У растений днк. Обнаружен организм с самым большим ДНК в мире

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Молекула ДНК. Структура молекулы ДНК. У растений днк


Днк растений

Картинки по запросу Днк растений         Днк растений

В центре каждой растительной клетки (от водорослей до орхидей) и в центре каждой животной клетки (от медуз до человека) есть копия генетического материала организма. Это ДНК, которая несет в себе своеобразный план организма. Это то, что передает характеристики от одного поколения к другому.

Есть довольно очевидные различия между растениями и животными, но — на химическом уровне — клетки всех растений и всех животных содержат ДНК в известной всем классической форме двойной спирали, которая выглядит как винтовая лестница. Более того, все молекулы ДНК растений и животных сделаны из одних и тех же четырех химических строительных блоков – нуклеотидов.

Отличие состоит в том, как эти четыре нуклеотида в ДНК расположены. Это их последовательность, которая определяет, какие белки будут сформированы. То, как нуклеотиды расположены, и информация, которую они кодируют, решает, что будет организм производить.

Исследования показывают, что белки растений и животных имеют много общего. Один из ярких примеров – цитохром С. Но так как процесс ДНК-копирования несовершенен, то ошибки накапливаются с течением времени, отчего цитохром С немного отличается у разных существ . Генные участки, которые определяют последовательность аминокислот в человеческом цитохроме С, имеют много схожего с другими млекопитающими, но существенно отличаются от те же участков у растений.Каждый вид имеет характерное число хромосом: животные имеют больше хромосом, растения – меньше.

Интересная разработка ученые создали автоматическую систему которая может извлекать ДНК из любого растения без вмещательства человека  Вот сам видеоматериал:

dnkworld.ru

Российские ученые расшифровали ДНК дерева из "арктических тропиков" — Российская газета

Российские ученые из Института ботаники РАН и Алтайского государственного университета (АлтГУ) совместно с канадскими коллегами готовят к публикации расшифровку ДНК древнего дерева метасеквойя, возраст которого превышает 50 миллионов лет, сообщает в понедельник ИТАР-ТАСС.

Метасеквойя была открыта немногим более полувека назад. Окаменевшие останки хвои древнего дерева были обнаружены на острове Аксель-Хейберг в северных широтах Канады в конце XIX века - недалеко от Гренландии и всего в тысяче километрах от Северного полюса. Расшифровка ДНК этого вида, относящегося к семейству кипарисовых, позволяет ученым если не проверить, то по-новому взглянуть на теорию эволюции. Дело в том, что в настоящее время сохранился реликтовый вид метасеквойи, который произрастает в Центральном Китае, в Сычуаньской котловине. Это дерево-великан с величественной пирамидальной кроной. В меловом же периоде метасеквойи росли повсеместно в Северном полушарии - на территории современной Канады, Гренландии и Шпицбергена были тогда настоящие "тропические" болота: помимо кипарисовых в меловых отложениях там были найдены листья и плоды хлебного дерева из Юго-Восточной Азии.

Результат расшифровки ДНК метасеквойи удивил ученых. "Мы сравнили цепочку ДНК древних останков метасеквойи и современного растения и почти не нашли изменений, мутаций, которые должны были быть. За 50 миллионов лет - порядка 10 замен на тысячу нуклеотидов в цепочке ДНК. Это говорит о крайней стабильности генома и меняет существующие представления об эволюции", - рассказал ИТАР-ТАСС заместитель директора по науке Южно-Сибирского ботанического сада АлтГУ Максим Куцев.

Уникальное исследование

Исследование молекулы ДНК столь древнего материала является практически единичным случаем. "За 50 млн лет почти все органические молекулы были разрушены, и выделить целые оказалось очень непросто", - отмечает ученый.

Результаты исследования древней метасеквойи можно рассматривать как свидетельство неравномерности эволюции. "В этом свете некоторые теории об этом процессе становятся несостоятельными. К примеру, популярная теория "молекулярных часов" американского ученого Масатоши Нея, подразумевающая, что скорость эволюции ДНК для всех живых существ примерно одинакова", - считает Куцев.

В феврале сообщалось, что нашим биологам из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения в подмосковном Пущино удалось в прямом смысле оживить древнее растение - прорастить семена полевки узколистной, которым было без малого 30 тысяч лет. Сравнив современного представителя этого вида с ископаемым, Давид Галичинский и его коллеги обнаружили, что у древнего растения отличаются только соцветия.

справка "РГ"

Живая метасеквойя была обнаружена в Китае в 1940-х годах. Собранные в Сычуане в 1947 году семена этого растения были разосланы во многие страны мира, включая СССР. Впервые образование репродуктивных органов у метасеквойи в Европе наблюдалось весной 1956 года в Крыму. Метасеквойя произрастает и в Сочинском дендрарии. Растение занесено в Красную книгу.

rg.ru

Обнаружен организм с самым большим ДНК в мире

Ученые из лаборатории Кью Джодрелла открыли, что растение под названием Paris japonica, которое произрастает в Японии, обладает самым большим геномом в мире. Размер его генома превышает геном человека и побил рекорд предыдущего рекордсмена Протоптера Большого (Protopterus aethiopicus).

Результаты исследования были опубликованы в журнале Botanical Journal, который издает Леннеевское общество.

Такая разница в размере геномов (количества ДНК) между растениями и животными восхищала и в то же время озадачивала ученых уже с самого своего открытия в начале двадцатого века. Как и почему они эволюционировали так по разному, все еще остается загадкой природы.

В мире существует ошеломляющее разнообразие в размерах генома. Самым маленьким геномом (не считая вирусы и бактерии, у которых геномы совсем маленькие) обладает паразит человека и других млекопитающих под названием Encephalitozoon intestinalis, весь набор его генов весит всего 0.0023 пг (пикограмма). Вес человеческого генома составляет 3 пг, что в 1300 раз больше, чем у вышеупомянутого паразита, но значительно меньше, чем у некоторых представителей животного и растительного царства.

Среди животных, некоторые амфибии обладают огромными геномами, но рекордсменом, до недавнего времени, был Протоптер Большой (Protopterus aethiopicus) с 132.83 пг. Среди растений, рекорд на протяжении 34 лет удерживал Рябчик лисьеягодный (ассирийский).

Считалось, что мы подошли к максимальному размеру, которого может достичь геном. Но этим летом группа ученых из лаборатории Кью, открыла, что геном растения Paris japonica, произрастающего в Японии, на 15 процентов крупней, чем у Протоптера Большого и составляет 152.23 пг.

