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
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...