• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Трансляция эпидемии

Загадки митохондрий: зачем человеку второй геном

4 2112

В митохондриях, интересующих генетиков, врачей, криминалистов и археологов, содержится информация об эволюции биосферы, истории человечества и неизлечимых пока генетических болезнях. Какие загадки удалось решить с их помощью — в материале РИА Новости.



Генетический код преподносит сюрпризы

Долгое время считалось, что у человека только один геном — в ядре клетки. Именно его структуру расшифровали в 1953 году Френсис Крик и Джеймс Уотсон. А спустя несколько лет нечто вроде ДНК обнаружили в митохондриях — крошечных органеллах внутри клеток. Оказалось, что они содержат еще один, совершенно самостоятельный геном, только гораздо меньших размеров.
Информация в митохондриальной ДНК (ее называют мтДНК) некоторых живых организмов закодирована не так, как в ядерной молекуле, не универсальным кодом. Отличия небольшие, но принципиальные.

Митохондрии снабжают энергией клетку. В ее внутренней мембране вырабатываются молекулы АТФ — универсальное топливо организма. Так вот, геном митохондрии кодирует информацию о синтезе белков-ферментов, без которых производство топлива невозможно.


У человека один из самых маленьких митохондриальных геномов, всего 16,5 тысячи пар нуклеотидов, 37 генов. Для сравнения: у наземных растений — сотни тысяч пар.


Хромосомная и митохондриальная ДНК в клетке

В митохондрии умещается несколько молекул ДНК. Они свернуты в клубок вместе с белками. В свою очередь, в клетках тела в зависимости от специализации содержится множество митохондрий.

Одно из самых удивительных открытий состоит в том, что в половых клетках — неравное число митохондрий. В человеческих сперматозоидах их нет. Это приводит к тому, что мтДНК наследуется только от матери к дочери. К тому же она не может рекомбинироваться, как ядерная ДНК, то есть составлять разные вариации из двух родительских хромосом. По наследству передаются клоны мтДНК.

Как же вышло, что у нас в клетке два разных генома? Еще в конце XIX века появилась гипотеза, что митохондрии — это бактерии-симбионты, живущие внутри клетки. Они первыми на заре эволюции живого мира стали использовать кислород для дыхания. Возможно, им было безопаснее жить внутри большой клетки, не способной к фотосинтезу. Так возник симбиоз двух типов клеток, который привел к появлению многоклеточных организмов. В наши дни эта гипотеза стала основной.


Митохондриальная ДНК человека состоит из 16,5 тысячи пар нуклеотидов. В 37 генах закодирована информация о 13 белках.

Ученые расшифровывают мтДНК

Тот факт, у человека есть второй геном, долго оставался в тени, пока в конце XX века не разработали новые методы секвенирования ДНК и обработки больших объемов данных.

В 1987 году американские ученые сравнили митохондриальные ДНК у представителей 147 разных народов из пяти регионов Земли. Выяснилось, что все они произошли от общего предка по материнской линии — митохондриальной Евы, жившей в Африке двести тысяч лет назад.

Дело в том, что если некая популяция людей разделяется и каждая группа начинает вести относительно изолированный образ жизни, то у них со временем накапливаются разные наборы мутаций, по числу которых можно определить время расхождения групп.

Митохондриальная ДНК оказалась очень удобной для изучения ископаемых останков человека. В ядре клетки — только одна молекула ДНК, тогда как митохондрий в одной клетке — десятки тысяч. К тому же молекула мтДНК свернута в кольцо. Поэтому она более устойчива к внешним воздействиям и выдерживает даже небольшое нагревание, что важно, к примеру, при идентификации обгоревших останков.

Недаром у неандертальцев сначала расшифровали митохондриальный геном. Эту работу завершил в 2009-м шведский ученый Сванте Паабо.

Сейчас за относительно небольшие деньги в коммерческих компаниях можно заказать тест своей мтДНК и узнать регион, из которого произошли предки по материнской линии.

Поломка во втором геноме

Митохондриальная ДНК мутирует в 17 раз быстрее, чем ядерная. В результате в одной клетке могут быть митохондрии с разным геномом. Если число мтДНК-мутантов преобладает, митохондрии начинают работать неправильно, а клетки гибнут. Пострадать может любой орган: мозг, мускулы, почки, кровь, глаза, уши.

Диагностика митохондриальных болезней очень сложная, лечения от них нет. Зато генетики научились предотвращать их наследование. В одном случае берут донорскую яйцеклетку от здоровой женщины, не родственной супруге по материнской линии. Ее оплодотворяют семенем супруга и подсаживают в матку.

В другом — из донорской яйцеклетки удаляют собственное ядро и вставляют туда ядро из яйцеклетки супруги. Затем оплодотворяют составную яйцеклетку спермой супруга и подсаживают в матку. Рожденных таким способом называют "детьми от трех родителей".