Илья Лейтч, научный сотрудник лаборатории Джодрелла, сказал: "Мы были поражены, когда обнаружили, что это небольшое растение обладает таким крупным геномом - он настолько велик, что если его распутать, то он стал бы длиннее башни Биг-Бена в Лондоне.

"Некоторые люди спрашивают, что означает наличие такого крупного генома, и в чем отличие организмов с более крупным ДНК, от остальных. Такие организмы действительно обладают значительными отличиями, начиная с клеточного уровня и заканчивая организмом в целом. Ученые обнаружили, что растения с более крупным геномом подвергаются большему риску вымирания и менее адаптированы к жизни на загрязненной почве и к экстремальным условиям окружающей среды, что может негативно сказаться на них в наше нелегкое время".

Еще одним примером важности и значения размера генома животных и растений, является тот факт, что чем крупней геном, тем больше времени требуется клетки чтобы скопировать весь ДНК-код и разделиться. А это значит, что организму с более крупным геномом, может потребоваться больше времени на полный жизненный цикл, по сравнению с организмами, обладающими меньшим геномом. Не случайно многие растения, растущие в пустынях и вынужденные быстро расти после редких дождей, обладают небольшим геномом, который позволяет клеткам быстро делиться. Организмы с крупными геномами растут намного медленней и не выдерживают конкуренции в подобных местах обитания.

Размер генома взаимосвязан с размером ядра клетки в котором он храниться, ведь чем больше ДНК, тем больше ему требуется места.

Оригинал (на англ. языке): Sciencedaily

С приходом морозов в столице Канады городе Оттава открывается каток, уже давно признанный самым большим в мире. В этом году рекордный каток заработал в канун Нового года. Канадские любители покататься на коньках на свежем воздухе могут отправиться на канал Ридо близ Парламентского холма Оттавы, где в их распоряжении будет почти 8 километров катка с ровным и крепким льдом. Ширина созданного природой катка, общей площадью 165,6 тыс. кв. метров, в разных местах достигает

 

В годы “холодной войны” СССР старалась развивать всю свою военную промышленность. После того как страна произвела самое мощное ядерное оружие в мире появилась необходимость доставлять составные части всех баллистических ракет в те районы, которые были крайне недоступны. Но вот КБ имени Миля подошло к этой задаче с другой стороны и предложило свое решение. В результате этого на свет появился самый большой вертолет в мире.

 

Самый крупный вулкан в мире – массив Тамо (Tamu Massif) - был обнаружен исследователями Техасского университета на дне Тихого океана. По размерам его можно сравнить с Британией, штатом Нью-Мексико или же величайшим вулканом Солнечной системы – горой Олимп, которая находится на Марсе. Массив Тамо, расположенный на тихоокеанском дне в северо-западной части в 1,5 тыс. км ближе к восточной части Японии, имеет форму большого плато и относится к низким щитовым вулканам с пологими склонами. Диаметр мегавулкана составляет примерно

globalscience.ru

Митохондриальная ДНК - это... Что такое Митохондриальная ДНК?

Схема митохондриального генома человека

Митохондриальная ДНК (мтДНК) — ДНК, находящаяся (в отличие от ядерной ДНК) в митохондриях, органоидах эукариотических клеток.

Гены, кодированные мтДНК, относятся к группе плазмагенов, расположенных вне ядра (вне хромосомы). Совокупность этих факторов наследственности, сосредоточенных в цитоплазме клетки, составляет плазмон данного вида организмов (в отличие от генома)[1].

История открытия

Митохондриальная ДНК была открыта Маргит Насс и Сильвен Насс в 1963 году в Стокгольмском университете при помощи электронной микроскопии[2] и, независимо, учёными Эллен Харлсбруннер, Хансом Туппи и Готтфридом Шацем при биохимическом анализе фракций митохондрий дрожжей в Венском университете в 1964 году.[3]

Теории возникновения митохондриальной ДНК

Согласно эндосимбиотической теории, митохондриальная ДНК произошла от кольцевых молекул ДНК бактерий и поэтому имеет иное происхождение, чем ядерный геном. Сейчас преобладает точка зрения, согласно которой митохондрии имеют монофилетическое происхождение, то есть были приобретены предками эукариот лишь однажды.

На основании сходства в последовательностях нуклеотидов ДНК ближайшими родственниками митохондрий среди ныне живущих прокариот считают альфа-протеобактерий (выдвигалась также гипотеза, что к митохондриям близки риккетсии). Сравнительный анализ геномов митохондрий показывает, что в ходе эволюции происходило постепенное перемещение генов предков современных митохондрий в ядро клетки. Необъяснимыми с эволюционной точки зрения остаются некоторые особенности митохондриальной ДНК (например, довольно большое число интронов, нетрадиционное использование триплетов и др.). Ввиду ограниченного размера митохондриального генома бо́льшая часть митохондриальных белков кодируется в ядре. При этом бо́льшая часть митохондриальных тРНК кодируются митохондриальным геномом.

Формы и число молекул митохондриальной ДНК

Электронная микроскопия демонстрирует определённую локализацию мтДНК в митохондриях человека. Разрешение 200 нм. (A) Сечение через цитоплазму после окрашивания мтДНК частичками золота. (B) Цитоплазма после экстракции; мтДНК, связанные с частичками золота, остались на месте. Из статьи Iborra et al., 2004.[4]

У большинства изученных организмов митохондрии содержат только кольцевые молекулы ДНК, у некоторых растений одновременно присутствуют и кольцевые, и линейные молекулы, а у ряда протистов (например, инфузорий) имеются только линейные молекулы.[5]

Митохондрии млекопитающих обычно содержат от двух до десяти идентичных копий кольцевых молекул ДНК.[6]

У растений каждая митохондрия содержит несколько молекул ДНК разного размера, которые способны к рекомбинации.

У протистов из отряда кинетопластид (например, у трипаносом) в особом участке митохондрии (кинетопласте) содержится два типа молекул ДНК — идентичные макси-кольца (20-50 штук) длиной около 21 т.п.о. и мини-кольца (20 000 — 55 000 штук, около 300 разновидностей, средняя длина около 1000 п.о.). Все кольца соединены в единую сеть (катенаны), которая разрушается и восстанавливается при каждом цикле репликации. Макси-кольца гомологичны митохондриальной ДНК других организмов. Каждое мини-кольцо содержит четыре сходных консервативных участка и четыре уникальных гипервариабельных участка.[7] В мини-кольцах закодированы короткие молекулы направляющих РНК (guideRNA), которые осуществляют редактирование РНК, транскрибируемых с генов макси-колец.

