У кого же самый маленький, а у кого самый большой геном?
Российские ученые собрали геном панголинов
Практически в 100 % лишняя хромосома передается ребёнку от матери. Расшифрован геном организма с самым большим количеством хромосом. 100 хромосом в человеческом геноме открывают множество новых возможностей для нашего организма. Эксперимент ученых из Китая по слиянию хромосом, в результате которого впервые удалось вырастить жизнеспособных мышей, — революция в области хромосомной инженерии, заявил в беседе с «» руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. Ученые показали, что аномалия, заключающаяся в наличии у мужчин дополнительной X или Y хромосомы, на самом деле встречается чаще, чем считалось ранее.
Y-хромосоме грозит исчезновение
Но вот почему растения-полиплоиды лучше диплоидов? Получается, что у полиплоидов генов больше, чем у диплоидов, так как хромосом у них больше. А каждый ген отвечает за создание какого-то белка. То есть...
Значит, полиплоиды делают больше белков, и их, например, плоды становятся крупнее, сами они растут лучше, древесина крепче. Вот в чем секрет успеха растений-полиплоидов. На самом деле все, конечно, сложнее.
Действительно, многие полиплоиды очень эволюционно успешны — но это не благодаря тому, что они могут производить больше белков, а благодаря тому, что повышается пластичность, появляются возможности для новых функций из двух дуплицированных генов один начинает делать что-то немного другое. А зачем вообще знать размер генома? Нам нужно знать, сколько ДНК находится в геноме, прежде чем ее можно будет секвенировать то есть определить последовательность тех самых четырех букв: A, T, G, C.
Также от размера генома зависит стоимость его секвенирования. Секвенировав ДНК, можно работать с ней в любой генетической библиотеке. В том числе размер генома используют в сравнительных исследованиях эволюции самого генома.
Ну а вообще, если наука сможет подробнее изучить геном, то можно будет предположить, каков минимальный нужный набор генов в геноме для жизни. Тогда можно будет создавать простые организмы с минимальным геномом для выработки нужных для человечества веществ. Хотя, конечно, это в современном мире уже делается, но, возможно, так будет экономнее, если точно знать минимальный необходимый размер генома и в него встроить гены для выработки нужного вещества и большей устойчивости.
Но главное при этом — не сделать мегакрутого опасного неубиваемого организма, естественно. Таким же образом, зная, существует ли вообще верхний предел в размере генома, можно селекционировать или создавать растения, которые будут максимально плодородны и неприхотливы, ведь человечеству уже сейчас не хватает пищи, а количество людей растет, и с каждым годом вопрос становится все актуальнее. Можно создавать совершенно новые экосистемы вместо распахивания полей, где будут расти только ГМ генномодифицированные растения, в почве будут содержаться ГМ-бактерии, вырабатывающие нужные растениям вещества, и тогда не понадобятся удобрения!
Но всё, к сожалению, не так просто, ведь надо очень аккуратно вносить какие-то ГМО в природу, чтобы не случилась экологическая катастрофа. По поводу верхнего предела размера генома уже было высказано мнение некоторыми исследователями. Они предполагают, что существует ряд эволюционных сил, которые предотвращают расширение геномов намного выше 150 пг, и это привело к предположению, что верхний предел уже, возможно, был достигнут [4].
У мужчин с дополнительной Х-хромосомой часто диагностируют, когда она влияет на половое созревание и фертильность, хотя она также связана с повышенным содержанием жира в организме, когнитивными проблемами и расстройствами личности. В исследовании мужчины XXY имели значительно более низкий уровень тестостерона, чем мужчины XY, в три раза выше риск задержки полового созревания и в четыре раза выше риск остаться бездетным. Эффекты дополнительной Y-хромосомы менее понятны. Мужчины XYY, как правило, выше, чем мальчики и взрослые, но имеют нормальную репродуктивную функцию.
Читайте также: Опубликована первая полная последовательность генома человека без пробелов Предыдущие исследования показывают, что примерно 1 из 1000 женщин являются носителями дополнительной Х-хромосомы, что может привести к аналогичным эффектам, начиная от более быстрого роста до полового созревания, задержки развития речи и снижения IQ по сравнению с их XX сверстниками. Анализ медицинских записей мужчин показал, что ношение любой дополнительной половой хромосомы повышает риск возникновения нескольких заболеваний.
Таким образом, количество хромосом в клетках панголинов превышает их количество в клетках всех млекопитающих, однако уступает щетинистой крысе, у который их количество составляет 118. При этом надо отметить, что самцы Manis tricuspis несколько уступают самкам по количеству хромосом — их на одну меньше.