источник

    Где-то на небесах громко рыдает старик Оруэлл…

    У ЕС и НАТО все очень и очень плохо. Плохо потому, что у захватившего мир коронавируса оказался один неприятный для этих организаций побочный эффект. А именно — он не только продемонстрировал всю наду...

    Сепаратистские Штаты Америки

    Я давно, больше десяти лет, пишу о том, что в Соединённых (пока) Штатах как нигде сильны сепаратистские настроения. И что они на грани гражданской войны (причём по оценкам своих, американских эксперто...

    Полная самоизоляция: творческая элита покинула Россию
    • sensei
    • Сегодня 03:27
    • В топе

    Самоизоляция, стартовавшая, по большому счету, практически синхронно по всей планете, породила не только вал сообщений от простых человеческих граждан в жанре «смотрите, я нарядил кота ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      matveychev Сегодня 17:38

      Не волнуйтесь, сбоя не будет

      В условиях пандемии железнодорожники принимают срочные меры для помощи клиентам-грузоперевозчикам Российский транспортный монополист ОАО "РЖД" вечером 25 марта объявил о создании оперативного штаба для координации грузоперевозок в условиях распространения коронавируса. Штаб не получил каких-то чрезвычайных полномочий, его задачи: помогать всем участникам ...
      295
      matveychev Сегодня 13:30

      В России вынесли первый штраф за фейковые новости

      Мировой суд Хорошевского района Москвы оштрафовал издательский дом «Момент истины» и ее главного редактора Евгения Гнеушева по статье КоАП о фейковых новостях. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на судью Юлию Андрееву. Издание должно выплатить штраф в 200 тыс., еще 60 тыс. рублей выплатит главный редактор издания. Решение суда ...
      823
      matveychev Сегодня 12:47

      Коронавирус уже убил в США больше людей, чем теракты 11 сентября

      К сожалению, коронавирус уже убил в США больше людей, чем теракты 11 сентября. Штаты «опередили» Китай по числу погибших, их число достигло 3.400 человек. Смотрю на цифры погибших в некоторых странах за последние сутки и понимаю, что это настоящая война. Посудите сами: За минувшие сутки в Испании от коронавируса погибло рекордное количество людей - 8...
      924
      matveychev Вчера 16:17

      ИВЛ Россия

      1. Россия – один из мировых лидеров по количеству ИВЛ на душу населения. Для сравнения в России сейчас 40 000 аппаратов или в среднем 27,3 на 100 000 жителей. В США этот показатель составляет 18,8, в Британии - 12,9, на Украине - 8,6, в Италии - 8,3 аппарата. 2. На самом деле население Италии, которое перевалило за 60 миллионов примерно всего в 2,3 раза меньш...
      2268
      matveychev Вчера 13:15

      Коронавирус. Освобождение от взносов на капремонт и закрытие букмекерских контор

      Сергей Собянин Исходя из опыта первых дней введения домашнего режима, мы приняли еще два решения. 1. На 3 месяца – с 1 апреля по 30 июня 2020 г. – собственники жилья будут освобождены от уплаты взносов на капитальный ремонт. В многоквартирных домах будут завершены ранее начатые работы, необходимые для обеспечения безопасности и ...
      983
      matveychev 29 марта 12:44

      Царев описал, как именно коронавирус приведет к «ползучей федерализации» Украины

      Весьма вероятно, что на Украине пандемия коронавируса приведет к ослаблению контроля центра над регионами. Причем к децентрализации Украины могут приложить руку сами олигархи. Об этом рассказал экс-депутат Верховной Рады Олег Царев в интервью изданию Украина.ру Получив контроль над областями, отметил политик, олигархи постараются всеми правдами и неправдами выб...
      1739
      matveychev 28 марта 20:09

      Мне прислал Яша Кедми. Наслаждайтесь!

      ЛЕТО 2025. Людей всё же много осталось. Говорят, китайцев почти миллион. Но в это не очень верится, врут наверно. Преувеличивают. В Москве почти тысяча человек живёт и то кажется много. Домов в центре хватает. На одном этаже обычно живёт человек, на другом куры или кролики, иногда ещё этаж под помидоры-огурцы. Кто-то распахал стадионы под картошку и автоцент...
      23060
      matveychev 28 марта 17:30

      Будущее с Путиным

      1. 20 лет с Пу­ти­ным: что они зна­чи­ли 26 мар­та 2000 года в Рос­сии со­сто­я­лись пре­зи­дент­ские вы­бо­ры, на ко­то­рых но­вым гла­вой го­су­дар­ства стал Вла­ди­мир Пу­тин. За про­шед­шие 20 лет он стал од­ним из наи­бо­лее вли­я­тел...
      4687
      matveychev 27 марта 12:16

      Мир, который рухнул. Почему именно сейчас Путин появился на экранах и обложках Британии

      Появление в Англии нового документального телесериала о Путине оказалось пророческим: надвигающийся глобальный кризис сделает мир таким, в каком давно действует президент России. Мировые рынки падают. Надвигается глобальный кризис, который власти западных стран лихорадочно пытаются "залить" триллионами долларов и евро. Европа – на карантине и др...
      2130
      matveychev 24 марта 12:19

