От акул до кошек: учёные составили карту геномов 51 вида животных
Исследователи составили генетическую карту-схему более полусотни видов животных, в том числе кошек, дельфинов, кенгуру, пингвинов, акул и черепах. Проделанная научная работа углубила понимание эволюции и связей между людьми и животными.
Ведущий автор геномного проекта — Майкл Шатц, профессор компьютерных наук и биологии в Университете Джона Хопкинса, США. Он сказал, что собранная информация, в частности, сыграет важнейшую роль для анализа человеческого здоровья. Как известно, лекарства начинают испытывать на мышах и других животных, так что познания о геномах тех же лабораторных мышей и других подопытных видов принесут непосредственную пользу.
Участники проекта «Геномы позвоночных» секвенировали, то есть досконально прочитали с помощью оборудования, геномы 51 вида позвоночных. Предпочтение отдавали полезным для понимания эволюции человека. Исследователи разработали новые алгоритмы и компьютерные программы, чтобы ускорить секвенирование до нескольких дней, хотя раньше такая «раскладка по полочкам» занимала от нескольких месяцев в случаях с животными до нескольких десятилетий, когда дело дошло до человеческого генома.
Млекопитающие — часть царства позвоночных. Оказалось, что у выкармливающих потомство молоком, в том числе обезьян, собак, кошек, мышей и людей, в ДНК от 50% до 99% сходства, и почти все аналогичные гены — от общего предка, который существовал около 200 млн лет тому назад.
Сопоставляя геномы рассмотренных видов в целом, специалисты научились определять, когда и где последовательности ДНК расходились и к чему эти различия привели с точки зрения здоровья людей. Но, по словам исследователей, эта работа была ограничена количеством и качеством изученных геномов позвоночных.
Геномы позвоночных состоят из миллиардов элементов, а это чрезмерно много, чтобы любая из существующих технологий секвенирования сумела прочитать такое количество «букв» за один полный проход. Поэтому исследователям приходится опираться на инструменты, которые разделяют геном на читаемые участки. Затем программное обеспечение на основе этих сегментов определяет, как из них складывается единая картина-головоломка. Но прежние технологии не справлялись с этим пазлом.
Шатц рассказал, что новое ПО благодаря новейшим данным секвенирования и алгоритмам их компоновки лучше поработало с отдельными сегментами, и так сложилась полная картина.

Чтобы испытать созданную методику, исследователи нанесли на карту геном певчей птицы зебровая амадина, который ранее секвенировали для исследований эволюции мозга. Новейшая технология не в пример лучше справилась с повторной сборкой генома из участков, отображая более точную и цельную карту. Кстати, специально разработанное ПО сделали общедоступным онлайн через веб-платформу Galaxy.
Научный коллектив намерен продолжить свой проект, пересобрав как минимум по одному геному из всех 275 отрядов позвоночных.
Шатц добавил, что в каком-то смысле они работают над эволюционной машиной времени. В процессе получается проследить, как позвоночные видоизменялись на протяжении веков и в результате положили начало генов и последовательностей, которые своим уникальным образом запечатлелись в людях.
Ведущий автор геномного проекта — Майкл Шатц, профессор компьютерных наук и биологии в Университете Джона Хопкинса, США. Он сказал, что собранная информация, в частности, сыграет важнейшую роль для анализа человеческого здоровья. Как известно, лекарства начинают испытывать на мышах и других животных, так что познания о геномах тех же лабораторных мышей и других подопытных видов принесут непосредственную пользу.
Участники проекта «Геномы позвоночных» секвенировали, то есть досконально прочитали с помощью оборудования, геномы 51 вида позвоночных. Предпочтение отдавали полезным для понимания эволюции человека. Исследователи разработали новые алгоритмы и компьютерные программы, чтобы ускорить секвенирование до нескольких дней, хотя раньше такая «раскладка по полочкам» занимала от нескольких месяцев в случаях с животными до нескольких десятилетий, когда дело дошло до человеческого генома.
Млекопитающие — часть царства позвоночных. Оказалось, что у выкармливающих потомство молоком, в том числе обезьян, собак, кошек, мышей и людей, в ДНК от 50% до 99% сходства, и почти все аналогичные гены — от общего предка, который существовал около 200 млн лет тому назад.
