Мусорная ДНК. Путешествие в темную материю генома [заметки]
1
Что значит имя? Роза пахнет розой, / Хоть розой назови ее, хоть нет. («Ромео и Джульетта», акт II, сцена 2. Перев. Б. Пастернака.)
2
Встречаются и двунитевые РНК. Это особый класс, речь о котором пойдет в главе 18. (Прим. перев.)
3
Мы видим, что белки-слова могут образовываться путем удаления букв (участков, кодирующих аминокислоты), но не их перестановки. (Прим. перев.)
4
Руководитель компании Celera Genomics Крейг Вентер рассказал о своей жизни и своих работах по расшифровке генома человека в замечательной книге «Decoded Life» («Расшифрованная жизнь». Москва, БИНОМ, Лаборатория знаний, 2015).
5
Амиши — одно из наиболее консервативных направлений в меннонитстве, ставшее отдельной протестантской деноминацией. Как правило, амиши вступают в брак только с единоверцами. (Прим. перев.)
6
Вот эти классы: SINEs (short interspersed repetitive repeats, short interspersed elements (короткие рассеянные повторяющиеся последовательности, короткие рассеянные элементы»; LINEs (long interspersed elements (длинные рассеянные элементы)); LTRs (elements with long terminal repeats (элементы с длинной концевой зоной повторов)); ДНК-транспозоны.
7
Этот ген называется Мус.
8
Ген называется Gcn5. Он кодирует белок, обладающий целым рядом функций. Одной из них является добавление ацетильной группы к лизину — аминокислоте, содержащейся в некоторых белках.
9
Научный термин для клеточного самоубийства — программируемая гибель клеток, или апоптоз.
10
Основной фермент при этом кодируется геном TERT, а РНК матрица кодируется геном TR, который также именуется TERC.
11
Такие клетки называются гемопоэтическими стволовыми клетками (ГПСК), или гемоцитобластами.
12
Этот ген называется Dyskeratosis Congenita 1 (DKC1), или дискерин. (Дискерином называется также белок, связывающий РНК-теломеразу. — Прим. перев.)
13
В данном случае имеются в виду почкующиеся дрожжи — например, Saccharomyces cerevisiae.
14
Caenorhabditis elegans.
15
Эта элементарная повторяющаяся единица длиной в 171 нуклеотидную пару называется альфа-сателлитным повтором.
16
Гистона H3.
17
Этот ген называется SRY.
18
От «X-inactive (Xi)-specific transcript» (букв. «X-неактивный специфический транскрипт инактивированной X-хромосомы»).
19
Обратите внимание: оснований, а не пар оснований. РНК — однонитевая молекула, в отличие от ДНК.
20
Этот ген называется MeCP2. Его функция состоит в том, чтобы связываться с эпигенетически модифицированной (в данном случае — метилированной) ДНК, где он взаимодействуете другими белками, подавляя экспрессию генов на тех участках, к которым прикрепляется.
21
Это знаменитый мысленный эксперимент. При создании данного анекдота реальные лягушки не пострадали.
22
Это так называемые длинные интергенные некодирующие РНК (line RNAs, long intergenic non-coding RNAs).
23
Исключение — клетки иммунной системы, борющиеся со специфическими инфекциями. В ходе необычных процессов эти клетки проводят реаранжировку некоторых своих генов, создавая различные комбинации антител и рецепторов, способные реагировать на широчайший спектр чужеродных белков.
24
Этот главный репрессор называется EZH2. Данный фермент отвечает за добавление трех метильных групп к аминокислоте лизину, содержащейся в гистоне H3 в так называемом 27-м положении. Вкратце такая модификация именуется H3K27me3. Эго один из наиболее изученных признаков эпигенетической репрессии, если не считать метилирования ДНК.
25
Этот комплекс называется поликомб-комплексом 2 (Polycomb Response Complex 2, PRC2). Деятельность PRC2 плотно координируется с деятельностью другого репрессивного комплекса — PRC1. Комплекс PRC2 обычно создает первые репрессивные модификации на том или ином участке генома. Затем PRC1 вносит дополнительные модификации, которые стабилизируют репрессивное состояние.
26
Ключевую роль здесь играют белки DNMT3A и DNMT3L — заново синтезируемые ДНК-метилтрансферазы.
27
Этот белок называется DNMT1, или поддерживающей ДНК-метилтрансферазой.