Устойчивость митохондриальной ДНК

Митохондриальная ДНК особенно чувствительна к активным формам кислорода, генерируемым дыхательной цепью, в связи с непосредственной их близостью. Хотя митохондриальная ДНК связана с белками, их защитная роль менее выражена, чем в случае ядерной ДНК. Мутации в ДНК митохондрий могут вызывать передаваемые по материнской линии наследственные заболевания. Также имеются данные, указывающие на возможный вклад мутаций митохондриальной ДНК в процесс старения и развитие возрастных патологий.[8] У человека митохондриальная ДНК обычно присутствует в количестве 100—10000 копий на клетку (сперматозоиды и яйцеклетки являются исключением). С множественностью митохондриальных геномов связаны особенности проявления митохондриальных болезней — обычно позднее их начало и очень изменчивые симптомы.

Митохондриальная наследственность

Наследование по материнской линии

У большинства многоклеточных организмов митохондриальная ДНК наследуется по материнской линии. Яйцеклетка содержит на несколько порядков больше копий митохондриальной ДНК, чем сперматозоид. В сперматозоиде обычно не больше десятка митохондрий (у человека — одна спирально закрученная митохондрия), в небольших яйцеклетках морского ежа — несколько сотен тысяч, а в крупных ооцитах лягушки — десятки миллионов. Кроме того, обычно происходит деградация митохондрий сперматозоида после оплодотворения.[9]

При половом размножении митохондрии, как правило, наследуются исключительно по материнской линии, митохондрии сперматозоида обычно разрушаются после оплодотворения. Кроме того, большая часть митохондрий сперматозоида находятся в основании жгутика, которое при оплодотворении иногда теряется. В 1999 году было обнаружено, что митохондрии сперматозоидов помечены убиквитином (белком-меткой, которая приводит к разрушению отцовских митохондрий в зиготе).[10]

Так как митохондриальная ДНК не является высококонсервативной и имеет высокую скорость мутирования, она является хорошим объектом для изучения филогении (эволюционного родства) живых организмов. Для этого определяют последовательности митохондриальной ДНК у разных видов и сравнивают их при помощи специальных компьютерных программ и получают эволюционное древо для изученных видов. Исследование митохондриальных ДНК собак позволило проследить происхождение собак от диких волков.[11] Исследование митохондриальной ДНК в популяциях человека позволило вычислить «митохондриальную Еву», гипотетическую прародительницу всех живущих в настоящее время людей.

Наследование по отцовской линии

Для некоторых видов показана передача митохондриальной ДНК по мужской линии, например, у мидий[12][13]. Наследование митохондрий по отцовской линии также описано для некоторых насекомых, например, для дрозофилы,[14]медоносных пчел[15] и цикад.[16]

Существуют также данные о митохондриальном наследовании по мужской линии у млекопитающих. Описаны случаи такого наследования для мышей,[17][18] при этом митохондрии, полученные от самца, впоследствии отторгаются. Такое явление показано для овец [19] и клонированного крупного рогатого скота.[20] Также описан единственный случай связанный с бесплодием у мужчины.[21].

Геном митохондрий

У млекопитающих каждая молекула мтДНК содержит 15000-17000 пар оснований (у человека 16565 пар нуклеотидов — исследование закончено в 1981 году[22], по другому источнику 16569 пар[23]) и содержит 37 генов — 13 кодируют белки, 22 — гены тРНК, 2 — рРНК (по одному гену для 12S и 16S рРНК). Другие многоклеточные животные имеют схожий набор митохондриальных генов, хотя некоторые гены могут иногда отсутствовать. Генный состав мтДНК разных видов растений, грибов и особенно протистов [24] различается более значительно. Так, у жгутиконосца-якобиды Reclinomonas americana найден наиболее полный из известных митохондриальных геномов: он содержит 97 генов, в том числе 62 гена, кодирующих белки (27 рибосомальных белков, 23 белка, участвующих в работе электрон-транспортной цепи и в окислительном фосфорилировании, а также субъединицы РНК-полимеразы).

Один из наиболее маленьких митохондриальных геномов имеет малярийный плазмодий (около 6.000 п.о., содержит два гена рРНК и три гена, кодирующих белки).

Недавно открытые рудиментарные митохондрии (митосомы) некоторых протистов (дизентерийной амёбы, микроспоридий и лямблий) не содержат ДНК.[25]

Митохондриальные геномы различных видов грибов содержат от 19 431 (делящиеся дрожжи Schizosaccharomyces pombe) до 100 314 (сордариомицет Podospora anserina) пар нуклеотидов[26].

Некоторые растения имеют огромные молекулы митохондриальной ДНК (до 25 миллионов пар оснований), при этом содержащие примерно те же гены и в том же количестве, что и меньшие мтДНК. Длина митохондриальной ДНК может широко варьировать даже у растений одного семейства. В митохондриальной ДНК растений имеются некодирующие повторяющиеся последовательности.

Геном человека содержит только по одному промотору на каждую комплементарную цепь ДНК[22].

Геном митохондрий человека кодирует следующие белки и РНК:

Белки или РНК Гены
NADH-дегидрогеназа(комплекс I) MT-ND1, MT-ND2, MT-ND3, MT-ND4, MT-ND4L, MT-ND5, MT-ND6
Кофермент Q - цитохром c редуктаза/Цитохром b(комплекс III) MT-CYB
цитохром c оксидаза(комплекс IV) MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3
АТФ-синтаза MT-ATP6, MT-ATP8
рРНК MT-RNR1 (12S), MT-RNR2 (16S)
тРНК MT-TA, MT-TC, MT-TD, MT-TE, MT-TF, MT-TG, MT-TH, MT-TI, MT-TK, MT-TL1, MT-TL2, MT-TM, MT-TN, MT-TP, MT-TQ, MT-TR, MT-TS1, MT-TS2, MT-TT, MT-TV, MT-TW, MT-TY, MT1X

Особенности митохондриальной ДНК

Кодирующие последовательности (кодоны) митохондриального генома имеют некоторые отличия от кодирующих последовательностей универсальной ядерной ДНК.Так, кодон AUA кодирует в митохондриальном геноме метионин (вместо изолейцина в ядерной ДНК), кодоны AGA и AGG — терминаторные кодоны (в ядерной ДНК кодируют аргинин), кодон UGA в митохондриальном геноме кодирует триптофан[22].Если говорить точнее, то речь идёт не о митохондриальной ДНК, а о мРНК, которая списывается (транскрибируется) с этой ДНК перед началом синтеза белка. Буква U в обозначении кодона обозначает уридин, который при транскрипции гена в РНК заменяет тимин.Количество генов тРНК (22 гена) меньше, чем в ядерном геноме с его 32 генами тРНК[22].В человеческом митохондриальном геноме информация настолько сконцентрирована, что в последовательностях кодирующих мРНК, как правило, частично удалены нуклеотиды, соответствующие 3'-концевым терминаторным кодонам[22].

