Содержание
Зачем клетке так много ДНК?
Сайт «Академгородок» 17 марта 2014 г.
На сегодняшний день это одна из фундаментальных проблем современной генетики. Не такая модная, как стволовые клетки, лечение рака или генная инженерия, но не менее интересная. Наш сегодняшний собеседник – заведующий лабораторией молекулярной генетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН д.б.н. Александр Вершинин.
– Александр Васильевич, какое исследование в данный момент больше всего привлекает Ваше внимание?
– Общая проблема, которой я интересуюсь уже много лет, – это существование в геноме эукариот избыточной генетической информации. Известно, что генетическая информация содержится в составе молекул ДНК, которые упакованы, соответственно, в хромосомы. У эукариот объем ДНК гораздо больше, чем нужно для количества генов, существующих в организмах. Еще в конце прошлого века, до начала массового секвенирования геномов, были сделаны оценки, показавшие, что для обеспечения наработки всех белковых молекул и контроля метаболических реакций у живых организмов необходимо от 50 до 100 тысяч генов.
Позднее эти оценки были, в общем-то, подтверждены. Сейчас уже секвенированы геномы многих видов эукариот: человека, дрозофилы, мыши, арабидопсиса, риса, сахарной свёклы и других, относительно небольших по размеру геномов. В ходе исследований оказалось, что число генов, например, у дрозофилы составляет приблизительно 15-18 тысяч. У человека – около 35 тысяч, хотя наша организация намного сложнее, чем у дрозофилы.
Получается следующее: виды различаются примерно в 2-2,5 раза по числу генов, а по размерам геномов – уже на несколько порядков. Процент кодирующих участков, которые непосредственно отвечают за наработку белковых молекул, просто ничтожен, всего 1-2 %. Это означает, что огромная масса ДНК не кодирует никаких молекул.
Тут же возникают определенные вопросы: для чего нужно так много ДНК в клетке, участвует ли эта часть в регуляции активности кодирующих участков генов, выполняет ли какие-то другие функции, может быть, структурные, или она вообще просто существует сама по себе.
На сегодняшний день это одна из фундаментальных проблем современной генетики. Не такая модная, как стволовые клетки, лечение рака или генная инженерия, но не менее интересная.
Вообще данная тема была поднята еще в 80-х годах прошлого века, когда только были проведены первые оценки. Сразу стало ясно: ДНК в клетках эукариот гораздо больше, чем необходимо для кодирования генетической информации. Несколько ученых, в их числе лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Крик (прим. Ф. Крик вместе с Дж. Уотсоном открыли двойную спираль ДНК, за что и были удостоены премии Нобеля), выдвинули предположение, что основная часть ДНК, существующая в эукариотической клетке, – паразитическая, мусорная ДНК – не играет никакой роли в функционировании клетки. Смысл ее существования лишь в воспроизведении самой себя и передаче от клетки к клетке. Это была, так сказать, негативная точка зрения на функцию данной значительной части генома. Но поскольку большинство людей уверено в пользе каждого явления природы, многие ученые и сейчас пытаются найти какие-то функции, свойственные основной части генома, которая не участвует непосредственно в кодировании белковых молекул.
–Вы занимаетесь изучением данной проблемы в целом или есть какое-то одно направление работы?
– В состав вышеупомянутой паразитирующей ДНК входят очень разные по своей структуре и составу последовательности ДНК. Поскольку всё это многообразие изучать невозможно – по крайне мере для одной лаборатории – нужно выбирать какую-то свою проблему в этом массиве. В настоящий момент мы концентрируемся на молекулярной структуре центромер.
Центромеры – это районы хромосом, расположенные, как можно судить по названию, в центре или около центра хромосомы. Их основная функция сводится к обеспечению правильного расхождения хромосом во время деления клеток. Наборы хромосом, несущие генетическую информацию, должны расходиться по дочерним клеткам. Главное, чтобы дочерние клетки имели точно такое же количество и содержание хромосом, как и родительские. Этот процесс и контролируют центромеры.
