Код Животных: Наши Любимые Геномы

{h1}

Десять любимых проектов по секвенированию генома в WordsSideKick.com и то, чему они научили нас о животных.

Почему мы секвенируем геномы

днк пробирка

Кредит: Dreamstime

Каждая часть нашего тела и каждое действие наших клеток прекрасно контролируются миллиардом пар оснований, которые составляют нашу ДНК. Эти нуклеотиды являются строительными блоками генов, частью генома, которая содержит информацию, которую наши клетки превращают в белки.

Так как первый ген был предложен Грегором Менделем в 1860-х годах, ученые искали способы их расшифровки, чтобы выяснить, как этот код создает конечный продукт: организм. Этим организмом может быть животное, растение, вирус или бактерия, которая живет, размножается и распространяет свой геном. Раскрытие секретов, заключенных в геномах каждого вида, научит исследователей, как использовать силу генов, исходя из долговечности голой моли и способности орангутана перерабатывать жир.

Десятки геномов животных, растений и микробов были секвенированы. Вот любимые 10 проектов генома WordsSideKick.com.

Выращивание коровы

головные уборы, жвачные, рога, рога, олени, овцы, коровы, жирафы,

Корова сидит в солнечном месте среди буковых деревьев Соединенного Королевства. Головной убор коровы - это настоящие рога, сделанные из кератина (те же белки, что и кожа и ногти) и покрытые кожей.

Зуд для более вкусного кусочка говядины? Смотрите не дальше, чем коровий геном. После секвенирования в 2009 году анализ генов коровы может привести к более высокому качеству молока и лучшей говядины и рассказывает интересную историю о том, как приручение человека повлияло на эволюцию некогда дикого животного.

Анализ 22 000 генов коровы также показал, что, хотя мы, люди, более тесно связаны с грызунами, чем с коровами с точки зрения генеалогического древа, наш геном больше похож на геномы коров, потому что крошечная продолжительность жизни грызунов требует от них гораздо большего младенцы в гораздо более короткие сроки, ускоряя эволюцию.

У коров также есть много дополнительных генов иммунной системы, которые могут защищать от болезнетворных микроорганизмов, которые живут в лишних желудках. Анализ других пород также определил, что у коров были специфические закономерности генетических изменений в зависимости от того, были ли они размножены для мяса или молока.

Первая амфибия, африканская когтистая лягушка

Африканская когтистая лягушка

Африканская когтистая лягушка, Xenopus tropicalis.

Первый геном амфибии, который будет секвенирован, принадлежит лягушке Xenopus tropicalisслизистая округлая амфибия, также известная как африканская когтистая лягушка. Исследование генома позволяет исследователям сравнивать гены у млекопитающих с генами амфибий, чтобы увидеть, какие гены остаются теми же, а какие изменились с тех пор, как млекопитающие и амфибии расстались 360 миллионов лет назад, что определяет важные основные гены, которые нужны всем сложным жизненным потребностям, включая гены участвует в работе сердца и легких.

Вкусная индейка

Американские индейки домашнего скота

Геном индейки был опубликован в журнале PLoS One в ноябре 2010 года, как раз во время трапезы на День Благодарения! Индейка насчитывает 1,1 миллиарда пар оснований, примерно на треть размера человеческого генома, и очень похожа на своего родственника, курицу, геном которой был завершен в 2004 году.

По словам исследователей, эта работа может привести к появлению более здоровых и здоровых птиц, поскольку позволит лучше понять мышцы и вкус индейки и поможет фермерам улучшить устойчивость к болезням и их лечение.

Наш двоюродный брат орангутанга

Орангутан сползает с дерева после хорошего ночного отдыха.

Орангутан сползает с дерева после хорошего ночного отдыха.

Исследование, проведенное в журнале Nature в 2011 году, опубликовало гены орангутанга Сьюзи (и пятерых ее диких собратьев) из Техасского зоопарка. Гены показали, что орангутаны развивались гораздо медленнее, чем шимпанзе и люди; их гены меняются гораздо реже. Это может означать, что шимпанзе и люди ускорили свою эволюцию после отделения от остальных приматов.

Орангутаны развивались в одном отношении: их молекулы распада жиров менялись быстрее, чем ожидалось. Вероятно, поэтому они лучше используют энергию, которую они принимают.

Колючий, бесхребетный морской еж

У ежа-карандаша, собранного на глубине 1750 футов (533 метра), к шипам прикреплены трубчатые черви. Вид с нижней или «устной» стороны.

У ежа-карандаша, собранного на глубине 1750 футов (533 метра), к шипам прикреплены трубчатые черви. Вид с нижней или «устной» стороны.

Эволюционный двоюродный брат человечества, колючий, но бесхребетный морской еж, получил честь секвенировать свой геном в 2006 году и опубликовал в журнале Science. Семьдесят процентов из 23 300 генов ежей (из 814 миллионов пар генетических оснований) сходны с таковыми у людей, больше, чем многие другие лабораторные организмы, такие как плодовые мухи.

Гены ежей также содержат информацию о том, где ежи получают свою уникальную иммунную систему, и секреты их 100-летней жизни. Гены врожденной иммунной системы, первой линии защиты нашего организма, размножаются в ежах, давая им больший набор инструментов для борьбы с инфекциями.

Хотя им не хватает глаз и ушей, исследователи обнаружили, что у ежей есть гены, связанные со зрением и слухом, а также со вкусом, запахом и даже балансом.