Диагноз подтверждается кариотипированием — исследованием хромосом ребенка на наличие измененного кариотипа. Кроме того, исследуются функции внутренних органов, которые часто бывают нарушены при синдроме Дауна — щитовидной железы, зрительного, слухового анализаторов. Выявляются возможные пороки сердца, лейкемия. С этой целью ребенку назначают УЗИ-обследование органов брюшной полости и сердца, консультации врачей-специалистов: детского кардиолога, хирурга, офтальмолога, травматолога-ортопеда. Женщины во время беременности проходят следующие исследования: скрининговые — они обязательные для всех и специальные, которые назначаются врачом по показаниям. Обследования направлены на выявление различных заболеваний и генетических аномалий у плода в том числе и синдрома Дауна, одного из самых частых генетических нарушений.
Будущим родителям из группы риска необходимо проконсультироваться с генетиком. Фото: photographee. В первом триместре беременности: Хорионический гонадотропин человека ХГЧ — гормон, который вырабатывается оболочкой зародыша и участвует в поддержании беременности. Ультразвуковое исследование — позволяет выявить специфические УЗИ-признаки аномалии у плода. Во втором триместре беременности: УЗИ-диагностика. Альфа-фетопротеин альфа-ФП — низкий уровень может указывать на синдром Дауна. Бета-субъединица хорионического гонадотропина человека бета-ХГЧ. Повышение концентрации ХГЧ в некоторых случаях связано с заболеванием ребенка. Эстриол свободный. Низкий уровень эстриола бывает признаком синдрома Дауна.
Данные пренатального исследования особенно важны для женщин, входящих в группу риска по рождению детей с синдромом Дауна. Если риск оказался очень высоким, могут быть назначены следующие инвазивные с нарушением кожных покровов исследования: Амниоцентез — взятие образца околоплодных вод и последующее изучение хромосом плода. Биопсия хориона — получение образца ткани хориона наружной зародышевой оболочки, окружающей эмбрион. Также позволяет выявить хромосомные аномалии. Пуповинное взятие крови — тест проводится, если предыдущие исследования оказались неэффективны. Женщинам с предрасположенностью к заболеванию во время планирования беременности рекомендуется генетическая консультация. Синдром Дауна выявляется еще во время беременности. Женщины проходят обязательный пренатальный скрининг. Фото: freepik. Одна хромосома из пары принадлежит отцу, другая — матери.
Синдром Дауна возникает, когда в 21-ой паре вместо двух хромосом получается три. Дополнительный генетический материал отвечает за характерные особенности и проблемы развития у ребенка. Существуют три генетических вариации формирования синдрома. Классический вариант синдрома Дауна — это трисомия 21, когда каждая клетка в организме имеет по три копии 21-й хромосомы вместо обычных двух. Рисунок 2.
Генетик Павел Волчков назвал эксперимент китайцев со слиянием хромосом революционным
Например, она склонна к крупномасштабным структурным перестройкам, допускающим приобретение нескольких копий генов, которые способствуют нормальному функционированию сперматозоидов и торможению потери генов. Одна группа ученых утверждает, что защитные механизмы хромосомы сделали большую работу и спасли ее. Другая группа говорит, что никакие механизмы не спасут Y-хромосому от неминуемой гибели. Но даже если Y-хромосома у людей исчезнет, мужчины существовать не перестанут.
Вторая проблема данного исследования заключалась в том, что у диплоидных индивидуумов имеются 2 пары какого-то гена от двух родителей. Для того чтобы мышь выжила, то необходимо данный геномный импринтинг отключить. Именно это и смогли сделать его коллеги. Однако, несмотря на успешный эксперимент, по словам российского генетика, так же остается много проблем в этой сфере, которые еще придется изучить.
Поэтому биологи провели генетический анализ некоторых видов. Чтобы отслеживать браконьерскую ловлю редких панголинов, учёные хотели найти способ быстро определять виды, находящиеся в особой опасности.
Один из них оказался обладателем рекордного числа хромосом у белобрюхих панголинов Phataginus tricuspis целых 114 хромосом, пишет Naked Science.
Больше хромосом также означает больше запасных копий генов, что может позволить организму более эффективно заменять поврежденные участки ДНК и предотвращать развитие генетических заболеваний. В целом, генетическая структура с 100 хромосомами предоставляет организму больше возможностей для адаптации к окружающей среде, обеспечивая уникальные особенности, которые могут быть полезны в ряде условий и ситуаций. Многообразие генетических комбинаций Благодаря многообразию генетических комбинаций, организмы получают возможность выживать в различных условиях.
Некоторые гены могут обеспечить защиту от вредителей или позволить использовать определенные источники пищи. Другие гены могут определять способности к механизмам защиты или способности к размножению. Многообразие генетических комбинаций также играет важную роль в эволюции популяции. Вариации генетических комбинаций позволяют некоторым особям быть более приспособленными к среде, что дает им преимущество в борьбе за выживание и размножение.
Таким образом, эволюция отбирает наиболее приспособленные генетические комбинации и сохраняет их в популяции.