Если смотреть на молекулярную структуру центромер, в частности, на состав ДНК, то окажется, что в них преобладают различные классы повторяющихся последовательностей, т.
е. ДНК с непонятной функцией.
Молекулярная структура центромер очень хорошо изучена у риса, кукурузы и еще у некоторых видов растений. А вот у злаков, по крайней мере, у тех видов, которые культивируются в России, в частности, у пшеницы и ржи, центромеры практически не изучены. Именно на этом направлении мы сейчас и концентрируемся.
— Скажите, пожалуйста, какое практическое применение потенциально имеет данное исследование?
– Пшеница и рожь – это один из очень немногих примеров в живой природе, когда представители разных родов способны производить гибриды, причем гибриды жизнеспособные и дающие потомство. Например, чтобы скрестить рожь и ячмень, вам потребуется специальные приемы, придется культивировать зародыши на специальных средах и, как правило, всё равно, несмотря на титанические усилия, потомки получаются стерильные.
А вот рожь с пшеницей скрещиваются гораздо легче. Их гибриды, тритикале, широко используются в селекции, так как они объединяют в себе полезные свойства обеих культур.
Пшеница хороша тем, что ее зерно обладает отличными хлебопекарными качествами. Кроме того, у пшеницы выше урожайность. Рожь в свою очередь более устойчива к неблагоприятным условиям: к колебаниям температуры, морозам и различным вредителям.
Одна из актуальнейших селекционных проблем на сегодняшний день – это введение генов устойчивости ото ржи в геном пшеницы. Для правильного их соединения необходимо правильное поведение хромосом во время гибридизации и последующих делений гибридных клеток. Следовательно, поскольку весь этот процесс контролируется центромерами, именно их нам нужно изучать.
– Александр Васильевич, с какими организациями Вы сотрудничаете в данной области?
– С прошлого года началось сотрудничество с ВАСХНИЛом. В частности, мы исследуем гибриды тритикале, полученные Петром Ивановичем Стёпочкиным, моим однокурсником, кстати. Сотрудники ВАСХНИЛа занимаются практической селекцией, а мы используем их линии и сорта.
– Что, на Ваш взгляд, является главной проблемой Вашей лаборатории и института в целом?
– Основная проблема сейчас – недостаток квалифицированных кадров.
К сожалению, общий уровень подготовки студентов стал ниже, чем был в предыдущие годы. Кроме того, очень небольшое количество молодых людей хотят работать в институтах после окончания университета. И, на самом деле, их можно понять: аспирантская стипендия довольно маленькая, на нее крайне сложно жить. Поэтому студенты стараются устроиться на более прибыльную работу. Найти способных молодых специалистов, которые идут в науку, несмотря на все проблемы, очень трудно.
– Скажите, пожалуйста, насколько развитие молекулярной генетики в России соответствует мировому уровню?
– Дело в том, что науки в мире очень много, и она очень разная. В том числе и в западных странах. Безусловно, есть хорошие, высокоэффективные центры с квалифицированными кадрами, великолепным техническим снабжением, высоким рейтингом печатных работ, которые там выпускаются. В нашей области – молекулярной генетике растений – к таким центрам относятся Центр Джона Иннеса в Англии, Институт Макса Планка в Германии, много лабораторий в США, Японии.
Вместе с тем, в этих же странах есть такие заштатные места, где работают сотрудники гораздо более низкого уровня квалификации и оборудование там намного хуже по качеству. Я точно знаю, так как сам много лет работал в Англии. Если мы хотим конкурировать, то нужно, конечно, ориентироваться на самые лучшие зарубежные научные центры.