Сопоставляя геномы рассмотренных видов в целом, специалисты научились определять, когда и где последовательности ДНК расходились и к чему эти различия привели с точки зрения здоровья людей. Но, по словам исследователей, эта работа была ограничена количеством и качеством изученных геномов позвоночных.
Геномы позвоночных состоят из миллиардов элементов, а это чрезмерно много, чтобы любая из существующих технологий секвенирования сумела прочитать такое количество «букв» за один полный проход. Поэтому исследователям приходится опираться на инструменты, которые разделяют геном на читаемые участки. Затем программное обеспечение на основе этих сегментов определяет, как из них складывается единая картина-головоломка. Но прежние технологии не справлялись с этим пазлом.
Шатц рассказал, что новое ПО благодаря новейшим данным секвенирования и алгоритмам их компоновки лучше поработало с отдельными сегментами, и так сложилась полная картина.

Чтобы испытать созданную методику, исследователи нанесли на карту геном певчей птицы зебровая амадина, который ранее секвенировали для исследований эволюции мозга. Новейшая технология не в пример лучше справилась с повторной сборкой генома из участков, отображая более точную и цельную карту. Кстати, специально разработанное ПО сделали общедоступным онлайн через веб-платформу Galaxy.
Научный коллектив намерен продолжить свой проект, пересобрав как минимум по одному геному из всех 275 отрядов позвоночных.
Шатц добавил, что в каком-то смысле они работают над эволюционной машиной времени. В процессе получается проследить, как позвоночные видоизменялись на протяжении веков и в результате положили начало генов и последовательностей, которые своим уникальным образом запечатлелись в людях.
Нанесение на карту генов наших эволюционных кузенов поможет нам лучше понять самих себя
— Майкл Шатц, ведущий автор проекта «Геномы позвоночных».
— Майкл Шатц, ведущий автор проекта «Геномы позвоночных».
- Дмитрий Ладыгин
- pixabay.com; phys.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как герой-летчик Байдуков «заселил» раками озеро Балхаш?
После генеральского банкета 1966 года легендарный полярный пилот отдал неожиданную команду, которая навсегда изменила экосистему огромного озера...
Легендарное Шимозеро снова ушло под землю: исследователи пытаются разгадать одну из самых таинственных гидроаномалий России
Столетний научный детектив: от гипотезы 1894 года до GPS-маяков. Куда пропадает вода на Русском Севере?...
Гробовщик Британии: как Япония похоронила империю, «где никогда не заходит солнце»
Историки говорят: Британская корона получила такой мощный удар, что рассыпалась как карточный домик...
Как построили Великую пирамиду: американский ученый нашел неожиданный и простой до гениальности способ
Теория оказалась настолько логичной, что смогла объяснить многие аномалии пирамиды Хеопса, над которыми столетиями ломали головы ученые...
Снова плохая новость для Илона Маска: выяснилось, что атмосфера Марса сама производит яд
Готово ли человечество не просто прилететь на Красную планету, а жить в ядовитой пыли и вести бесконечную борьбу за выживание?...
199 лет самому глубокому колодцу в России: вечная мерзлота, 116 метров, 10 лет титанического труда
Почему это невероятная работа с самого начала была обречена на неудачу? И на какой все-таки глубине находится вода в Якутске?...
Китайский гриб 50 лет ставит науку в тупик своими «лилипутскими галлюцинациями»
Уникальная аномалия: все, кто попробовал Lanmaoa asiatica, видят всегда маленьких человечков. Почему же так происходит?...
Импланты в голове превратили жизнь китайских пациентов в кошмар наяву
Участник эксперимента рассказал: «Когда нейрочип отключили, я упал на пол. Жить без импланта было просто невыносимо. Я умолял врача включить чип снова. И тогда...
Очень зимняя история: Как 289 лет назад появилась первая точная карта России
Почему генплан Российского получилось создать лишь… на льду замершего Финского залива? И причем здесь шпионский скандал?...
«Иноагент» XVIII века: Франция и Турция финансировали восстание Пугачева?
Эксперты говорят: это был один из первых примеров гибридной войны. Французское золото и военные советники, турецкие деньги и крымско-татарская конница,...
Почему ЦРУ «взорвало» целый остров, а Мексика из-за этого потеряла разом 22,5 миллиарда баррелей нефти?
Поразительная история Бермехи, самого дорогого клочка суши в море...