Геномика
18.11.2014
Сеном — это вся ДНК в гаплоидном наборе хромосом данного вида. Раздел генетики, посвященный изучению геномов живых организмов, называют геномикой. Существует около 50 геномных программ, таких, как «Геном человека», «Геном дрозофилы», «Геном дрожжей». Их цель — выяснить последовательность нуклеотидов во всех молекулах ДНК в клетках тою или иного организма.
В проекте «Геном человека» ученые стремились решить следующие задачи. 1. Составить детальную генетическую карту, на которой были бы отмечены гены. 2. Произвести полное секвенирование ДНК (определение последовательности нуклеотидов). 3. Нанести на карту последовательностей нуклеотидов все гены человека.
Научная программа «Геном человека» существует в нашей стране с 1989 г. Проект «Геном человека» появился в США в 1990 г., и к нему присоединились другие страны. В 2003 т. к 50-летию расшифровки структуры ДНК проект «Геном человека» был выполнен: установлена последовательность чередований нуклеотидов во всех 23 парах хромосом человека.
Главный метод, который использовали специалисты и ученые проекта, основан на картировании с помощью искусственных хромосом бактерий (ВАС — bacterial artificial chromosome). При этом методе сначала выделяют ДНК человека, затем с помощью ферментов разрезают их на относительно большие фрагменты и внедряют в бактерии. Бактерии клонируют куски ДНК. чтобы их было достаточно для определения последовательности нуклеотидов. Отобрано уже 20 тыс. ВАС-клонов, которые включают 3,5 млрд пар нуклеотидов. Коллекция ВАС-клонов — это полный геном человека. Егo называют ВАС-библиотекой.
Стало известно около 1,4 тыс. генов, обусловливающих наследственные заболевания. Следующий этап изучения генома человека — идентификация функций каждого гена на основании биохимических и генетических исследований, что позволит предупреждать многие наследственные заболевания у человека.
Комитет при американском Национальном институте исследовании генома человека признал приоритетными для изучения геномы животных: кур, шимпанзе, крупного рогатого скота, собаки, медоносной пчелы, морского ежа.
Геномы человека и шимпанзе отличаются всего на 1,2 %, которые обусловливают огромные интеллектуальные различия и большую разницу в восприимчивости к заболеваниям. Шимпанзе гораздо меньше предрасположена к СПИДу, малярии и некоторым формам рака.
Для выполнения работ но геномным проектам используют современные методы генной инженерии, компьютерные технологии обработки данных.
К настоящему времени составлены карты геномов около 20 видов микроорганизмов (кишечная палочка, возбудители пневмоний, сифилиса и др.). Из эукариот просеквенированы геномы дрожжей и мушки дрозофилы.
