Автор Тема: Мусорная ДНК  (Прочитано 13583 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 402
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #15 : Май 10, 2015, 20:15:06 »
Спасибо за ссылки !
Пошла читать.
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 402
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #16 : Май 10, 2015, 20:17:42 »
А откуды Вы заранее знаете, что то, что отрезается гарантировано лишнее?
Ниоткуда.
Можно просто пробовать.
Если есть одна дрозофилла - она даст сотню потомков.
Можно взять несколько и отрезать разные "подозреваемые на мусорность" участки.
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1441
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #17 : Май 10, 2015, 20:29:53 »
"У нас с одним из модераторов данного форума несколько лет назад вышла статья, в которой делается попытка обсуждения подобных вопросов"
Вы там с ланцетником оч.сурово поступили, а туникаты, читал, более продвинутые, чем ланцетник, но с последующнй деградацией из-за сидячего образа жизни.

Я, увы, не очень разбираюсь в палеонтологии Кембрия, ибо по образованию физик. Да и интересы мои больше в Архее. Если Александр сюда ещё хотя бы изредка заглядывает, может быть он как-то прокомментирует...
 

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1441
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #18 : Май 10, 2015, 20:37:12 »
А откуды Вы заранее знаете, что то, что отрезается гарантировано лишнее?
Ниоткуда.
Можно просто пробовать.
Если есть одна дрозофилла - она даст сотню потомков.
Можно взять несколько и отрезать разные "подозреваемые на мусорность" участки.

Ну я, собственно, про то, что "пробовать" нужно не один месяц и даже год. Положим, Вы убрали из генома бактерии "лишние" гены для споруляции (а их там многие сотни). Моментального эффекта, скорее всего, это не даст, бактерия и дальше будет жить как ни в чём не бывало. Но вот когда настанут неблагоприятняе условия (сильная засуха, ледниковый период и т.д), то у бактерий с набором генов для образования спор есть неплохие шансы его пережить, а вот те, у которых мы отрезали "лишнее" проследуют прямиком в морг.

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 402
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #19 : Май 11, 2015, 08:26:10 »
Цитировать
Положим, Вы убрали из генома бактерии "лишние" гены для споруляции
Бактерии вообще - отдельная пэсня.
А насчет эукариот:
это же не я придумала, что у них 98% ДНК - вообще НИКОГДА не работает.
Так говорят грамотные люди.
Как я поняла - на сегодня это общепризнано. Значит есть у них (грамотных людей) какие-то способы отделения работающей ДНК от "мусорной".

Цитировать
Я, увы, не очень разбираюсь в палеонтологии Кембрия, ибо по образованию физик.
Я тоже - не биолог, а простой инженер. Поэтому и идеи экспериментов у меня - инженерные.
Сижу, никого не трогаю, читаю научпоп (в перерывах между починкой примусов). Маркова, Кунина, Ридли и Докинза.  Очень много букв. Осилила. O0
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 1317
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #20 : Май 11, 2015, 10:42:20 »
Если вы  посмотрите  на  данные  проекта ENCODE  -  то  мусора  мало  или  совсем  нет. 
Сделать  предлагаемую  работу  весьма  сложно  -  вырезать кусок   хромосомы  и   точно  залигировать   концы  задача  не  тривиальная.  Могут  быть  природные   варианты   больших  делеций   -   они  есть,  их  можно вывести в  гомозиготу.  Но  -  таких  делеций  мало.
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн Комбинатор

  • Участник форума
  • Сообщений: 1441
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #21 : Май 11, 2015, 10:44:29 »
Бактерии вообще - отдельная пэсня.
А насчет эукариот:
это же не я придумала, что у них 98% ДНК - вообще НИКОГДА не работает.
Так говорят грамотные люди.
Как я поняла - на сегодня это общепризнано. Значит есть у них (грамотных людей) какие-то способы отделения работающей ДНК от "мусорной".