28
Так называемая мутация de novo, т.е. не наследуемая, а возникающая заново, «с нуля».
29
Так называемая однородительская дисомия, в данном случае — материнская однородительская дисомия.
30
Этот ген называется UBE3A. Он пристраивает определенную молекулу (убиквитин) к другим белкам, что приводит к их деградации.
31
Привожу здесь чисто условные цифры — просто чтобы проиллюстрировать мысль.
32
РНК, вовлеченные в данный процесс, принадлежат к особому классу малых ядрышковых РНК, получившему название C/D box.
33
Метилтрансфераза, необходимая для данного процесса, называется фибрилларином. Фермент действует в комплексе с тремя другими белками и с малой ядрышковой РНК.
34
Митохондрии используют в своих биохимических процессах множество других белков, но большинство белков они получают из цитоплазмы клетки. Все белки, кодируемые лишь в митохондриях, задействованы в так называемой цепи переноса электронов митохондрий. Соответствующий процесс проходит в самих митохондриях и играет важнейшую роль для всего живого. Именно благодаря ему мы вырабатываем и накапливаем энергию, питающую наши клетки.
35
Ген, кодирующий этот белок, называется Myc (как всегда, буквы латинские) и играет роль также в развитии целого ряда других разновидностей рака.
36
Если хотите знать, речь идет о пристраивании фосфатной группы (одного атома фосфора и четырех атомов кислорода) к определенной позиции гистона НЗ. Такую модификацию обычно связывают с активными генами.
37
Данный компонент медиатора называется MED12.
38
Это так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК).
39
Этот белковый комплекс называется когезином.
40
Есть одно-два исключения, когда гены собраны в кластеры, отражающие картину их экспрессии. Главным образом это Hox-гены, контролирующие строение тела, и Ig-гены, кодирующие антитела.
41
Официальное его название — CTCF.
42
Этот белок называется SHOX (short stature homeobox, гомеобокс невысокости).
43
Обычно в качестве таких свойств рассматривалась доступность по отношению к ферментам, которые способны к «разрезанию» молекул ДНК: это признак того, что мы имеем дело с открытой структурой, которая, возможно, обладает способностью копироваться в РНК.
44
Ген этот называется Ёжик Соник [Sonic Hedgehog], сокращенно — Shh. Ученые прошли период, когда генам нередко давали такие вот явно комические прозвища. Теперь это не поощряется. Представьте, как врач, дающий консультации по генетическим проблемам, вынужден сообщать это развеселое названьице родителям ребенка, страдающего опасным генетическим заболеванием.
45
Эта область-энхансер называется ZRS. Он находится на длинном плече хромосомы 7.
46
Этот транскрипционный фактор называется Six3.
47
Этот транскрипционный фактор называется GATA6.
48
Этот транскрипционный фактор называется PFT1A.
49
Эта вариантная пара нуклеотидных оснований носит броское имя rs12913932.
50
Этот ген называется ОСА2.
51
Этот подход, предполагающий поиск генов и их вариаций, связанных с заболеванием или с характеристикой (чертой), называется полногеномными ассоциативными исследованиями (genome-wide association studies, GWAS).
52
Этот ген называется FTO, или «ассоциируемым с жировой массой и ожирением» [«fat mass and obesity associated»].
53
Этот ген называется IRX3, или Iroquois homeobox 3 (ген из семейства ирокез-гомеобокс, кодирующий одноименный белок — ирокез-гомеобокс 3).
54
Речь идет о несовершенном остеогенезе V типа.
55
В литературе их часто обозначают как UTR (untranslated regions). Нетранслируемый участок в начале информационной РНК называется 5'-UTR, а тот, что находится в конце информационной РНК, именуется З'-UTR.
56
Этот ген называется IFITM5.
57
I wandered lonely as a cloud (Как облако, бродил я, одинок). Первая строка знаменитого (по крайней мере, среди англоязычных читателей) стихотворения Вордсворта «Нарциссы». Русскоязычный читатель с такой же легкостью расшифрует, например, такую цепочку букв: Выхожуодинянадорогу. (Прим. перев.)
58
Тимин отличается от урацила лишь наличием одной метильной группы в определенном положении. (Прим. перев.)