Маргарита Артёменко
Источник:
http://academcity.org/content/zachem-kletke-tak-mnogo-dnk
%d0%b4%d0%bd%d0%ba PNG рисунок, картинки и пнг прозрачный для бесплатной загрузки
схема бд электронный компонент технологии принципиальная схема технологическая линия
ценю хорошо как плоская цвет значок векторная icon замечания
набор векторных иконок реалистичные погоды изолированных на прозрачной ба
роскошный декоративный дизайн мандалы bd
орнаментальная мандала bd
роскошная мандала бд
сердце сердцебиение любовь свадьба в квартире цвет значок векторная icon
ба конфеты шоколад
малыш парень им значок на прозрачных ба новорожденного весы вес
Комплекс витаминов группы В капсулы В4 на прозрачном фоне изолированные 3d визуализации
syafakallah la ba sa thohurun in syaa allah арабская молитва для бесплатного скачивания
happy singing mai ba sing self indulgence happy singing
bd письмо 3d круг логотип
надпись laa ba sa thohurun insya allah
в первоначальном письме bd логотипа
облака комиксов
2022 календарь bd с фоторамкой
в первоначальном письме bd шаблон векторный дизайн логотипа
в первоначальном письме ба логотипа
в первоначальном письме bd логотип шаблон
витамин В4 в капсулах пищевые добавки 3d визуализации
в первоначальном письме bd шаблон векторный дизайн логотипа
21 февраля международный день родного языка
bd письмо логотип
капсулы или пилюли витамина b4 диетические
круглая буквица bd или db дизайн логотипа вектор
ба хиджайя арабский
bd tech логотип дизайн вектор
серые облака png элемент для вашего комикса bd
bd письмо логотип
испуганные глаза комиксов
письмо логотип bd дизайн
круглая буквица bd или db logo
в первоначальном письме bd логотип шаблон
гостиница алиф Бата хиджая
комикс бд страшно один темно
ba угол звезда голографическая радуга лазерная наклейка
bd письмо логотип
буква bd crossfit logo фитнес гантели значок тренажерный зал изображения и векторные изображения стоковые фотографии
bd письмо логотип
витамин b b1 b2 b3 b4 b6 b7 b9 b12 значок логотипа холекальциферол золотой комплекс с химической формулой шаблон дизайна
облака небо комикс мультфильм
мандала вектор бд
al ba ith 99 ИМЯ АЛЛАХ
витамин b b1 b2 b3 b4 b6 b7 b9 b12 значок логотипа холекальциферол золотой комплекс с химической формулой шаблон дизайна
испуганные оранжевые глаза комиксов
желтые глаза напуганы комикс мультфильм
al ba ith asmaul husna полный вектор png
laba festival la ba porridge вкусная еда зимой
Лаба теплая крытая девочка и кошка пьют кашу la ba
Синтез, связывание ДНК, фотоиндуцированное расщепление ДНК, исследования цитотоксичности и апоптоза комплексов меди(II)
.
2011 Февраль; 105 (2): 119-26.
doi: 10.1016/j.jinorgbio.2010.11.008.
Epub 2010 16 ноября.
Гонг-Джун Чен
1
, Синь Цяо, Пей-Ци Цяо, Гуан-Цзюнь Сюй, Цзин-Юань Сюй, Цзинь-Лей Тянь, Вэнь Гу, Синь Лю, Ши-Пин Янь
Принадлежности
принадлежность
- 1 Химический факультет Нанкайского университета, Тяньцзинь 300071, КНР.
PMID:
21194609
DOI:
10.1016/j.jinorgbio.2010.11.008
Гонг-Джун Чен и др.
Дж. Инорг Биохим.
2011 9 февраля0003
. 2011 Февраль; 105 (2): 119-26.
doi: 10.1016/j.jinorgbio.2010.11.008.
Epub 2010 16 ноября.
Авторы
Гонг-Джун Чен
1
, Синь Цяо, Пей-Ци Цяо, Гуан-Цзюнь Сюй, Цзин-Юань Сюй, Цзинь-Лэй Тянь, Вэнь Гу, Синь Лю, Ши-Пин Янь
принадлежность
- 1 Кафедра химии, Нанкайский университет, Тяньцзинь 300071, КНР.