Бактерии я привёл лишь для примера, наверняка и для эукариот можно придумать подходящие аналогии.
Я так понимаю, что цифра 98% пошла гулять по энтарнетам из какой-то популярной статьи (возможно, написанной даже не учёным, а журналистом) и была приведена после расшифровки генома человека. На самомом деле, даже в геноме Homo Sapiens этот процент известен весьма и весьма приблизительно, а от вида к виду он вообще очень сильно варьирует, у некотрых эукариот процент явно необходимых организму участков ДНК достигает 50% и более. 

Я тоже - не биолог, а простой инженер. Поэтому и идеи экспериментов у меня - инженерные.
Сижу, никого не трогаю, читаю научпоп (в перерывах между починкой примусов). Маркова, Кунина, Ридли и Докинза.  Очень много букв. Осилила. O0

ОК, вот Вам инжереный пример (Вы ведь, насколько я помню, работаете сисадмином)? Существует база данных в которой, как априори известно, есть много мусорных записей. Будет ли эффективен метод её оптимизации путём удаления из неё случайных фрагментов и последующего наблюдения, работает ли она после этого, или нет? Положим, в течении недели всё ОК, и Вы решили, что удалили ненужный фрагмент, а ещё через неделю начальник пытается сделать редко востребованный запрос и система падает. Боюсь, Вам придётся срочно бежать за бэкапом...

Оффлайн Злата

  • Участник форума
  • Сообщений: 402
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #22 : Май 11, 2015, 11:27:39 »
Цитировать
Вы ведь, насколько я помню, работаете сисадмином
Вовсе нет. И никогда не работала.
Но я знаю, что такое база данных. Несколько лет писала на FoxPro, когда не было работы с паяльником. Давно.
Пример поняла.

Цитировать
цифра 98% пошла гулять по энтарнетам из какой-то популярной статьи
Я видела ее в приличных книжках.
Поскольку Вы - тоже не биолог, давайте спросим у биологов: как они определяют "мусор".
Шли по лесу и встретили программистку

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 1317
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #23 : Май 11, 2015, 13:47:09 »
Грамотные   люди   давно    так  не  говорят.   Это  Оно  в  начале   70-х  ввел  термин  -  и  он  прижился.   По  Оно все  что  не  кодирует белок  -  мусор.   Это  очевидно   не  так.
Что   входит в  "мусор"  по  Оно  и  очевидно  не  мусор ?
- интроны
-  регуляторные  элементы  -  промоторы,  энхансеры,  инсуляторы,  другие  регуляторные  элемениты
- элементы,  связанные с   модификацией  структуры  хроматина
- длинные  некодирующие РНК
- микро РНК
 
А  дальше   есть  проблема функциональной  аннотации каждого  участка  генома.  Далекая  от  разрешения.
Для  справки  -  страничка  проекта ENCODE https://www.encodeproject.org/
Ну  и для   простоты  -  страничка  по ENCODE  в  ВиКи
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2_%D0%94%D0%9D%D0%9A
Где  фигурирует  совсем  другая  цифра  -  80%  всего   генома   имеют  функциональное  значение.    Эта  цифра   на  мой  взгляд  не  корректна  и  завышена.
Сухой  остаток  -  мы  не  знаем,  сколько  и каких  нуклеотидов  можно  изъять  из  генома человека  без  ущербы   функциональности  орагинзма  и  без  ущерба  для   эволюции  вида.
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн Micr

  • Участник форума
  • Сообщений: 1489
  • Elrathia Kingii - кембрийский трилобит
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #24 : Май 11, 2015, 16:24:39 »
В эти 75%, гены "домашнего хозяйства" входят? Если Вы не против, то дайте, пожалуйста, ссылку и обсудим вопрос в другой теме, чтоб здесь не офф-топить.

Что такое домашнее хозяйство не знаю, ссылку дать не могу. Кажется, когда-то слышал в интервью А.Маркова, но может быть и не так, давно было, ничего не помню.

Всё ж, топ-стартер спрашивал про "мусорную" ДНК.

А я из этих соображений:
Сухой  остаток  -  мы  не  знаем,  сколько  и каких  нуклеотидов  можно  изъять  из  генома человека  без  ущербы   функциональности  орагинзма  и  без  ущерба  для   эволюции  вида.