      Коронавирус Ink — американский след пандемии

      Почему Америке была выгодна пандемия? Всё просто до боли – это как Третья Мировая война, но бескровная (почти) и куда менее разрушительная, а для самой Америки в разы менее затратная. США получали шанс списать все свои долги на триллионы долларов, банально разорив остальные страны мира – а потом накачав их зелёными бумажками. Просто и в своём роде изящно. ...
      2159
      matveychev 23 марта 18:11

      "Нужен 37 год": профессор Матвейчев изрядно взбаламутил рукопожатные круги

      Политолог, кандидат философских наук, профессор Высшей школы экономики Олег Анатольевич Матвейчев опубликовал на своей странице в Facebook пост, где нелицеприятно (мягко говоря) высказался о либералах, по его терминологии - "либеральной сволоте". Матвейчев предложил таковых "уничтожить хирургическим путём без расстрелов", то есть отпр...
      3513
      matveychev 23 марта 11:57

      Американские эксперты о стратегическом чутье Путина

      На американском аналитическом сайте zerohedge.com на днях появилась небезынтересная статья Тома Луонго (Фонд стратегической культуры), )независимого политического и экономического аналитика из Северной Флориды, касающаяся действий России в известных переговорах с ОПЕК, вызвавших у нас в стране много споров. Так кто, по больш...
      2908
      matveychev 23 марта 11:44

      Как не заболеть гриппом. В том числе, коронавирусным. (Из личного опыта)

      Адам Палюхович ЧТО ЗА ЭКЗЕМПЛЯР С ВАМИ ГОВОРИТ Я не доктор, но есть жизненный опыт, теоретическая и практическая подготовка в области здоровья, физкультуры и спорта. Получал второе высшее образование в Белорусском Институте Физической Культуры по специальности «Организация массовой физкультурно-оздоровительной работы и туризма». Прошёл все основные д...
      4745
      matveychev 22 марта 17:21

      На Украине самая высокая смертность от COVID-19, но меньше всего тестов

      По состоянию на утро пятницы, по оперативной сводке министерства охраны здоровья, на Украине зарегистрировано всего 26 случаев заражения COVID-19. Однако при этом подтверждены уже три летальных случая, что дает показатель смертности от коронавируса на Украине в 9%, и это в разы больше аналогичного показателя в Китае и Италии. Вряд ли эту цифру можно с...
      1931
      matveychev 21 марта 21:12

      Россия начинает побеждать в нефтяной войне

      Как бы не убеждали нас недоброжелатели, что Россия совершила ошибку, выйдя из ОПЕК+ и что якобы это действия вызовет чуть ли не крах отечественной экономики, события начинают развиваться по весьма благоприятному для Москвы сценарию. Блеф Саудовской Аравии и некоторых других стран, которые решили предоставить огромные скидки в 8-10 долларов&...
      9538
      matveychev 20 марта 10:21

      Владимир Никифоров: ни одного тяжелого больного у нас нет, необъяснимая паника, контрпродуктивная

      Почему в странах Азии эпидемия идет на спад, а в Италии — катастрофическая вспышка? И грозит ли она другим государствам? Число зараженных в России 19 марта составило около 200 человек, вирус обнаружили во всех странах Европы. Власти по всему миру принимают беспрецедентные меры по предотвращению пандемии. В Москве накануне мэрия опровергла слухи о возможно...
      3915
      matveychev 19 марта 17:20

      Российским ученым удалось расшифровать полный геном коронавируса

      Доктор медицинских наук Дмитрий Лиознов отметил, что генетический анализ важен для понимания эволюции нового коронавируса и поможет в разработке вакцины Ученые Национального исследовательского института (НИИ) гриппа им. А. А. Смородинцева Минздрава РФ смогли секвенировать первый полный геном нового коронавируса. Об этом в четверг сообщили в пресс-службе Минздрава...
      1866
      matveychev 19 марта 16:42

      Как и предполагалось

      Американские сенаторы потребовали от Саудовской Аравии прекратить обваливать цены на нефть Группа из тринадцати американских сенаторов-республиканцев пригрозила наследному принцу Саудовской Аравии Мухаммеду бин Салману последствиями из-за обвала цен на нефть вследствие резкого увеличения ее добычи. Как сообщает Bloomberg, авторы коллективного послания сообщи...
      2805
      matveychev 19 марта 16:28

      Кто поливает грязью Терешкову?

      Реклама ...
      966
      matveychev 19 марта 11:21

      Почему 536 год худший в истории всего человечества

      Весь VI век был полон многими важными событиями. Однако один год стоит особняком, он является совершенно исключительным по уровню трагичности, причем по всему миру. От Европы до Азии и Южной Америки, люди столкнулись с трудностями, вызванными ужасными природными явлениями. Эпидемии, голод и стихийные бедствия-все это 536 год, равно как и важные исторические последстви...
      2040
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика