Новейшие исследовательские технологии по работе с ДНК позволили учёным доказать, что гены, это не только те черты, которые передаются по наследству. Они могут реагировать и меняться вследствие влияния внешних раздражителей. А также определяющим фактом для изменения может стать эмоциональная травма, оставляющая глубокий отпечаток на человеческих генах.
Доказано, что украденные гены эволюционируют в несколько раз быстрее. Новейшие в своём роде исследования выявили шокирующие результаты, не сулящие ничего хорошего домашним животным и системе образования, но позволяющие рассчитывать на успех во время борьбы с заболеваниями, которые недавно считались неизлечимыми.
1
Сокращение продолжительности жизни коричневых лабрадоров
Лабрадоры являются, пожалуй, одними из наиболее популярных в мире пород собак, при этом особи чёрного и жёлтого окраса занимают первые два места по распространенности. Коричневые лабрадоры немного уступают, но всё равно невероятно популярны, что может отрицательно сказаться на их здоровье и вовсе поставить на грань исчезновения. Дело в том, что коричневый окрас является результатом слияния двух рецессивных генов, то есть чтобы рассчитывать на коричневый помёт, вы должны свести только двух коричневых лабрадоров. Такой подход ведёт к увяданию генофонда.
На фото: щенок коричневого лабрадора
В 2018 г ветеринары Соединённого Королевства провели массовое исследование, оценивающее здоровье лабрадоров различых окрасов. Оно показало, что раньше остальных умирают коричневые особи. Некоричневые лабрадоры вне зависимости от окраса в среднем живут дольше шоколадных сородичей на 1 год и 3 месяца. Усреднённые показатели смертности коричневых лабрадоров равны 12 лет и 1 месяц.
И также исследование показало подверженность коричневых лабрадоров к некоторым заболеваниям. Видимо, разведение особей этого цвета вызвало концентрацию гена с повышенным риском к заболеваниям ушей и кожи. Эти гены могут наслоиться на общие проблемы лабрадоров, к примеру, тягу к перееданию. Так как исследовалось небольшое количество собак, существует вероятность того, что процент «проблемных» лабрадоров коричневого окраса намного выше.
2
Вирус Autolykiviridae
В этом году учёные взяли пробу воды у побережья Массачусетса для проведения различных анализов. Обнаруженное позволило открыть новую главу в описании вирусов. Обнаруженное семейство вирусов, находящееся в воде, может быть выявлено только при помощи новейших технологий.
Эти вирусы относятся к неизученной группе бесхвостых (большинство известных вирусов имеют ДНК с двойной цепочкой или, так называемые хвосты). Самое страшное, что обнаруженный вирус, которому дали название Autolykiviridae, расширяет своё «влияние» в океане.
При сравнении ДНК вируса с другими в банке генов, учёные обнаружили тревожное совпадение. Новейший вирус пожирает бактерии, и находится не только в воде, но и в человеческом желудке. Что делает вирус внутри человеческого организма пока остаётся тайной. Изучение эволюции вируса позволяет немного примириться с Autolykiviridae. Он относится к древнейшей вирусной ветви, белковая оболочка которой не даёт им возможность заражать бактерии.
3
Опровержение существования умных генов
Долгое время считалось, что одарённые люди будут выделяться благодаря своим талантам, в не зависимости от их финансового положения. А также многие были убеждены, что «умные гены» дают этим людям преимущество в процессе образования. Тем не менее последние исследования показали, что гены занимают второе место после богатства среди благодетелей жизненно успеха.
Учёные проанализировали цепочки ДНК, пытаясь найти закономерности в цепочках ДНК, а также уровень образования и успешность нескольких тысяч исследуемых людей. После чего был сделан шокирующий вывод. Богатство родителей, а не их гениальность, даёт отпрыску больше шансов на успешную жизнь в будущем. Во время эксперимента исследователи отобрали людей с большим генетическим потенциалом, обнаружив, что среди людей, родившихся в семьях с низким уровнем достатка, только 24% смогли получить высшее образование. Хотите ощутить контраст? 63% исследуемых из богатых семей это образование получили.
После этого учёные изучили богатых детей с низким генофондом и обнаружили: 27% от общего количества смогли закончить вузы, что всё равно больше, чем талантливые дети из семей с низким достатком.
Конечно, прямую связь между генетикой и экономикой доказать не выйдет, но это исследование вызывает тревогу. Проще говоря, оно позволяет определить количество талантливых людей, растративших свой дар впустую, ведь множество одарённых людей засасывает болото ограниченных финансовых возможностей.
4
Разгадан секрет голубизны глаз хаски
В 2018 году учёные получили доступ к огромной базе данных, предоставленных компанией, собиравшей слюну собак, для предоставления владельцам четвероногих отчёты об их родословной. Был «перелопачен» огромный пласт данных, который помог узнать много нового о генетике собак, в частности, была разгадана причина голубизны глаз сибирских лаек. Для этого пришлось сравнить более 6 тыс. собак и 200 тыс. генетических маркеров.
Изначально данные были настолько разбросаны, что заметить какое-либо сходство было невозможно. Но вскоре некоторые особи собак стали объединяться на 18-й хромосоме. Сходство наблюдалось в клыках и голубом цвете глаз. Учёные расширили ген для поиска мутаций и обнаружили кое-что интересное. Рядом с нормальным геном, который отвечал за развитие глаз у млекопитающих, был так называемый ALX4.
Он невероятным образом дублировал себя, награждая хаски этим леденящим взглядом. При этом обнаруженная учёными мутация не вызывает схожего цвета глаз у людей или других представителей млекопитающих.
Многообразие друзей наших меньших — собак поражает. Так, на most-beauty.ru вы можете посмотреть интересные материалы о самых сильных и самых редких породах собак.
5
Бактерии, ловящие ДНК
Бактерии, это живучие существа, которые не замещают неродной ДНК, а вживаются в него, адаптируясь к новой среде. Учёные давно выявили эту способность, дав ей название «горизонтальный перенос генов». Несмотря на то что этот процесс никогда не был засвидетельствован, учёные полагают — организмы используют так называемые пили, чтобы схватить блуждающую ДНК. Манёвр остаётся незамеченным только по причине мизерного размера пили, который составляет 0,01% толщины человеческого волоса.
Поймать бактерии с поличным удалось благодаря красителям. В 2018 г исследователи окрасили бактерию холеры и частицы ДНК, после чего стали наблюдать их под микроскопом. Так, впервые было зафиксировано «нападение» бактерий. Светящаяся бактерия, ощущая присутствие ДНК, выпустила пили. Несмотря на шаткость мишени, «хищница» схватила её и употребила в качестве закуски. Пили наполнили бактерию ДНК, ускорив процесс её эволюции.
Причина, по которой исследователи форсируют процесс изучения горизонтального переноса генов в том, что он может помочь ученым в борьбе с противодействующими антибиотикам бактериями.
6
Тайна танцующей ДНК
Функциональная ДНК, находящаяся внутри клеточного ядра, называется хроматином. Своим видом она напоминает бусины на леске. Ранние исследования смогли зафиксировать движение хроматина, но не смогли дать объяснение, как и почему это происходит.
Попытки найти разобраться в случившемся продолжились в 2018 году. Учёные с удивлением обнаружили, что зафиксированное в прошлом движение напоминало хореографическую композицию. Казалось, что ядро клетки указывает, в каком направлении должен двигаться хроматин. Для осуществления движения «бусинки» сужаются и расширяются, беспокоя остальные «струны» внутри ядра путём колебания жидкости. Это заставляет хроматины двигаться в одном направлении, напоминая вальс на светских раутах.
Зачем ДНК эта миграция пока неясно, но учёные полагают, что это имеет отношение к работе генов, а также их трансформации и дупликации.
7
Новая форма человеческой ДНК
Даже люди, не интересующиеся генетикой, ассоциируют её с образом двойной спирали. Однако в этом году учёные пришли к шокирующим выводам, что ДНК человека может закручиваться совсем в другую форму. В отличие от привычной всем спирали, новая ДНК напоминает сложный узел. На языке учёных, это звучит как i-motif. О его существовании уже начинали догадываться, проводя тесты в лаборатории, но только сейчас смогли «поймать» в живых клетках.
Для этого учёные создали флуоресцентное антитело, освещавшее строение ДНК. При первом же осмотре исследователи обнаружили странное поведение нитей ДНК. Они вели себя довольно необычно, создавая мерцание. Это доказывало, что «и-мотивы» активно растут, отмирают и формируются заново. Время и место их появления дало ответы на вопросы о природе формирования узлов. Они расцветают в старых клетках, ДНК которых позволяет «считывать» информацию. И также «и-мотивы» выбирают те области, где гены зарождаются или отмирают.