Оффлайн Micr

  • Участник форума
  • Сообщений: 1489
  • Elrathia Kingii - кембрийский трилобит
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #25 : Май 11, 2015, 16:28:16 »
Цитировать
Аллен выделил $100 млн на то, чтобы сделать эту задачу доступной. Был создан Алленовский институт мозга в Сиэтле, его родном городе, откуда, кстати, родом и Билл Гейтс. Институт начал работать, и в январе текущего года в журнале Nature была опубликована большая статья по итогам этого чрезвычайно эффективного проекта. Буквально за три-четыре года удалось прокартировать все гены мыши и определить, какие из них работают в мозге. Был получен потрясающе важный результат: оказалось, что в геноме мыши, а соответственно, в геноме человека (цифры не будут сильно отличаться), более 80% всех генов работают именно на мозг. Для сравнения: в других органах это единицы процентов. То есть, в нашем геноме каждые восемь из десяти генов работают для мозга. Это результат накопления гигантских усилий генома в эволюции по созданию мозга.

http://elementy.ru/lib/430617?context=369888

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 1317
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #26 : Май 11, 2015, 16:56:13 »
Тут  есть  одна    чисто  методическая   засада  -   как  считать  экспрессию  ?    И  где  ставить  границу  между   экспрессией  и  тем,  что все     промоторы  подтекают  и   на  некотором  уровне  любой  ген   экспрессиируется в  любой    ткани  и  клетке.   Но  1  транскрипт  на    клетку  -  это  много  или  мало  ?  А  1  на  100    клеток ?  И  если  будем секвенировать  транскриптом  -   то  в  зависимости  от числа  ридов     мы  можем  найти   экспрессию  100  генов.  А  можем  - 1000  и 10000.
Хотя   нет  сомнений,  что в  мозге  генов   экспрессируется  больше.  чем в   мышцах.   Но, с  другой  стороны,  клеточное  разнообразие  мозга  сверхвелико.   И  остается  открытым  вопрос  о  том,   сколько  генов  экспрессируется  в   одном миофиламенте  и в  одной  глиальной  или  нейрональной  клетке  ?
А  оно  вам  надо  ?

Оффлайн Vladimirkox

  • Участник форума
  • Сообщений: 590
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #27 : Май 11, 2015, 16:59:01 »
https://en.wikipedia.org/wiki/Housekeeping_gene

Я про них упомянул потому, что , brain-specific gene гораздо меньше http://bioinfo.wilmer.jhu.edu/tiger/

Цитировать
И  остается  открытым  вопрос  о  том,   сколько  генов  экспрессируется  в   одном миофиламенте  и в  одной  глиальной  или  нейрональной  клетке  ?
По направлению - нормально, народ - работает, ДБ - публикует. Похоже, они работают таки на индивидуальных клетках
http://web.stanford.edu/group/barres_lab/cgi-bin/enrich_cgi2.py?form1=microglia&form2=neuron&min1=
Другое дело в том, что в разных клетках одного типа уровень экспрессии генов может быть разным. +"пост"трансляционная модификация.
« Последнее редактирование: Май 11, 2015, 17:05:37 от Vladimirkox »

