Мусорная ДНК. Путешествие в темную материю генома

Мусорная ДНК. Путешествие в темную материю генома

Расшифровав генетический код, ученые обнаружили, что лишь 2% ДНК несут информацию о белках. А для чего же тогда нужны оставшиеся 98%? Поначалу генетики решили, что это мусор, хлам. Однако совсем недавно стало ясно — все гораздо сложнее, и именно эти «мусорные» области ДНК определяют сложность человеческого организма, его возможные болезни и даже — скорость старения! Здесь — ключи к пониманию эволюции и сущности самой жизни.

Сегодня множество ученых в самых разных лабораториях мира пытаются проникнуть в тайны «мусорной» ДНК, этой темной материи нашего генома. Об их последних результатах — в увлекательной книге английского генетика Нессы Кэри.

Жанры: Научная литература, Научпоп, Биология
Серия: Universum
Всего страниц: 120
ISBN: 978-5-906828-62-0
Год издания: 2016
Формат: Полный

Мусорная ДНК. Путешествие в темную материю генома читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Nessa Carey

Junk DNA. A Journey Through the Dark Matter of the Genome


Universum

О науке, ее прошлом и настоящем, о великих открытиях, борьбе идей и судьбах тех, кто посвятил свою жизнь поиску научной Истины


Серия основана в 2013 г.

Ведущий редактор серии Ирина Опимах

Перевод с английского Алексей Капанадзе

Художник В. Е. Шкерин

Корректор Т. В. Евко

Компьютерная верстка: В. И. Савельев


Мусорная ДНК. Путешествие в темную материю генома

Электронное издание

© 2015 Nessa Carey

© Лаборатория знаний, 2016



Москва


* * *

Посвящаю Эби Рейнольдс, которая всегда рядом, и Шелдону, которого рада увидеть снова





Несса Кэри, доктор вирусологии из Университета Эдинбурга, в своей увлекательной книге рассказывает о самых последних результатах ученых, пытающихся проникнуть в тайны «темной материи» нашего генома.


Знаете ли вы, что только 2% нашей ДНК содержит код, управляющий производством белков? Но для чего тогда нужны оставшиеся 98%? Многие годы ученые были уверены, что эти 98% — просто генетическая свалка, хлам. Только в последнее время стало ясно: у генетического «мусора» невероятно важные функции. К примеру, в «мусорной» ДНК таятся причины синдрома Дауна и многих других генетических болезней. Здесь спрятаны самые разные регуляторные механизмы и даже управление процессами старения. И более того: оказывается, именно величина мусорной части ДНК отличает человека от других обитателей нашей планеты. У нас этого «хлама» больше!

Благодарности

Мне повезло, что и вторую мою книгу помогает готовить замечательный агент Эндрю Лауни и чудесные издатели. Среди сотрудников Icon Books мне особенно хочется поблагодарить Дункана Хиса, Эндрю Фарлоу и Роберта Шермана, но я не хочу забывать и об их бывших коллегах — Саймоне Флинне и Генри Лорде. Среди сотрудников Columbia University Press я чрезвычайно признательна Патрику Фицджеральду, Бриджет Флэннери-Маккой и Дереку Уоркеру.

Как всегда, мне удалось добыть кое-что приятное и поучительное из не совсем обычных источников. В этом сыграли свою роль Конор Кэри, Финн Кэри и Гэбриэл Кэри, а за пределами нашего генетического клана — Айона Томас-Райт. Огромную поддержку (в том числе и в виде огромного количества печенья) мне оказала моя неизменно терпеливая и вообще необыкновенная свекровь Лайза Доран.

После выхода моей первой книги мне пришлось множество раз выступать перед неспециалистами, и приглашали меня самые разные организации. Их слишком много, чтобы называть всех здесь, но они сами обо всем знают. Я лишь хочу заметить, что для меня такие встречи — великая честь и громадное удовольствие. Все это меня очень вдохновляло и воодушевляло. В общем, спасибо вам всем.

И наконец, спасибо тебе, Эби, той самой Эби, которая великодушно прощает мне, что я, несмотря на все свои обещания, до сих пор так и не пошла заниматься бальными танцами.

О терминах

Когда пишешь о мусорной ДНК, неизбежно сталкиваешься с некоторыми лингвистическими трудностями. Видите ли, сам этот термин — довольно зыбкий. Он все время слегка меняет свое значение. Отчасти это происходит из-за того, что постоянно поступают новые данные, меняющие наши представления о происходящем. Как только удается показать, что некий кусок мусорной ДНК обладает определенной функцией, некоторые ученые тут же заявляют, что это не мусор. Что ж, вполне логично. Однако такой подход грозит разрушением общей перспективы. Иными словами, он мешает нам увидеть, насколько резко изменилось наше понимание генома в последние годы.

Я не стала тратить время, пытаясь связать свитер из этого клубка тумана. Я решила применить самый прямолинейный и твердолобый подход. Все, что не кодирует какой-то белок, будет описываться как мусор. Совсем как в старые времена, то есть во второй половине XX века. Пускай пуристы издают негодующие восклицания. Ничего страшного. Спросите 3 ученых, что они подразумевают под термином «генетический мусор», и они вам, скорее всего, дадут 4 разных ответа. Так что есть смысл начать с чего-нибудь простого.