59
Напомним, ДНК — двунитевая молекула, и при обсуждении ее структурных единиц речь идет, как правило, о парах оснований, каждая из которых состоит из двух комплементарных оснований (соединяющихся с основаниями соседней нити по правилам, описанным в главе 2: основание А всегда соединяется лишь с Т, а Г — лишь с Ц). Здесь, как и во всех подобных случаях, названы лишь основания, находящиеся на одной из нитей ДНК. Этого вполне достаточно: правила комплементарности всегда позволяют при необходимости узнать, какие основания находятся в соседней цепочке. (Прим. перев.)
60
Этот белок называется Muscleblind-like protein 1, или MBNL1 (белок 1, напоминающий белки из семейства muscleblind).
61
Это называется нематричным изменением РНК, поскольку в геноме нет такой исходной ДНК-матрицы, которая задавала бы данную последовательность оснований А в данном месте.
62
IPEX - Immunodysregulation Polyendocrinopathy Enteropathy X-Linked Syndrome (синдром иммунной дисрегуляции, полиэндокринопатии и энтеропатии, связанный с X-хромосомой).
63
Этот белок — транскрипционный фактор FOXP3.
64
Регуляторных Т-лимфоцитов.
65
Этот ген называется FUS — Fused in Sarcoma / Translocated in Sarcoma (подвергающийся слиянию или транслокации при саркоме).
66
Легендарные кавалерийские подразделения, воевавшие под началом британцев в Индии и прилегающих регионах в конце XVIII - начале XX вв. (Прим. перев.)
67
«Лего. Фильм». Если не видели, обязательно посмотрите. Великолепная вещь.
68
Напомню, мусорные участки между зонами, кодирующими аминокислоты, называются интронами. А сами области гена, кодирующие аминокислоты, именуются экзонами.
69
Полезно выделить два типа малых РНК. Малые РНК, запускающие разрушение информационных РНК. называются микроРНК. Малые РНК, затрудняющие трансляцию, называются малыми интерферирующими РНК. Чтобы избежать лишнего нагромождения терминов, будем называть и те и другие просто малыми РНК.
70
Похоже, в отечественной научной литературе пока нет устоявшегося перевода для данного термина. Обычно он дается в исходном виде. Изредка используются и такие варианты, как «затравочная последовательность», «порождающая последовательность», но все они не совсем передают суть происходящих процессов. (Прим. перев.)
71
Эти клетки называются сателлитными.
72
Этот белок называется BK (латинские буквы, обозначающие один из клеточных калийных каналов).
73
Такие новообразования называются супратенториальными нейроэктодермальными опухолями.
74
Этот белок называется транстиретином.
75
Изречение встречается, например, у Шекспира: «И, неизбежность обративши в доблесть...» («Два веронца», акт IV, сцена 1, перев. М. Кузмина). Вариант В. Левина: «Хотите ль сделать проигрыш доходным...».
76
Речь идет о цитомегаловирусе (ЦМВ).
77
Таргетируемый белок именуется аполипопротеином B100.
78
Название этого лекарства — мипомерсен (Mipomersen). У него есть и другое название — кинамро (Kynamro).
79
В данном случае — DUX4.
80
«Внутри гена» в данном случае означает «не в начале и не в конце гена». (Прим. перев.)
Монография впервые в отечественной и зарубежной историографии представляет в системном и обобщенном виде историю изучения восточных языков в русской императорской армии. В работе на основе широкого круга архивных документов, многие из которых впервые вводятся в научный оборот, рассматриваются вопросы эволюции системы военно-востоковедного образования в России, реконструируется история военно-учебных заведений лингвистического профиля, их учебная и научная деятельность. Значительное место в работе отводится деятельности выпускников военно-востоковедных учебных заведений, их вкладу в развитие в России общего и военного востоковедения.
Как цикады выживают при температуре до +46 °С? Знают ли колибри, пускаясь в путь через воды Мексиканского залива, что им предстоит провести в полете без посадки около 17 часов? Почему ветви некоторых деревьев перестают удлиняться к середине июня, хотя впереди еще почти три месяца лета, но лозы и побеги на пнях продолжают интенсивно расти? Известный американский натуралист Бернд Хайнрих описывает сложные механизмы взаимодействия животных и растений с окружающей средой и различные стратегии их поведения в летний период.
Немногие культуры древности вызывают столько же интереса, как культура викингов. Всего за три столетия, примерно с 750 по 1050 год, народы Скандинавии преобразили северный мир, и последствия этого ощущаются до сих пор. Викинги изменили политическую и культурную карту Европы, придали новую форму торговле, экономике, поселениям и конфликтам, распространив их от Восточного побережья Америки до азиатских степей. Кроме агрессии, набегов и грабежей скандинавы приносили землям, которые открывали, и народам, с которыми сталкивались, новые идеи, технологии, убеждения и обычаи.