Применение

Кроме изучения для построения различных филогенетических теорий, изучение митохондриального генома — основной инструмент при проведении идентификации. Возможность идентификации связана с существующими в митохондриальном геноме человека групповыми и даже индивидуальными различиями.

Примечания

  1. ↑ Джинкс Д., Нехромосомная наследственность, пер. с англ., М., 1966; Сэджер Р., Гены вне хромосом, в кн.: Молекулы и клетки, пер. с англ., М., 1966.
  2. ↑ Nass, M.M. & Nass, S. (1963 at the Wenner-Gren Institute for Experimental Biology, Stockholm University, Stockholm, Sweden): Intramitochondrial Fibers with DNA characteristics (PDF). In: J. Cell. Biol. Bd. 19, S. 593—629. PMID 14086138
  3. ↑ Ellen Haslbrunner, Hans Tuppy and Gottfried Schatz (1964 at the Institut for Biochemistry at the Medical Faculty of the University of Vienna in Vienna, Австрия): «Deoxyribonucleic Acid Associated with Yeast Mitochondria» (PDF) Biochem. Biophys. Res. Commun. 15, 127—132.
  4. ↑ Iborra FJ, Kimura H, Cook PR (2004). «The functional organization of mitochondrial genomes in human cells». BMC Biol. 2: 9. DOI:10.1186/1741-7007-2-9. PMID 15157274.
  5. ↑ Дымшиц Г. М. Сюрпризы митохондриального генома. Природа, 2002, N 6 [1]
  6. ↑ Wiesner RJ, Ruegg JC, Morano I (1992). «Counting target molecules by exponential polymerase chain reaction, copy number of mitochondrial DNA in rat tissues». Biochim Biophys Acta. 183: 553–559. PMID 1550563.
  7. ↑ doi:10.1016/j.exppara.2006.04.005
  8. ↑ (July 2004) «Mitochondrial DNA and aging». Clinical Science 107 (4): 355–364. DOI:10.1042/CS20040148. PMID 15279618.
  9. ↑ Ченцов Ю. С. Общая цитология. — 3-е изд. — МГУ, 1995. — 384 с. — ISBN 5-211-03055-9
  10. ↑ Sutovsky, P., et. al (Nov. 25, 1999). «Ubiquitin tag for sperm mitochondria». Nature 402: 371–372. DOI:10.1038/46466. PMID 10586873. Discussed in [2].
  11. ↑ Vilà C, Savolainen P, Maldonado JE, and Amorin IR (13 June 1997). «Multiple and Ancient Origins of the Domestic Dog». Science 276: 1687–1689. DOI:10.1126/science.276.5319.1687. ISSN 0036-8075. PMID 9180076.
  12. ↑ Hoeh WR, Blakley KH, Brown WM (1991). «Heteroplasmy suggests limited biparental inheritance of Mytilus mitochondrial DNA». Science 251: 1488–1490. DOI:10.1126/science.1672472. PMID 1672472.
  13. ↑ Penman, Danny. Mitochondria can be inherited from both parents, NewScientist.com (23 August 2002). Проверено 5 февраля 2008.
  14. ↑ Kondo R, Matsuura ET, Chigusa SI (1992). «Further observation of paternal transmission of Drosophila mitochondrial DNA by PCR selective amplification method». Genet. Res. 59 (2): 81–4. PMID 1628820.
  15. ↑ Meusel MS, Moritz RF (1993). «Transfer of paternal mitochondrial DNA during fertilization of honeybee (Apis mellifera L.) eggs». Curr. Genet. 24 (6): 539–43. DOI:10.1007/BF00351719. PMID 8299176.
  16. ↑ Fontaine, KM, Cooley, JR, Simon, C (2007). «Evidence for paternal leakage in hybrid periodical cicadas (Hemiptera: Magicicada spp.)». PLoS One. 9: e892. DOI:10.1371/journal.pone.0000892.
  17. ↑ Gyllensten U, Wharton D, Josefsson A, Wilson AC (1991). «Paternal inheritance of mitochondrial DNA in mice». Nature 352 (6332): 255–7. DOI:10.1038/352255a0. PMID 1857422.
  18. ↑ Shitara H, Hayashi JI, Takahama S, Kaneda H, Yonekawa H (1998). «Maternal inheritance of mouse mtDNA in interspecific hybrids: segregation of the leaked paternal mtDNA followed by the prevention of subsequent paternal leakage». Genetics 148 (2): 851–7. PMID 9504930.
  19. ↑ Zhao X, Li N, Guo W, et al (2004). «Further evidence for paternal inheritance of mitochondrial DNA in the sheep (Ovis aries)». Heredity 93 (4): 399–403. DOI:10.1038/sj.hdy.6800516. PMID 15266295.
  20. ↑ Steinborn R, Zakhartchenko V, Jelyazkov J, et al (1998). «Composition of parental mitochondrial DNA in cloned bovine embryos». FEBS Lett. 426 (3): 352–6. DOI:10.1016/S0014-5793(98)00350-0. PMID 9600265.
  21. ↑ Schwartz M, Vissing J (2002). «Paternal inheritance of mitochondrial DNA». N. Engl. J. Med. 347 (8): 576–80. DOI:10.1056/NEJMoa020350. PMID 12192017.
  22. ↑ 1 2 3 4 5 Айала Ф. Д. Современная генетика. 1987.
  23. ↑ http://chemistry.umeche.maine.edu/CHY431/MitoDNA.html
  24. ↑ MW Gray, BF Lang, R Cedergren, GB Golding, C Lemieux, D Sankoff, M Turmel, N Brossard, E Delage, TG Littlejohn, I Plante, P Rioux, D Saint-Louis, Y Zhu and G Burger (1998). «Genome structure and gene content in protist mitochondrial DNAs». Nucleic Acids Research 26: 865-878.http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/26/4/865
  25. ↑ en:Mitosome#cite_note-Leon04-7
  26. ↑ Дьяков Ю. Т., Шнырева А. В., Сергеев А. Ю. Введение в генетику грибов. — М.: изд. центр «Академия», 2005. — С. 52. — ISBN 5-7695-2174-0