Кроме того, вначале я буду применять термин «ген» просто к отрезку ДНК, кодирующему какой-то белок. Но имейте в виду: по ходу текста это определение будет эволюционировать.

Кроме того, я решила использовать названия конкретных генов лишь там, где это совершенно необходимо. А если вам хочется узнать остальные названия, можете обратиться к примечаниям и к ссылкам на оригинальные работы в конце книги.

Введение в темную материю генома

Представьте себе напечатанный на бумаге сценарий пьесы, фильма, телевизионного шоу. Любой может прочесть его, как книгу. В этом нет ничего сложного. Но сценарий делается гораздо мощнее, когда на его основе что-то создают. Перед нами уже не просто вереница слов на листке, когда эти слова произносят вслух, а уж тем более — когда их исполняют профессиональные актеры.

Вот и с ДНК, по сути, такая же история. Это, в общем, тоже сценарий, но совершенно необычный. При помощи весьма скудного алфавита, состоящего всего из 4 букв, ДНК ухитряется нести в себе код для самых разных организмов, от бактерий до слонов, от пивных дрожжей до синих китов. Хотя ДНК в пробирке — штука довольно скучная. Ничего она там не делает. ДНК становится куда интереснее, когда клетка или организм использует ее, чтобы, так сказать, поставить пьесу. ДНК обеспечивает код для создания белков, а белки жизненно необходимы для процессов дыхания, питания, избавления от продуктов жизнедеятельности, размножения — и всех прочих функций, характерных для живых существ.


Рекомендуем почитать
Взрывной характер

Украинские олигархи недовольны политикой своего президента. Они планируют свергнуть его, причем намерены сделать это руками российских спецназовцев. Вербовка исполнителей поручена «обиженному на Россию» бывшему капитану внешней разведки Речнику. Он делает ставку на своего сослуживца, офицера спецназа ГРУ с позывным Демон. Но тот не собирается нарушать данную России присягу. Тогда Речник начинает настоящую охоту за Демоном и его товарищами. В ход идут самые грязные способы: преследование, грубый шантаж, похищение близких.


Ласковый деспот

Клэр Харрис получила работу в большом поместье — ей предстоит воспитывать племянницу хозяина. Со своей подопечной, Линдой, девушка сразу подружилась, но в доме ее дяди, Саймона Кондлиффа, чувствует себя неуютно. Постепенно она понимает, что Саймон не так высокомерен и жесток, как кажется. Его образ не выходит у Клэр из головы. Но есть ли у нее шанс на взаимность? Ведь красавица Урсула считает себя невестой Саймона…


Укрощенный кентавр

Те, кто умеет слышать голоса цветов, утверждают, что бутон розы кричит от боли, прежде чем явить миру свою красоту. Разве не то же бывает порой с женщинами, прекрасными лицом и душой? Сколько горечи приходится испить, сколько страданий испытать, сколько преодолеть препятствий на пути к постижению себя и раскрытию своих лучших качеств…Именно это происходит с героинями романов, представленных под этой обложкой. Обе они — художница Кристель и актриса Лиза Окли стойко принимают выпавшие на их долю испытания и с честью их проходят, заслуженно обретая свое место в жизни и, как высшую награду, — Любовь.


Под небом Парижа

Те, кто умеет слышать голоса цветов, утверждают, что бутон розы кричит от боли, прежде чем явить миру свою красоту. Разве не то же бывает порой с женщинами, прекрасными лицом и душой? Сколько горечи приходится испить, сколько страданий испытать, сколько преодолеть препятствий на пути к постижению себя и раскрытию своих лучших качеств…Именно это происходит с героинями романов, представленных под этой обложкой. Обе они — художница Кристель и актриса Лиза Окли стойко принимают выпавшие на их долю испытания и с честью их проходят, заслуженно обретая свое место в жизни и, как высшую награду, — Любовь.


Продолжим наши игры+Кандибобер

Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.


Черное море

В этой книге океанограф, кандидат географических наук Г. Г. Кузьминская рассказывает о жизни самого теплого нашего моря. Вы познакомитесь с историей Черного моря, узнаете, как возникло оно, почему море соленое, прочтете о климате моря и влиянии его на прибрежные районы, о благотворном действии морской воды на организм человека, о том, за счет чего пополняются воды Черного моря и куда они уходят, о многообразии животного и растительного мира моря. Книга рассчитана на широкий круг читателей.


Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.


Частица на краю Вселенной. Как охота на бозон Хиггса ведет нас к границам нового мира

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.


Теории всего на свете

«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.


Коннектом

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.


Почему мы до сих пор живы? Путеводитель по иммунной системе

Известно, что везде и всюду нас подстерегает несметное множество невидимых глазу бактерий и вирусов, только и ждущих удобного случая, чтобы проникнуть внутрь нашего организма. Большая часть из них – возбудители опасных и тяжких болезней. Но удивительное дело – мы до сих пор живы! А спасает нас от всей этой нечисти наша иммунная система. О том, как она устроена, что в нее входит и как она работает, что такое вакцины и иммунитет, как бороться с аллергией и что придет на смену антибиотикам, рассказывает в своей увлекательной книге микробиолог и историк науки Айдан Бен-Барак.В формате pdf A4 сохранен издательский дизайн.