Голуби, белки, жуки, одуванчики – на первый взгляд городские флора и фауна довольно скучны. Но чтобы природа заиграла новыми красками, не обязательно идти в зоопарк или включать телевизор. Надо просто знать, куда смотреть и чему удивляться. В этой книге нидерландский эволюционный биолог Менно Схилтхёйзен собрал поразительные примеры того, как от жизни в городе меняются даже самые обычные животные и растения. В формате PDF A4 сохранен издательский макет.
«Представляемая мною в 1848 г., на суд читателей, книга начата лет за двадцать пред сим и окончена в 1830 году. В 1835 году, была она процензирована и готовилась к печати, В продолжение столь долгого времени, многие из глав ее напечатаны были в разных журналах и альманахах: в «Литературной Газете» Барона Дельвига, в «Современнике», в «Утренней Заре», и в других литературных сборниках. Самая рукопись читана была многими литераторами. В разных журналах и книгах встречались о ней отзывы частию благосклонные, частию нет…».
Бой 28 июля 1904 г. — один из малоисследованых и интересных боев паровых броненосных эскадр. Сражение в Желтом море (японское название боя 28.07.1904 г.) стало первым масштабным столкновением двух противоборствующих флотов в войне между Россией и Японией в 1904–05 гг. Этот бой стал решающим в судьбе русской 1-й эскадры флота Тихого океана. Бой 28.07.1904 г. принес новый для XX века боевой опыт планирования, проведения морских операций в эпоху брони и пара, управления разнородными силами флота; боевого использования нарезной казнозарядной артиллерии с бездымным порохом и торпедного оружия.
В науке часто возникают мифы, которые порой отличаются поразительной живучестью. Они передаются из поколения в поколение, появляясь на страницах книг, на интернетовских сайтах, звучат в научных докладах и в разговорах обычных людей.Именно таким мифам и посвятил свою книгу известный немецкий популяризатор науки Э. П. Фишер. Он рассказывает, почему весь мир полагает, что пенициллин открыл Александр Флеминг, а родители троечников утешают себя тем, что великий Эйнштейн в школе тоже не был отличником. Фишер говорит и о мифах, возникших в последние годы, например, о запрограммированности нашей жизни в генах или о том, что мы должны в день выпивать два литра воды.
Что такое человек? Какую роль в формировании личности играют гены, а какую – процессы, происходящие в нашем мозге? Сегодня ученые считают, что личность и интеллект определяются коннектомом, совокупностью связей между нейронами. Описание коннектома человека – невероятно сложная задача, ее решение станет не менее важным этапом в развитии науки, чем расшифровка генома, недаром в 2009 году Национальный институт здоровья США запустил специальный проект – «Коннектом человека», в котором сегодня участвуют уже ученые многих стран.В своей книге Себастьян Сеунг, известный американский ученый, профессор компьютерной нейробиологии Массачусетского технологического института, рассказывает о самых последних результатах, полученных на пути изучения коннектома человека, и о том, зачем нам это все нужно.
«Напишите о вашем самом любимом, самом интересном, глубоком и изящном объяснении», – попросил издатель и писатель Джон Брокман известнейших ученых всего мира, работающих в разных областях науки, а потом собрал полученные эссе в книге, которую вы сейчас держите в руках. На ее страницах – рассказы о теориях, помогающих понять главные идеи физики и астрономии, экономики и психологии, биологии и многих других наук. Чтение это увлекательное, ведь среди авторов сборника – Джаред Даймонд, Нассим Талеб, Стивен Пинкер, Мэтт Ридли, Ричард Докинз и другие выдающиеся умы современности.
Автор книги, известный американский физик-теоретик и блестящий популяризатор науки, рассказывает о физике элементарных частиц, о последних достижениях ученых в этой области, о грандиозных ускорителях и о самой загадочной частице, прозванной частицей Бога, о которой все слышали, но мало кто действительно понимает ее природу Перевернув последнюю страницу, читатель наконец узнает, почему эта частица так важна и почему на ее поиски и изучение свойств ученые не жалеют ни времени, ни сил, ни денег.Лондонское Королевское научное общество назвало книгу лучшей научно-популярной книгой 2013 года.