PMID:
21194609
DOI:
10.1016/j.jinorgbio.2010.11.008
Абстрактный
Два новых комплекса Cu(II), [Cu(acac)(dpq)Cl] (1) и [Cu(acac)(dppz)Cl] (2) (acac = ацетилацетонат, dpq = дипиридо[3,2-d: 20,30-f]хиноксалин, dppz = дипиридо[3,2-a:20,30-c]феназин), и изучены их ДНК-связывание, активность фотоиндуцированного расщепления ДНК и клеточная цитотоксичность.
Комплексы проявляют хорошую склонность к связыванию с ДНК тимуса теленка в порядке: 2(dppz)>1(dpq). Кроме того, два комплекса проявляют эффективную активность по расщеплению ДНК при естественном свете или УФ-А (365 нм) облучении посредством механистического пути, включающего образование синглетного кислорода в качестве реактивных частиц. Было обнаружено, что фотоиндуцированная активность комплекса 2 dppz по расщеплению ДНК более эффективна, чем его аналог dpq. Исследование in vitro фотоцитотоксичности двух комплексов на клетках HeLa показало, что оба они могут действовать как эффективные противораковые препараты со значениями IC(50) 5,25±0,83 мкМ (1) и 4,40±0,52 мкМ (2) в естественного света и 2,57±0,92 мкМ (1) и 2,18 ± 0,52 мкМ (2) в УФ-А свете. Кроме того, для выявления апоптотических телец HeLa клетки окрашивали красителем Hoechst 33342.
Crown Авторское право © 2010 г. Опубликовано Elsevier Inc. Все права защищены.
Похожие статьи
Синтез, связывание ДНК, фотоиндуцированное расщепление ДНК и исследования цитотоксичности комплексов европия (III).
Chen GJ, Qiao X, Tian JL, Xu JY, Gu W, Liu X, Yan SP.
Чен Г.Дж. и соавт.
Далтон Транс. 2010 28 ноября; 39(44):10637-43. дои: 10.1039/c0dt00718h. Epub 2010 4 октября.
Далтон Транс. 2010.PMID: 20922220
Оксованадиевые (IV) комплексы фенантролиновых оснований: дипиридофеназиновый комплекс как фотоцитотоксический агент ближнего ИК-диапазона.
Сасмал П.К., Саха С., Маджумдар Р., Де С., Диге Р.Р., Чакраварти АР.
Сасмал П.К. и др.
Далтон Транс. 2010 28 февраля; 39 (8): 2147-58. дои: 10.1039/b917265c. Epub 2010 21 января.
Далтон Транс. 2010.PMID: 20148235
Фотоцитотоксические комплексы лантана (III) и гадолиния (III) оснований фенантролина, демонстрирующие светоиндуцированную активность расщепления ДНК.
Хуссейн А., Лахири Д., Амируниша Бегум М.С., Саха С., Маджумдар Р., Диге Р.Р., Чакраварти А.Р.
Хусейн А. и др.
Неорг хим. 2010 3 мая; 49 (9): 4036-45. doi: 10.1021/ic1f.
Неорг хим. 2010.PMID: 20380391
Соединения меди, золота и серебра как потенциальные новые противоопухолевые металлопрепараты.
Тан С.Дж., Ян Ю.К., Ли П.П., Лим К.Х.
Тан С.Дж. и соавт.
Future Med Chem. 2010 окт; 2 (10): 1591-608. doi: 10.4155/fmc.10.234.
Future Med Chem. 2010.PMID: 21426151
Обзор.
Недавние исследования надмолекулярных комплексов металлов в качестве противоопухолевых средств.
Чжоу Ч., Чжан Ю.Ю., Ян Ц.И., Ван К., Ган Л.Л., Ши Ю.
Чжоу Ч. и соавт.
Противораковые агенты Med Chem. 2010 июнь; 10 (5): 371-95.
Противораковые агенты Med Chem. 2010.PMID: 20380632
Обзор.
2010 июнь; 10 (5): 371-95.Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Комплексы куркумина меди (ii) для целенаправленной фотоцитотоксичности эндоплазматического ретикулума.