Ссылки

См. также

dic.academic.ru

Метилирование ДНК — WiKi

Около 60—70 % всех CpG-динуклеотидов у млекопитающих метилированы. Неметилированные CpG-динуклеотиды сгруппированы в т. н. «CpG-островки», которые присутствуют в 5'-регуляторных областях многих генов. Различные заболевания, например рак, сопровождаются начальным аномальным гипометилированием ДНК и последующим гиперметилированием CpG-островков в промоторных областях генов, что приводит к устойчивой репрессии транскрипции. Репрессия транскрипции в этом случае опосредована белками, которые способны связываться с метилированными CpG-динуклеотидами. Эти белки, называемые метилцитозин-связывающими белками, привлекают деацетилазу гистонов (HDAC) и другие факторы, участвующие в ремоделировании хроматина. Сформировавшийся комплекс может модифицировать гистоны, формируя конденсированную транскрипционно неактивную структуру гетерохроматина. Влияние метилирования ДНК на структуру хроматина имеет большое значение для развития и функционирования живого организма. В частности, отсутствие метилцитозин-связывающего белка 2 (MeCP2) вследствие, например, мутации в соответствующем гене, приводит к развитию синдрома Ретта у человека; инактивация метилцитозин-связывающего доменного белка 2 (Methyl-CpG binding domain protein 2 — MBD2), который участвует в репрессии транскрипции гиперметилированных генов, отмечена при онкологических заболеваниях.

Метилирование ДНК у человека

У человека за процесс метилирования ДНК отвечают три фермента, называемые ДНК-метилтрансферазами 1, 3a и 3b (DNMT1, DNMT3a, DNMT3b), соответственно. Предполагается, что DNMT3a и DNMT3b — это метилтрансферазы de novo, которые осуществляют формирование паттерна метилирования ДНК на ранних стадиях развития, а также его изменения в процессе дифференцировки клеток. Существует гипотеза о том, что метилирование ДНК de novo вызывается, в частности, интерферирующими РНК при помощи РНК-зависимого метилирования ДНК — процесса, возникшего в ходе эволюции с целью репрессии мобильных элементов генома.[8] DNMT1 является ДНК-метилтрансферазой, которая поддерживает метилированное состояние ДНК, присоединяя метильные группы к одной из цепей ДНК в точках, где другая, комплементарная ей цепь, метилирована. Предполагается, что роль ингибиторов DNMT1, регулирующих метилирование ДНК, выполняют не-полиаденилированные длинные некодирующие РНК (lncRNA)[9] Белок DNMT3L гомологичен другим DNMT-белкам, но не имеет каталитической активности. Вместо этого DNMT3L поддерживает de novo-метилтрансферазы, способствуя связыванию этих ферментов с ДНК и стимулируя их активность.

Важными этапами в развитии злокачественных новообразований является предварительное гипометилирование ДНК[10] и последующая инактивация генов-супрессоров опухолевого роста[11]. В случае, когда инактивация была обусловлена метилированием промоторной области гена, проводились эксперименты по возобновлению экспрессии путём ингибирования DNMT. 5-aza-2'-дезоксицитидин (децитабин) является нуклеозидным аналогом, ингибирующим DNMT-метилтрансферазы. Механизм действия препарата основан на ковалентном связывании фермента в комплексе с ДНК, что делает невозможным выполнение ферментом своей функции и приводит к деградации метилтрансферазы. Однако для того, чтобы децитабин был активен, он должен встроиться в геном клетки, но это, в свою очередь, может вызвать мутации в дочерних клетках, если клетка не погибает и продолжает деление. К тому же, децитабин токсичен для костного мозга, что сужает область его терапевтического применения. Эти ограничения привели к интенсивному поиску методов терапевтического воздействия, основанных на использовании «антисмысловых» РНК, которые противодействуют DNMT посредством деградации её мРНК и, следовательно, блокируют трансляцию. Возможность осуществить избирательно деметилирование гена и таким образом изменить его экспрессию дает открытие, так называемой, экстракодирующей РНК (extracoding RNA), которая способна связываться с DNMT1, блокируя его способность осуществлять метилирование конкретного гена[12]. Тем не менее, по-прежнему остаётся открытым вопрос о том, является ли ингибирование функции DNMT1 достаточным условием для увеличения экспрессии генов-супрессоров, негативная регуляция транскрипции которых осуществляется метилированием ДНК.

Анализ персональных транскриптомов и метилломов человека показал, что корреляция между метилированием и экспрессией генов наблюдается только у менее 20% генов[13]

Янг с соавт. разработали эффективный метод избирательного целевого деметилирования конкретных CpG в клетках человека с использованием объединенного путём молекулярной инженерии избирательно связывающего ДНК домена TALE (transcription activator-like effector) и каталитического домена TET1 гидроксилазы, катализирующего превращение 5-метилцитозина в 5-гидроксиметилцитозин [14]. Используя эту объединенную молекулу TALE-TET1, они показали, что деметилирование определенных CpG промотора может привести к существенному увеличению экспрессии соответствующих генов человека. Значительно упростит создание избирательных деметилаз разработка фермента на основе инактивированной молекулы dCas9 (не способной разрезать ДНК). Это позволит направлять деметилазу на выбранные для активации гиперметилированные генные промоторы с помощью направляющей РНК.[15]

Разработана среда, которая вызывает гипометилирование ДНК в клетках in vitro. Эта среда, называемая 2i, содержит два низкомолекулярных ингибитора, один из которых ингибирует сигнальный путь ERK1 / 2, а другой Gsk3β. Она широко используется для перепрограммирования и поддержания плюрипотентного состояния клеток[16][17].

Изменения метилирования ДНК при старении

Ещё в 1970-х годах в работах Ванюшина Б.Ф. и ряда других сотрудников биофака МГУ была выявлена взаимосвязь этапов индивидуального развития и старения животных и человека с изменениями такой ферментативной модификации как метилирование ДНК[18]. За цикл работ «Метилирование ДНК — эпигенетический контроль за генетическими функциями организма» Ванюшину Б.Ф. была вручена премия имени А. Н. Белозерского.

В настоящее время хорошо известно, что ландшафт метилирования геномной ДНК изменяется в зависимости от возраста[19][20][21][22][23]. Этот процесс, называемый «эпигенетическим дрейфом»[24][25], тесно связан с хронологическим возрастом и вместе с тем, по утверждению некоторых авторов, не является маркером репликативного клеточного старения, так как обнаруживается и в «не стареющих» стволовых клетках[26][27]. Для репликативного клеточного старения найдены несколько иные эпигенетические биомаркеры также основанные на изменении метилирования ДНК в определенных местах генома[28] Определение эпигенетического старения по метилированию ДНК генов ITGA2B, ASPA и PDE4C позволяет определить биологический возраст человека со средним абсолютным отклонением от хронологического возраста не более 5 лет[29]. Эта точность выше, чем возрастные прогнозы на основе длины теломер.

