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
Это была жестокая эпоха каннибалов: зачем неандертальцы охотились на женщин и детей?
Сенсационная находка в пещере Гойе заставляет ученых отказаться от мифа о миролюбивых аборигенах Европы...
Просто отличная новость для России: арктическая «метановая бомба» может не взорваться!
Оказалось, у природы есть мощные механизмы для обезвреживания этого заряда...
Наступает эпоха великих переездов: вот и Иран объявил о переносе столицы
Рассказываем, какие еще столицы могут переехать в ближайшее время и почему...
Второе «Эльдорадо» за два года: китайские геологи снова нашли самую большую золотую жилу в истории
Ученые рассказали, почему Китаю так везет на этот благородный металл...
Пхеньянский гамбит: Зачем Северная Корея снова заговорила по-русски?
И почему эксперты уверены, что в учебниках для корейских школьников скрыты сразу несколько уровней выгоды для России?...
Случайное открытие российских ученых привело к прорывной технологии
Химики из Тольяттинского университета превратили автомобильный фреон… в ключ к новым лекарствам. И не только...
Что же увидели новые технологии в кратере потухшего вулкана, если потом пришлось переписать всю историю острова Пасхи?
Последние исследования показывают: ученые в корне ошибались по поводу легендарных каменных идолов...
ДНК-детектив: Российские генетики «разговорили» древний череп, найденный полтора века назад в Старой Рязани
Рассказываем, как представительница самого древнего народа Европы оказалась на Руси, а потом… погибла при монгольском нашествии...
Водолазы исследовали озеро в Польше и случайно наткнулись на жуткое древнее лицо
И несмотря на то, что рот языческой личины закрыт, этот артефакт может рассказать очень многое. В том числе забытые факты русской истории...
Ученые смогли разгадать главную тайну южноамериканской пустыни Атакама
Стало понятно, почему у древних мумий, которые на 2000 лет старше египетских, такой маленький мозг...
ФБР опубликовало официальный отчет о снежном человеке
Почему часть экспертов считает этот документ хитрой уловкой американских спецслужб?...
Технология будущего уже здесь: в России разработан уникальный дрон. Он… живой
Это реальный прорыв: пока в остальном мире имитируют природу, российские биоинженеры уже управляют ею...
Оказывается, ученые искали жизнь вообще не там: Теперь «космические» лучи меняют правила
Новое исследование говорит: даже у далеких от звезд «мертвых» планет есть большие шансы на обитаемость...
Аномальное красное кольцо, похожее на НЛО, снова появилось над небольшим городком в Италии
Второй раз за три года — не слишком ли часто? Почему ученые говорят, что это нормально?...
Плохие новости: если ИИ выйдет из-под контроля, то остановить его уже не получится
Эксперты рассказали, почему ни ядерный удар, ни отключение интернета, ни «цифровые бомбы» не смогут спасти человечество...