Банаспати А., Раму В., Раза М.К., Госвами Т.К.
Банаспати А. и др.
RSC Adv. 2022 27 октября; 12 (47): 30722-30733. дои: 10.1039/d2ra04813b. Электронная коллекция 2022 24 октября.
RSC Adv. 2022.PMID: 36349155
Бесплатная статья ЧВК.Двуядерные и четырехъядерные комплексы Zn(ii) с тиосемикарбазонами: синтез, рентгеноструктурный анализ, определение АТФ, связывание ДНК, фосфатазная активность и теоретические расчеты.
Adak P, Ghosh B, Bauzá A, Frontera A, Herron SR, Chattopadhyay SK.
Адак П. и др.
RSC Adv. 2020 30 марта; 10 (22): 12735-12746. дои: 10.1039/c9ra10549b. Электронная коллекция 2020 30 марта.
RSC Adv. 2020.PMID: 35492083
Бесплатная статья ЧВК.Комплекс Cu(II) с ауксином (3-индолуксусной кислотой) и ароматическим плоским лигандом: синтез, кристаллическая структура, биомолекулярные взаимодействия и активность по удалению радикалов.
Инджи Д., Айдын Р., Зорлу Ю.
Инчи Д. и др.
Eur Biophys J. 2021 июль; 50 (5): 771-785. doi: 10.1007/s00249-021-01525-5. Epub 2021 30 апр.
Евро Биофиз Дж. 2021.PMID: 33929571
Дизайн, синтез и исследования взаимодействия с ДНК производных фуро-имидазо[3.3.3]пропеллана: потенциальные противораковые агенты.
Хассан А.А., Али А.А., Мохамед Н.
К., Эль-Шайеб К.М., Махлуф М.М., Абдельхафез Е.М., Бразе С., Нигер М., Далби К.Н., Кауд Т.С.
Хассан А.А. и соавт.
Биоорг хим. 2019 апрель; 85: 585-599. doi: 10.1016/j.bioorg.2019.02.027. Epub 2019 13 февраля.
Биоорг хим. 2019.PMID: 30878891
Бесплатная статья ЧВК.Кристаллические структуры комплексов меди(II) и изотипических никеля(II) и палладия(II) лиганда (Е)-1-[(2,4,6-три-бром-фен-ил)диазен-ил] нафталин-2-ол.
Chetioui S, Rouag DA, Djukic JP, Bochet CG, Touzani R, Bailly C, Crochet A, Fromm KM.
Chetioui S, et al.
Acta Crystallogr E Crystallogr Commun. 2016 12 июля; 72 (часть 8): 1093-8. дои: 10.1107/S205698 1080Х. Электронная коллекция 2016 1 августа.
К., Эль-Шайеб К.М., Махлуф М.М., Абдельхафез Е.М., Бразе С., Нигер М., Далби К.Н., Кауд Т.С.Acta Crystallogr E Crystallogr Commun. 2016.
PMID: 27536389
Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
| Секрет фото 51 домашняя страница | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Но где и как в хромосомах вписывается знаменитая двойная спираль, и как хромосомы связаны с человеческим телом? Здесь вы отправитесь в крошечный мир ДНК, вплоть до уровня атомов, составляющих единую основу ДНК.
В основе этого центра управления лежит геном человека.
Темные полосы указывают на участки с плотной структурой хромосомы. Каждый из 23 типов хромосом имеет уникальный рисунок полос. (Пара хромосом имеет идентичную полосатость.) На самом деле ученые могут идентифицировать хромосому исключительно по характеру ее полосатости.
Самая большая из этих петель возникает в результате спирального закручивания хроматина (толстая линия на этой иллюстрации). Это скручивание заставляет хромосому напоминать пружину.
Неудивительно, что определение последовательности оснований в геноме человека — всех трех миллиардов — было таким монументальным достижением. И хотя задача определения последовательности завершена, задача понимания последовательности только начинается. Выяснение того, как эти три миллиарда оснований кодируют человека, займет исследователей на многие десятилетия вперед.