В процессе старения организма человека существенно снижается функциональный потенциал гемопоэтических стволовых клеток (ГСК), что способствует развитию у пожилых людей кроветворной патофизиологии[30]. Это возрастное снижение числа ГСК и их способности к пролиферации, как оказалось, зависит в большей степени не от длины теломер, а от гиперметилирования ДНК генов, регулируемых Репрессорным комплексом 2 белков Polycomb[31].

По мнению китайских исследователей[32], метилирование ДНК может способствовать здоровому старению человека, регулируя гены, восприимчивые к возрастным заболеваниям. Так, например, при болезни Альцгеймера активно экспрессируется ген каспазы 3 CASP3, которая участвует в расщеплении белка-предшественника бета-амилоида 4A, что ведет к гибели нейронов, тогда как у долгожителей ген CASP3 заблокирован путём гиперметилирования участка вблизи от места инициации транскрипции этого гена. Другой пример: ген рецептора интерлейкина IL1R2 имеет низкую экспрессию в случае атеросклероза, тогда как у долгожителей его активность не снижена благодаря гипометилированному участку вблизи места инициации его транскрипции[32][33].

Смотри также: Biological clock (aging), а также научно-популярный обзор на русском[34] и подробный обзор на английском[35]

Роль метилирования в онкогенезе

Эпигенетический возраст, как выяснилось, влияет на вероятность заболеть раком. Был разработан алгоритм для вычисления эпигенетического возраста по данным метилирования ДНК крови. Алгоритм основывается на 71 маркере метилирования ДНК, которые могут меняться в зависимости от окружающей человека среды, физических упражнений и диеты. Исследование с помощью этого алгоритма коллекции образцов крови, собранных за 15 лет, показало что те, у кого эпигенетический возраст примерно на один год старше их хронологического возраста имеют на 6% больший риск заболеть раком в течение трех лет, а те, кто примерно на 2,2 года старше своего хронологического возраста имеют на 17% повышенный риск смерти от рака в течение пяти лет[36][37].

Сопоставление данных по генотипу людей, предрасположенных к онкологическим заболеваниям, с профилем метилирования их ДНК позволило предположить, что примерно в 20% случаев наследуемого рака обнаруживается взаимосвязь между уровнем метилирования определенных локусов и полиморфизмами генов, связанных с риском заболевания раком. В частности, наблюдалась высоко значимая корреляция между уровнем метилирования CpG и экспрессией ключевых генов рака, таких как MYC, TERT, and TP63[38].

Около трети всех солидных опухолей связано с мутацией гена KRAS или же с мутациями в путях связанных KRAS. KRAS, выключает фермент TET1, который способствует инактивации генов путём метилирования. TET1 катализирует начальную стадию активного железо- и альфа-кетоглутарат-зависимого деметилирования ДНК у млекопитающих - превращение 5-метилцитозина (5-MC) в 5-гидроксиметилцитозин (5-HMC) окислением 5-MC. Добавление в эти мутантные клетки TET1 активизирует гены-супрессоры опухоли, что, как оказалось, достаточно, чтобы уменьшить аномальную пролиферацию. Вместе с тем достаточно инактивировать TET1, чтобы сделать эти клетки снова злокачественными, даже без KRAS[39].

Важным биомаркером онкогенеза является гиперметилирование CpG-островков внутри промотора гена ZNF154 (zinc-finger protein 154)[40][41]. Гиперметилирование ZNF154 наблюдалось у подавляющего большинства опухолевых клеток, но отсутствовало в нормальных клетках[42]. Какую функцию в организме выполняет ген ZNF154 пока не ясно. Одновременно обычно наблюдается гипометилирование в двух геномных областях, связанных с Casp8 (каспаза-8) и VHL (супрессор опухолей Гиппеля-Линдау)[42].

ru-wiki.org

Молекула ДНК. Структура молекулы ДНК :: SYL.ru

Молекула ДНК состоит из двух нитей, образующих двойную спираль. Впервые ее структура была расшифрована Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году.

Поначалу молекула ДНК, состоящая из пары нуклеотидных, закрученных друг вокруг друга цепочек, порождала вопросы о том, почему именно такую форму она имеет. Ученые назвали этот феномен комплементарностью, что означает, что в ее нитях друг напротив друга могут находиться исключительно определенные нуклеотиды. К примеру, напротив тимина всегда стоит аденин, а напротив цитозина – гуанин. Эти нуклеотиды молекулы ДНК и называются комплементарными.

Схематически это изображается так:

Т — А

Ц — Г

Данные пары образуют химическую нуклеотидную связь, которая определяет порядок расстановки аминокислот. В первом случае она немного слабее. Связь между Ц и Г более прочная. Некомплементарные нуклеотиды между собой пары не образуют.

молекула днк

О строении

Итак, строение молекулы ДНК особое. Такую форму она имеет неспроста: дело в том, что количество нуклеотидов очень большое, и для размещения длинных цепочек необходимо много места. Именно по этой причине цепочкам присуще спиральное закручивание. Это явление названо спирализацией, оно позволяет нитям укорачиваться где-то в пять-шесть раз.

Некоторые молекулы такого плана организм использует очень активно, другие - редко. Последние, помимо спирализации, подвергаются еще и такой «компактной упаковке», как суперспирализация. И тогда длина молекулы ДНК уменьшается в 25-30 раз.

строение молекулы днк

Что такое «упаковка» молекулы?

В процессе суперспирализации задействуются гистоновые белки. Они имеют структуру и вид катушки для ниток или стержня. На них и наматываются спирализованные нити, которые становятся сразу «компактно упакованными» и занимают мало места. Когда возникает необходимость использования той или иной нити, она сматывается с катушки, к примеру, гистонового белка, и спираль раскручивается в две параллельные цепочки. Когда молекула ДНК пребывает именно в таком состоянии, с нее можно считывать необходимые генетические данные. Однако есть одно условие. Получение информации возможно, только если структура молекулы ДНК имеет раскрученный вид. Хромосомы, доступные для считывания, называются эухроматинами, а если они суперсипирализованы, то это уже гетерохроматины.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты, как и белки, являются биополимерами. Главная функция – это хранение, реализация и передача наследственной (генетической информации). Они бывают двух типов: ДНК и РНК (дезоксирибонуклеиновые и рибонуклеиновые). Мономерами в них выступают нуклеотиды, каждый из которых имеет в своем составе остаток фосфорной кислоты, пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза/рибоза) и азотистое основание. В ДНК код входит 4 вида нуклеотидов - аденин (А)/ гуанин (Г)/ цитозин (Ц)/ тимин (Т). Они отличаются по содержащемуся в их составе азотистому основанию.