Генетики проследили эволюцию хромосом млекопитающих за 100 млн лет
Пользователи отмечают, что непарное количество хромосом является признаком «синдрома Дауна». Удаление лишних хромосом из раковых клеток смогло остановить их неконтролируемый рост. В случае с синдромом Дауна дополнительная хромосома становится причиной некоторых особенности во внешности и патологий внутренних органов. Практически в 100 % лишняя хромосома передается ребёнку от матери.
Список организмов по числу хромосом
Таким образом, количество хромосом в клетках панголинов превышает их количество в клетках всех млекопитающих, однако уступает щетинистой крысе, у который их количество составляет 118. У горилл две отдельные хромосомы, тогда как у человека хромосомы слиты, а транслокация между хромосомами предков человека привела к появлению двух разных хромосом у горилл. В 70% случаев трисомии по 18 хромосоме происходит самопроизвольный выкидыш еще в I триместре беременности.
Рекомендуем
- Число хромосом у разных видов | Пикабу
- 100 хромосом это хорошо
- Что такое синдром Дауна?
- Список организмов по числу хромосом
Цифра дня. У панголинов насчитали больше 100 хромосом
Но даже если Y-хромосома у людей исчезнет, мужчины существовать не перестанут. 100 хромосом в человеческом геноме открывают множество новых возможностей для нашего организма. Chromosome Research: у самки панголина Manis tricuspis обнаружили 114 хромосом.
Единственный в мире с такой аномалией хромосом
У кого больше всего хромосом? У кого же самый маленький, а у кого самый большой геном? Она стала вторым живым пациентом с таким органом, и первым — получившим его при тяжелой сердечной недостаточности Новости В случае с синдромом Дауна дополнительная хромосома становится причиной некоторых особенности во внешности и патологий внутренних органов.
Какие бывают хромосомные отклонения
- Факторы риска рождения ребенка с синдромом Дауна
- 44 хромосомы у кого: Дополнительные Х и Y хромосомы – НИПТ Пренетикс —
- Кто имеет 100 хромосом?
- Кто имеет 100 хромосом?
- Решающая роль 100 хромосом в организме
- Хромосомные хвосты как защита от рака | Наука и жизнь
Список организмов по числу хромосом
Исследование вышло в Science. Хромосома образуется из одной-единственной чрезвычайно длинной молекулы ДНК. У человека 46 хромосом, на каждой по несколько тысяч генов. До этого все попытки создания искусственных человеческих хромосом разбивались о то, что конструкции ДНК имели тенденцию объединяться мультимеризоваться в непредсказуемо длинные серии и с непредсказуемыми перегруппировками. Фото: Shutterstock «Мы полностью пересмотрели старый подход.
Как показали результаты исследования, в начале эволюции млекопитающих скорость изменений была относительно постоянной и низкой. Однако примерно 65 млн лет назад скорость генетических изменений резко увеличилась.
В результате лишь пять хромосом человека унаследованы нетронутыми, у орангутанов таких восемь, у мышей всего одна. Авторы работы рассчитывают, что знания о том, как изменяются хромосомы в процессе наследования и в каких местах происходит обмен ДНК, помогут при изучении генетических заболеваний и их лечении.
Это особенно важно в условиях постоянного взаимодействия с различными патогенами и возможности постоянного обновления иммунной системы. Быстрая эволюция: Большое количество хромосом в геноме позволяет организмам быстрее эволюционировать и адаптироваться к новым условиям среды. Больше генетических комбинаций означает больше шансов на возникновение новых полезных адаптаций и выживания более приспособленных к окружающей среде особей. Более высокая устойчивость к мутациям: Большое количество хромосом также повышает вероятность сохранения целостности генома при мутациях. Если одна хромосома мутирует, остальные все еще могут быть функциональными и нормально выполнять свои функции. Таким образом, наличие 100 хромосом и множественная генетическая инструкция предоставляют организмам значительные преимущества в ряде аспектов, таких как генетическое разнообразие, укрепление иммунной системы, быстрая эволюция и устойчивость к мутациям. Оцените статью.
И вот на днях в журнале Nature опубликовали результаты кропотливой работы. Полученная последовательность — более высокого качества, чем та, что входила в состав референсного генома, который еще называют эталонным. Это отдельный, собранный целиком геном. Он своего рода ориентир — как картинка на лицевой стороне коробки от пазла. Ученые собрали последовательность Y-хромосомы, состоящую более чем из 62 миллионов букв кода.
Болезни, связанные с фертильностью, например азоспермию, удастся изучить тщательнее и, возможно, разработать эффективную терапию для бесплодных пациентов. Также появится возможность выявлять мутации, связанные с ранее плохо изученными патологиями.
Рекомендации
- 100 хромосом: плюсы и преимущества
- Одинаковые половые хромосомы позволяют женщинам жить дольше мужчин
- «Скрестить хомяка с уткой не получится»
- Синдром Дауна: риск, причины, признаки при беременности
- Telegram: Contact @aslanzabivnoi