Limfil

  • Гость
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #28 : Май 11, 2015, 18:56:08 »
Представьте, что Вы, сами того не подозревая, удалили участок, связанный, положим, с регулированием функции слуха. Организм после этого, конечно, не умрёт, но назвать функцию слуха априори лишней, на мой взгляд, было бы некоторым преувеличением. :)
слух это грубый пример. давайте удалим рецепторы разных цветов - это только в нашем случае их три. а есть организмы у кого десятки даже сотни (особенно этим увлекаются Членистоногие). и всё можно счесть повторами и под нож. а если нам отрезать обонятельные рецепторы то особо и заметно не будет. а это тоже кучи генов. и вообще есть большая разница между тем, кто выживает в лаборатории и в природе. и у лабораторных множество фиксируется множество мутаций, которые у "диких" не пройдут.
Т.е., получается, некоторые факторы могут способствовать сокращению генома, но как только появляется возможность его увеличить — геном увеличивается. Вопрос в том, является ли такое обратное увеличение снятием отбора на меньшую величину генома или, напротив, отбором, просто направленным в другую сторону (причины также могут быть различны).
как видно снятием отбора. ведь смотрите - мутаций, которые приводят к увеличению величины генома и не очень-то влияют не выживаемость - много - ну скажем удвоится какой ген, конечно это может привести к нехорошим последствиям (к примеру некий рецептор не будет блокироваться когда надо что приведёт в раку), но с гораздо большей вероятностью, чем для дилеций - то есть уменьшающих размер гнеома, не будет иметь заметных последствий. бывают конечно моменты когда организму надо иметь побольше одного и того же - что отмечено для насекмых приспособаливающихся к инсекцидам например, но это как видно вносит малую долю - поскольку в противном случае у нас организмы с большими геномами имели бы кучи копий активных генов, что не особо наблюдается. так же есть и транспозоны - и они видимо и "раздувают" геномы. притом безо всяких внешних причин. однако когда затраты на поддержание этого всего критичны (т. е. прежде всего при высоком метаболизме) то отбор благоприятствует тем, у кого геном поменьше. то есть меньше копий чего попало.

Оффлайн aevin

  • Участник форума
  • Сообщений: 1106
    • Просмотр профиля
Re: Мусорная ДНК
« Ответ #29 : Май 13, 2015, 14:28:49 »
Как выяснилось, у многоклеточных организмов (и вроде бы - даже у одноклеточных эукариот) - львиная доля ДНК не кодирует никаких белков и является просто "эгоистичными генами", которые когда-то "прицепились и бесплатно прокатились".
А можно ли сделать такой эксперимент: взять (например) дрозофиллу, расшифровать геном и попытаться из поколения в поколение сокращать ее хромосомы за счет удаления как бы бесполезных участков ?
Удалили маленько, посмотрели следующее поколение - ага, живые !
Размножили. Убрали еще кусок.

Современная ГМ-технология позволяет это делать ?

Некодирующая ДНК рассеяна среди кодирующей, так что это большой геморрой - вырезать по кусочку, чтобы убрать существенное количество некодирующей ДНК. Кроме того, известна только небольшая часть регуляторных (некодирующих белок или РНК) последовательностей. А они могут находиться на расстоянии в десятки килобаз от гена (и в интронах тоже). Следовательно, нет гарантии, что будет не затронута какая-то регуляторная последовательность.

Есть результаты (полу)естественного эксперимента в зоне Чернобыльской АЭС (см. ниже). У некоторых лягушек наблюдалось снижение генома на 4% без видимого снижения жизнеспособности (но это у тех, кто уже выжил).

Кстати, надо отметить, что у видов рода Rana размер генома может различаться почти в три раза. Однако надо понимать, что разница между видами формируется не в одном поколении.

-----------------------------------------
Genetics. 1999 Mar;151(3):1123-5.
Genome reduction in a hemiclonal frog Rana esculenta from radioactively contaminated areas.
Vinogradov AE, Chubinishvili AT.

A decrease in genome size was found in the hemiclonal hybridogenetic frog Rana esculenta (R. ridibunda x R. lessonae) from areas of radioactive contamination that resulted from the Chernobyl fallout. This genome reduction was of up to 4% and correlated with the background level of gamma-radiation (linear regression corresponded on average to -0.4% per doubling of radiation level). No change in genome size was observed in the coexisting parental species R. lessonae. There was no correlation between genome size and body mass in R. esculenta froglets, which have metamorphosed in the year of the study. The hemiclonal forms may become a suitable object for study on biological significance of individual DNA sequences (and of genome size as a whole) because mutant animals with deletions in a specified genome can arise after a low radiation dose. The proneness to genetic damage makes such forms also a prospective bioindicator of radioactive (and possibly other mutagenic) pollution with the effects of genetic damage conveniently and rapidly monitored by DNA flow cytometry.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10049928