В молекуле ДНК количество нуклеотидов может быть огромным – от нескольких тысяч до десятков и сотен миллионов. Рассмотреть такие гигантские молекулы можно через электронный микроскоп. В этом случае удастся увидеть двойную цепь из полинуклеотидных нитей, которые соединены между собой водородными связями азотистых оснований нуклеотидов. днк код

Исследования

В ходе исследований ученые обнаружили, что виды молекул ДНК у разных живых организмов отличаются. Также было установлено, что гуанин одной цепи может связываться только лишь с цитозином, а тимин - с аденином. Расположение нуклеотидов одной цепи строго соответствует параллельной. Благодаря такой комплементарности полинуклеотидов молекула ДНК способна к удвоению и самовоспроизведению. Но сначала комплементарные цепи под воздействием специальных ферментов, разрушающих парные нуклеотиды, расходятся, а затем в каждой из них начинается синтез недостающей цепи. Это происходит за счет имеющихся в большом количестве в каждой клетке свободных нуклеотидов. В результате этого вместо «материнской молекулы» формируются две «дочерние», идентичные по составу и структуре, и ДНК-код становится исходным. Данный процесс является предшественником клеточного деления. Он обеспечивает передачу всех наследственных данных от материнских клеток дочерним, а также всем последующим поколениям.

Как читается генный код?

Сегодня вычисляется не только масса молекулы ДНК - можно узнать и более сложные, ранее не доступные ученым данные. Например, можно прочитать информацию о том, как организм использует собственную клетку. Конечно, сначала сведения эти находятся в закодированном виде и имеют вид некой матрицы, а потому ее необходимо транспортировать на специальный носитель, коим выступает РНК. Рибонуклеиновой кислоте под силу просачиваться в клетку через мембрану ядра и уже внутри считывать закодированную информацию. Таким образом, РНК – это переносчик скрытых данных из ядра в клетку, и отличается она от ДНК тем, что в её состав вместо дезоксирибозы входит рибоза, а вместо тимина – урацил. Кроме того, РНК одноцепочная.

молекулы днк содержат

Синтез РНК

Глубокий анализ ДНК показал, что после того как РНК покидает ядро, она попадает в цитоплазму, где и может быть встроена как матрица в рибосомы (специальные ферментные системы). Руководствуясь полученной информацией, они могут синтезировать соответствующую последовательность белковых аминокислот. О том, какую именно разновидность органического соединения необходимо присоединить к формирующейся белковой цепи, рибосома узнает из триплетного кода. Каждой аминокислоте соответствует свой определенный триплет, который ее и кодирует.

После того как формирование цепочки завершено, она приобретает конкретную пространственную форму и превращается в белок, способный осуществлять свои гормональные, строительные, ферментные и иные функции. Для любого организма он является генным продуктом. Именно из него определяются всевозможные качества, свойства и проявления генов.

участок молекулы днк

Гены

В первую очередь процессы секвенирования разрабатывались с целью получения информации о том, сколько генов имеет структура молекулы ДНК. И, хотя исследования позволили ученым далеко продвинуться в этом вопросе, узнать точное их количество пока что не представляется возможным.

Еще несколько лет назад предполагалось, что молекулы ДНК содержат приблизительно 100 тыс. генов. Немного погодя цифра уменьшилась до 80 тысяч, а в 1998 г. генетиками было заявлено, что в одной ДНК присутствует только 50 тысяч генов, которые являются всего лишь 3 % всей длины ДНК. Но поразили последние заключения генетиков. Теперь они утверждают, что в геном входит 25-40 тысяч упомянутых единиц. Получается, что за кодирование белков отвечает только 1,5 % хромосомной ДНК.

На этом исследования не прекратились. Параллельная команда специалистов генной инженерии установила, что численность генов в одной молекуле составляет именно 32 тысячи. Как видите, получить окончательный ответ пока что невозможно. Слишком много противоречий. Все исследователи опираются только на свои полученные результаты.

Было ли эволюционирование?

Несмотря на то что нет никаких доказательств эволюции молекулы (так как строение молекулы ДНК хрупкое и имеет малый размер), все же учеными было высказано одно предположение. Исходя из лабораторных данных, они озвучили версию следующего содержания: молекула на начальном этапе своего появления имела вид простого самовоспроизводящегося пептида, в состав которого входило до 32 аминокислот, содержащихся в древних океанах.

После саморепликации, благодаря силам естественного отбора, у молекул появилась способность защищать себя от воздействия внешних элементов. Они стали дольше жить и воспроизводиться в больших количествах. Молекулы, нашедшие себя в липидном пузыре, получили все шансы для самовоспроизведения. В результате череды последовательных циклов липидные пузыри приобрели форму клеточных мембран, а уже далее - всем известных частиц. Следует отметить, что сегодня любой участок молекулы ДНК представляет собой сложную и четко функционирующую структуру, все особенности которой учеными до конца еще не изучены.в молекуле днк количество нуклеотидов

Современный мир

Недавно ученые из Израиля разработали компьютер, которому под силу выполнять триллионы операций в секунду. Сегодня это самая быстрая машина на Земле. Весь секрет заключается в том, что инновационное устройство функционирует от ДНК. Профессора говорят, что в ближайшей перспективе такие компьютеры смогут даже вырабатывать энергию.

Специалисты из института Вейцмана в Реховоте (Израиль) год назад заявили о создании программируемой молекулярной вычислительной машины, состоящей из молекул и ферментов. Ими они заменили микрочипы из кремния. К настоящему времени команда еще продвинулась вперед. Теперь обеспечить компьютер необходимыми данными и предоставить нужное топливо может всего одна молекула ДНК.

Биохимические «нанокомпьютеры» - это не выдумка, они уже существуют в природе и проявлены в каждом живом существе. Но зачастую они не управляются людьми. Человек пока что не может оперировать геном какого-либо растения, чтобы рассчитать, скажем, число «Пи».

Идея об использовании ДНК для хранения/обработки данных впервые посетила светлые головы ученных в 1994 году. Именно тогда для решения простой математической задачи была задействована молекула. С того момента ряд исследовательских групп предложил различные проекты, касающиеся ДНК-компьютеров. Но здесь все попытки основывались только на энергетической молекуле. Невооруженным глазом такой компьютер не увидишь, он имеет вид прозрачного раствора воды, находящегося в пробирке. В нем нет никаких механических деталей, а только триллионы биомолекулярных устройств - и это только в одной капле жидкости!