Макака резус

Группа обезьян тусуются на бревне

В резкой социальной среде макаки-резусы демонстрируют это в своих иммунных генах.

(Изображение предоставлено: tratong | Shutterstock)

У первого примата, который был запущен в космос и клонирован, у макаки-резуса был секвенирован геном в 2007 году. Геном макаки-резуса имеет примерно 93-процентное сходство с геномом человека, что важно, поскольку его часто используют в медицинских исследованиях для человеческие наркотики и методы лечения.

Исследователи выявили около 200 генов, которые, по-видимому, являются ключевыми игроками в том, что определяет различия между нашими видами. К ним относятся гены, участвующие в формировании волос, слиянии сперматозоидов, иммунном ответе и изменениях белков клеточной мембраны.

Обезьяна-резус демонстрирует те же таинственные перестройки, которые наблюдаются в Х-хромосоме человеческого происхождения после разветвления шимпанзе, что дает нам новые доказательства необычной роли этой половой хромосомы в эволюции приматов.

Сумчатые против млекопитающих

Таммар Валлаби, валлаби,

Таммар Валлаби

Сумеречные, наши братья-млекопитающие, встречаются в основном в Австралии и Новой Гвинее. У них есть много странных особенностей, которые отделяют их от других млекопитающих, включая очень короткую беременность, после которой они прячут своих очень незрелых детей в мешочек.

Последовательности кенгуру и других сумчатых пролили свет на то, как эти особенности развивались после того, как плацентарный сумчато-млекопитающий распался 150 миллионов лет назад. Секвенирование генома опоссума и небольшого вида кенгуру, называемого таммар валлаби, показывает, что эта группа могла развиться в Южной Америке, а не в Австралии.

Анализ генома таммар валлаби показывает, что большие области сумчатого генома сходны с геномом нормальных плацентарных млекопитающих.

Нематоды

NSF, национальный научный фонд, за кулисами, bts, определение пола, гермафродитные черви, эволюция полов, промежуточные половые стадии, Caenorhabditis elegans, мужские и женские половые признаки, секс нематод, гермафродитная нематода,

Типичный червь Caenorhabditis elegans, принадлежащий мужчине, показывающий сенсорные лучи и другие структуры, используемые мужчинами во время спаривания.

Один из первых многоклеточных организмов, расшифровавший свой геном, еще в 1998 году, нематода является одним из основных продуктов во многих исследовательских лабораториях. У нематоды и ее простых двоюродных братьев есть около 20 000 генов. Хотя по количеству сходство с таковым у других животных, геном нематоды содержит только 100 миллионов пар оснований ДНК; одна десятая размера среднего генома млекопитающих.

Это связано с тем, что более развитые организмы, как правило, имеют больше областей, не кодирующих белки, которые регулируют, как, когда и сколько генов экспрессируется в различных типах клеток, и необязательно имеют больше генов. Это точно настроенное регулирование играет важную роль в том, что делает млекопитающих и другие организмы уникальными.

Человек

Люди превратились из четвероногих обезьян, которые проводили время на деревьях, чтобы идти прямо.

Способность ходить прямо, называемая двуногим, - это черта, связанная с эволюцией людей.

(Изображение предоставлено: imageZebra | Shutterstock)

Первый геном человека был секвенирован в 2001 году, и в настоящее время секвенировано более 60 полных геномов человека. К ним относятся геном исследователя Дж. Крейга Вентера, Джеймса Уотсона (который помог обнаружить форму ДНК с двойной спиралью), китаец-ханьец, нирубец из Йорубана, пациентка с лейкемией у женщины и кореец.

Сравнение этих геномов с геномом шимпанзе и других организмов, а также анализ их исчезновения у людей. Эти гены, вероятно, играют важную роль в том, что делает нас людьми, хотя только один из них имел код для реального белка, остальные были вовлечены в регуляцию или имели другие функции.

Они обнаружили различия в обращении с несколькими белками, в том числе в мозге, и белками, которые реагируют на мужские гормоны. Эти изменения привели к увеличению мозга и изменению формы полового члена в ответ на уменьшение полиандрии у людей. (Многие другие виды имеют пенисы особой формы, иногда с шипами, чтобы конкурировать со спермой других самцов.)

Загадочная голая родинка

голая родинка

Голые кроты живут примерно в 10 раз дольше, чем другие млекопитающие аналогичного размера. Этой беременной голой кротовой крысе (вверху) 15 лет.

Недавно расшифрованный геном безволосой, подземной, долгоживущей и устойчивой к раку голой родинки может помочь исследователям разгадать секреты существа и может помочь улучшить здоровье человека на этом пути.

Исследователи обнаружили, что голая родинка отключила несколько генов, связанных со зрением, так как они живут в темноте. Они также увидели мутацию в гене, названном «безволосый», который ранее вызывал облысение у мышей и людей, что могло объяснить, как они потеряли мех.

Хотя быстрый беглый взгляд на секвенирование генома уже проливает свет на изменения, которые могут привести к изящной уникальности голых крольчат, эта информация также полезна для здоровья человека. Инсульт и инфаркт лишают части тела кислорода. Открытие того, как родинки выживают в своих норках с низким содержанием кислорода, может помочь ученым разработать методы лечения для улучшения результатов.

Сравнивая этот геном с геномами других родинок, в том числе одиночных, ученые также могли выяснить, как гены животного влияют на их поведение.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com