Такое открытие позволяет предполагать, что узлы напрямую влияют на считываемость генов. Таким образом, форма ДНК важна для здоровых клеток, так как узлы необычной формы могут приводить к их заболеванию.
8
Уколы от слепоты
В 2018 году врачи совершили огромный прорыв в области генной терапии, заключавшийся в разработке инъекции, помогающей в лечении хориодеремии, заболевания глаз. По статистике именно эта болезнь чаще всего приводит к слепоте.
Инъекция была испытана на пятнадцати пациентах, страдающих этой болезнью вследствие генетической наследственности. Терапия заключалась во вводе в организм вируса, содержащего недостающий ген. Его вводили в обратную сторону глазницы путём инъекции.
Процедура выполняла прямое воздействие на нервные окончания сетчатки. Коррекция генов не вызвала побочных эффектов у двенадцати исследуемых пациентов, а их падение их зрения прекратилось. В некоторых случаях даже наблюдались улучшения. Но главное то, что по прошествии пяти лет возвращение заболевания не было обнаружено.
Если бы не инъекции большинство пациентов со временем могли ослепнуть. Такой успех позволяет с оптимизмом смотреть на развитие генной терапии, предполагая возможность лечения других болезней.
9
Сексуальное насилие отпечатывается на ДНК
Работникам судебной системы в ближайшее время может быть доступен совершенно новый способ подтверждения жестокого обращения с детьми. Учёные доказали, что детская травма оставляет явные «шрамы» в ДНК жертвы. В качестве испытуемых выбрали несколько людей, среди которых были те, кто подвергался насилию в детском возрасте. Метилирование в генетике позволяет полиции определить возраст человека, оставившего частицы ДНК на месте преступления. А также этот процесс может быть туманящим инструментом, который влияет на активацию гена.
В процессе исследования метилирование показало генетическое отличие людей, выросших в безопасности. У пострадавших выявили 8 областей ДНК, в которых происходит затуманивание на 29%. Это отличная новость для людей, подвергавшихся насилию, которым не удалось доказать свою правоту в суде. В будущем метилирование сможет быть веским доказательством совершённого насилия. «Улики» находятся в мужской сперме, которая будет использована для следующих опытов. Они покажут, способно ли жестокое обращение с ребёнком наносить генетический вред следующим поколениям жертвы.
10
Космические близнецы NASA
Скотт Джозеф Келли и Марк Эдвард Келли — единственные близнецы, состоящие на службе в NASA. Наблюдение за ними позволило учёным определить, как космос влияет на человеческий организм. Скотт отправился в космосмическое путешествие, пробыв на орбите Земли почти целый год, пока его близнец находился на Земле. Это была знаменитая миссия, где американский астронавт совместно с российским космонавтом Михаилом Корниенко пробыли на борту МКС 340 суток.
После возвращения Скотта в 2016 г., исследователи NASA обнаружили, что братья стали не так уж и похожи и привлекли своих ученых для более детальных исследований. Оказалось, что после полётов Скотт стал выше, легче и «носил» в себе другие кишечные бактерии. А его гены странным образом изменились.
На фото: Скотт Келли (слева) и Михаил Корниенко (справа)
В NASA сделали заявление в 2018 г., что экстремальные условия во время космических полётов выступают активатором для особых генов. Большинство, хотя и не все сумели восстановиться на Земле. Из физических изменений Скотта, перемене подверглось зрение, форма костей и иммунная система. Некоторые гены навсегда изменились по причине кислородного голодания и восстановления ДНК.
В NASA хотят узнать, почему 7% генов Скотта не пришли в норму даже после длительного пребывания на Земле. Ответ на этот простой вопрос поможет обеспечить безопасность астронавтам во время долгосрочных миссий. Над выяснением причин теперь ломают головы более 200 учёных, вдоль и поперёк изучающих братьев Келли.
Кстати, на нашем сайте most-beauty.ru есть очень много удивительных статей о космосе. Например, мы будем рады, если вы прочтете статью о самых необычных звездах во Вселенной. Поверье, там много всего интересного!
В заключение
Как видите, генетика является современной наукой, которая имеет совершенно практическое применение. Одной из самых перспективных областей этой науки является молекулярная генетика, которая в последние полвека сделала огромный прорыв в области исследования физико-химических свойств передачи наследственной информации.
Открытия в генетике позволяют решать многие проблемы в лечении болезней!