Растения и люди

Растения и люди

Журнал "Nature" продолжает публикацию фундаментальных результатов, получаемых геномикой. Поскольку эта наука требует серьезного вложения средств, проекты обычно осуществляются на основе международной кооперации. Опубликованы результаты прочтения учеными США, Великобритании, Германии, Франции и Японии полного генома растения Арабидопсис талиана из семейства горчичных. Сумма проекта составила 70 млн. $. Арабидопсис - "родственник" цветной капусты, является излюбленным объектом изучения генетиками растений, поскольку дает до восьми урожаев в год. У этого растения всего 5 хромосом и 25 500 генов, функция двух третей из которых уже известна, например генов формирования цветка или реакции растения на свет. Общее количество "букв" генетического кода у арабидопсиса невелико для высшего растения: 117 млн. оснований (для сравнения, у кукурузы их 3 млн.). В геноме растения обнаружены последовательности, которые имеются и в животных клетках. Оно и неудивительно, если учесть, что растительные и животные клетки должны каким-то образом реагировать на свет - для первых он является основным источником энергии для существования.

Помимо этого исследователи обнаружили еще около 100 генов, которые так или иначе участвуют в патогенезе человеческих болезней. Теперь ученые надеются, что им будет гораздо легче и дешевле экспериментировать с новыми видами терапии, разрабатываемыми на основе наших знаний о генах. Свой энтузиазм по поводу опубликования генома арабидопсиса выразил Род Уинг, расшифровывающий геном риса: "Удивительно, что у людей и цветов есть общие гены. Это еще одно доказательство того, что все мы имеем общее происхождение..." Шведские и немецкие ученые под руководством Ульфа Гилленштена, профессора молекулярной биологии Уппсальского университета "прочитали" всю митохондриальную ДНК 53 добровольцев из 14 наиболее распространенных этнических групп, благодаря чему построили молекулярное "дерево" происхождения разных рас и народов. Известно, что под воздействием различных факторов наш геном постоянно видоизменяется. Частота мутаций во времени величина довольно постоянная. Вот почему большее число мутаций означает большую "древность" генома. Относительный возраст геномов разных этнических групп удалось выявить при анализе ДНК митохондрий. Анализ облегчался тем, что геном митохондрий составляет всего лишь 16 500 нуклеотидов. Чтение генома вполне сравнимо с чтением старинных книг. Чем они древнее, тем больше отличий в орфографии.

Анализ мутаций в митохондриальных ДНК позволил выделить четыре основные "ветви" эволюционного древа. Три самых старых из них ведут к индивидуумам африканского происхождения, а в состав четвертой входят как африканцы, так и неафриканцы. Они представляют собой потомков ранних предков современных людей, расселившихся по просторам Азии, Европы и Америки. Ученые считают, что "исход" из Африки произошел около 52 тыс. лет назад. Наибольшее количество генетических различий было обнаружено у современных африканцев, что и говорит об их "древности". Митохондриальные данные в общих чертах подтвердили результаты датировки миграций, опубликованные "Nature" ранее. Таким образом, молекулярная биология закладывает "цифровую" основу под эволюционную историю нашего рода.

Эти фундаментальные исследования имеют самое прямое отношение к медицине, поскольку помогают понять природу миграций человека и определить наиболее приемлемые с медицинской точки зрения факторы окружающей среды, благоприятствующие нашему физическому и психическому здоровью. Становится также понятна эпидемиологическая картина Африки и Азии, где различного рода инфекционные заболевания животного генеза подталкивали человеческие популяции к "бегству" из, казалось бы, райских условий существования. Но в то же время другие популяции почему-то оставались на месте, находя генетическую защиту от подобных инфекций. Подобные генетические механизмы защиты также очень интересуют медицину, все более переходящую на генетический уровень понимания патогенеза различных заболеваний.

назад

Контакты и обратная связь