ДНК человека

Какой вид у ДНК человека, людям стало известно в 1953 году, когда ученые впервые смогли продемонстрировать миру двухцепочную модель ДНК. За это Кирк и Уотсон получили Нобелевскую премию, так как данное открытие стало фундаментальным в 20 веке.

Со временем, конечно, доказали, что не только так, как в предложенном варианте, может выглядеть структурированная молекула человека. Проведя более детальный анализ ДНК, открыли А-, В- и левозакрученную форму Z-. Форма А- зачастую является исключением, так как образуется только в том случае, если наблюдается недостаточность влаги. Но это возможно разве что при лабораторных исследованиях, для естественной среды это аномально, в живой клетке такой процесс происходить не может.

Форма В- является классической и известна как двойная правозакрученная цепь, а вот форма Z- не только закручена в обратном направлении, влево, но также имеет более зигзагообразный вид. Учеными выделена еще и форма G-квадруплекс. В ее структуре не 2, а 4 нити. По мнению генетиков, возникает такая форма на тех участках, где имеется избыточное количество гуанина.нуклеотиды молекулы днк

Искусственная ДНК

Сегодня уже существует искусственная ДНК, являющаяся идентичной копией настоящей; она идеально повторяет структуру природной двойной спирали. Но, в отличие от первозданного полинуклеотида, в искусственном - всего два дополнительных нуклеотида.

Так как дубляж создавался на основе информации, полученной в ходе различных исследований настоящей ДНК, то он также может копироваться, самовоспроизводиться и эволюционировать. Над созданием такой искусственной молекулы специалисты работали около 20 лет. В результате получилось удивительное изобретение, которое может пользоваться генетическим кодом так же, как и природная ДНК.

К четырем имеющимся азотистым основаниям генетики добавили дополнительные два, которые создали методом химической модификации естественных оснований. В отличие от природной, искусственная ДНК получилась достаточно короткой. Она содержит только 81 пару оснований. Тем не менее она также размножается и эволюционирует.

Репликация молекулы, полученной искусственным путем, имеет место благодаря полимеразной цепной реакции, но пока что это происходит не самостоятельно, а через вмешательство ученых. В упомянутую ДНК они самостоятельно добавляют необходимые ферменты, помещая ее в специально подготовленную жидкую среду.

Конечный результат

На процесс и конечный итог развития ДНК могут влиять различные факторы, например мутации. Это обуславливает обязательное изучение образцов материи, чтобы результат анализов был достоверным и надежным. В качестве примера можно привести тест на отцовство. Но не может не радовать, что такие казусы, как мутация, встречаются редко. Тем не менее образцы материи всегда перепроверяют, чтобы на основе анализа получить более точную информацию.

анализ днк

ДНК растений

Благодаря высоким технологиям секвенирования (HTS) совершена революция и в области геномики - выделение ДНК из растений также возможно. Конечно, получение из растительного материала молекулярной массы ДНК высокого качества вызывает некоторые трудности, обусловленные большим числом копий митохондрий и хлоропластов ДНК, а также высоким уровнем полисахаридов и фенольных соединений. Для выделения рассматриваемой нами структуры в этом случае задействуются самые разные методы.

Водородная связь в ДНК

За водородную связь в молекуле ДНК отвечает электромагнитное притяжение, создаваемое между положительно заряженным атомом водорода, который присоединен к электроотрицательному атому. Данное дипольное взаимодействие не подпадает под критерий химической связи. Но она может осуществиться межмолекулярно либо в различных частях молекулы, т. е. внутримолекулярно.виды молекул днк

Атом водорода присоединяется к электроотрицательному атому, являющемуся донором данной связи. Электроотрицательным атомом может быть азот, фтор, кислород. Он - путем децентрализации - привлекает к себе электронное облако из водородного ядра и делает атом водорода заряженным (частично) положительно. Так как размер Н маленький, по сравнению с другими молекулами и атомами, заряд получается также малым.

Расшифровка ДНК

Прежде чем расшифровать молекулу ДНК, ученные сначала берут огромное количество клеток. Для наиболее точной и успешной работы их необходимо около миллиона. Полученные в процессе изучения результаты постоянно сравнивают и фиксируют. Сегодня расшифровка генома – это уже не редкость, а доступная процедура.

длина молекулы днк

Конечно, расшифровывать геном одной клетки - это нецелесообразное занятие. Полученные в ходе таких исследований данные для ученых не представляют никакого интереса. Но важно понимать, что все существующие на данный момент методы декодировки, несмотря на их сложность, недостаточно эффективны. Они позволят считывать только 40-70 % ДНК.

Однако гарвардские профессора недавно заявили о способе, благодаря которому можно расшифровать 90 % генома. Методика основана на добавлении к выделенным клеткам молекул-праймеров, с помощью них и начинается репликация ДНК. Но даже и этот метод нельзя считать успешным, его еще нужно доработать, прежде чем открыто использовать в науке.

www.syl.ru

выделение днк из растений

Картинки по запросу днк из растений Высокие технологии секвенирования (HTS) совершили революцию в области геномики, существенно сокращая затраты секвенирования, что делает его возможным для отдельных лабораторий, а также позволяет легко производить выделение днк из растений. Получение высокой молекулярной массы ДНК из растений высокого качества создает значительные трудности из-за большого числа копий хлоропластов и митохондрий ДНК, а также высокого уровня фенольных соединений и полисахаридов. Различные способы были использованы для выделения ДНК из растений.

Мы описываем оптимизированные способы изоляции ядерной ДНК из восьми различных видов растений, охватывающих разные виды. Эти протоколы используют изоляцию ядер, чтобы минимизировать хлоропласты и митохондриальное загрязнения ДНК. Мы также разработали протокол, чтобы определить количество хлоропластов и митохондрий ДНК копий по отношению к ядерной ДНК с использованием количественных ПЦР в реальном времени (КПЦР). Мы сравнили ДНК, выделенную из ядер к общей клеточной ДНК, выделенной с помощью метода СТАВ. Как и ожидалось, ДНК выделяли из ядер последовательно, и они дали ядерную ДНК с меньшим количеством хлоропластов и митохондриальной.

Основа технологии -выражение существенных признаков вида растения в форме бар-кодов. Взял ДНК растения провел быстрый анализ – и можно сравнивать полученный штрих-код с эталонами из базы.

Извлечение молекулярной массы высокого качества дает возможность продолжить развивать эпоху секвенирования генома. Методы, описанные здесь, обеспечивают основу для исследователей, чтобы извлечь количественно ядерную ДНК из нескольких видов растений.

dnkworld.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта