отбор, эпигенетика, микроРНК, метилирование, случайная инактивация Х-хромосом, разное восприятие цвета, гемофилии и черепаховые кошки.

Но вот что интересно. У женщин млекопитающих две Х-хромосомы, у мужчин – одна. Генов на этой хромосоме достаточно много, и получается что у мужчин эти гены в единичном числе, а у женщин каждого гена по две копии. Это компенсируется инактивацией у женщин одной их 2 хромосом случайным образом ( что первым заметил Сусуму Оно). То есть, на определенном этапе эмбриогенеза каждая клетка сама решает, какую из двух Х-хромосом инактивировать. Получается, что если женщина гетерозигота по гену в Х-хромосоме, то часть ее клеток будет экспрессировать один вариант гена, а часть – другой. Вроде бы ничего, организм справляется, проблемы начмнаются в двух самых сложных системах, иммунной и нервной. Глиальные клетки активно экспрессируют рецепторы интерлейкинов и прочие белки регуляции иммунного ответа. И у гетерозигот может случится ситуация, когда регуляция иммунного ответа, даже  в самом ответственном месте (в мозгу), может быть совсем неоднозначной. 

Теперь статистика: 80% страдающих от таких аутоиммунных (в основном) заболеваний как болезнь Грейва, Адиссона, системной волчанки  – женщины. Также, больше женщин среди пациентов с артритом, миастенией и множественным склерозом. Хотя тут, конечно, дело не только в хромосомах но и в гормонах.

Sex, glia, and development: Interactions in health and disease

Jaclyn M. Schwarz  Staci D. Bilbo

Про эпигенетику курей

Только недавно с одесскими психологами обсуждали то, как это новосибирцы так быстро смогли приручить лисиц. За пару поколений сделали их совсем домашними, а вроде совсем дикие зверьки. Так вот и статья подвернулась в тему. 

Взяли значит диких курей, предковую форму, и курей домашних и посмотрели что там в них экспрессируется и где ДНК заметилирована. А в курицах главное что, конечно гипоталамус, его и смотрели. Так вот, оказывается, что не так отличается та генетика, как уровень экспрессии разных генов и метилирование промоторов. Более того, при скрещивании диких с домашними, метилирование некоторых генов сохраняется на протяжении 8 поколений скрещивания. Вот отсюда наверно и причина того, что одомашнивание проходит всегда быстрее чем ожидаемая селекция, метилирование вызвать просто, и мутаций не надо, и потомкам передается. А если что, то через десяок поколений и само пройдет, и опять в природу.

 

BMC Genomics. 2012
Heritable genome-wide variation of gene expression and promoter methylation between wild and domesticated chickens
Daniel Nätt, Carl-Johan Rubin, Dominic Wright, Martin Johnsson, Johan Beltéky, Leif Andersson, Per Jensen

 

 

Фотостарение

Есть такое явление как фотостарение, когда под действием ультрафиолета А кожа стареет намного быстрее. Британские ученые 🙂 приводят интересный пример: 69-летний мужчина, который 25 лет развозил молоко в своей машине и подставлял солнцу левую сторону лица. В результате он выглядит теперь вот так:

Jennifer R.S. Gordon, M.D., and Joaquin C. Brieva, M.D.

N Engl J Med 2012; 366:e2

Гены долгожительства

Московский конгресс, о котором мы писали ранее, несомненно, одно из самых значимых событий в геронтологии и биологии старения этого года. В преддверии конгресса организаторы выпустили небольшой обзор по теме, наверно для того, что бы на конференции было о чем поговорить, и чтобы суммировать данные на данный момент. Из особо впечатляющего – список генов, которые ассоциированы с долгожительством. Список большой, интересный и со ссылками.

Через неделю будем уже писать свои впечатления от самого конгресса.

Геном – как сваха

Есть такой интересный сайт, который предлагает провести генотипирование двух человек по определенным генам, и выдать результат: насколько вы подходите друг другу. Сама идея очень оригинальна. Фирма выдает результат в виде бегунков, которые показывают насколько сильно вы “притягиваете” партнера, насколько это взаимно, и какой характер это притяжение будет носить, а также,  есть ли у вас вероятность забеременеть. Read more »

6 безумных экспериментов учёных, поставленных на самих себе

Трудно представить, как на любой из экспериментов, о которых пойдёт речь в этой статье, мог решиться человек в здравом уме. Тем не менее, все опыты были проведены в высшей степени уважаемыми и влиятельными докторами и учёными.

1. Макс фон Петтенкофер выпил культуру холерных вибрионов Read more »

как трудно быть куропаткой