25 апреля – Всемирный день ДНК

Календарь медицинских дат

Еще Аристотель высказывал предположения о том, что «суть» цыпленка скрыта в яйце, а желудь наделен планом будущего дуба.

Именно в ДНК хранится наша генетическая информация, и именно этот тест является одним из наиболее популярных для установления родственных связей.

Ежегодно 25 апреля в разных странах мира отмечается – Международный День ДНК. Такая дата была выбрана в память о том, что 25 апреля 1953 года в журнале Nature Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совместно с Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин опубликовали результаты исследования структуры молекулы ДНК.

Расшифровка структуры ДНК стала одним из поворотных моментов в истории биологии и медицины. За выдающийся вклад в это открытие Фрэнсису Крику, Джеймсу Уотсону и Морису Уилкинсу в 1962 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине. К сожалению, в списке награжденных не оказалось Розалинд Франклин, без которой открытия этой молекулы было бы не возможным. Именно эта женщина получила рентгеновские снимки, которые помогли Крику, Уотсону и Уилкинсу сделать свое величайшее открытие. Она умерла от онкологического заболевания в 1958 году (за четыре года до присуждения премии, которую посмертно не выдают).

Открытие ДНК рассматривают как одно из крупнейших научных событий ХХ века и прорыв в развитии современной биотехнологии.

Благодаря обнаружению ДНК был раскрыт код наследственности, идентифицирован генетический риск, начато формирование запрограммированных свойств организма, осуществляется оздоровление наследственности, создаются технологии генной инженерии.

Ровно 50 лет спустя, 25 апреля 2003 года, было объявлено, что проект по расшифровке генома человека близок к завершению. Однако сложность строения этой уникальной молекулы человеческого организма не позволяет ученым и по сей день до конца ее изучить, так около 8 процентов ДНК не расшифровано до сих пор.

В России впервые День ДНК отметили 24–25 апреля 2009 года в Красноярском государственном медицинском университете. В эти дни прошли праздничные мероприятия, посвященные празднику, в том числе открытые лекции для педагогов, студентов, школьников, врачей, демонстрация научных и научно-популярных видеофильмов, посвященных великим открытиям генетики.

Интересные факты о ДНК

•        ДНК является аббревиатурой для дезоксирибонуклеиновой кислоты.

•        Форма ДНК представляет собой двойную спираль и все живые существа состоят из ДНК.

•        Если размотать ДНК всех клеток человеческого организма, то они растянутся на расстояние в 16 миллиардов км. (расстояние от Земли до Плутона и обратно или более тридцати раз от Земли до Солнца и обратно).

•        Фридрих Мишер впервые выделил ДНК в 1869 году.

•        ДНК содержится лишь в двух органеллах клеток человека – ядре и митохондриях.

•        Единственные клетки в организме человека, которые не содержат ДНК — красные кровяные клетки.

•        По меньшей мере 8% генома человека порождено вирусами, чей генетический код объединился с нашим в течение около 40 миллионов лет эволюции приматов.

•        У всех людей примерно на девяносто девять процентов последовательность ДНК одинакова. Именно этот оставшийся процент делает каждого из нас уникальным.

•        Мы все в значительной мере разделяем ДНК со многими другими видами. Наша ДНК на девяносто восемь процентов такая же, как и у шимпанзе, на 50 процентов такая же, как у банана  и даже  на 30% совпадает с ДНК листового салата!

•        Факторы окружающей среды могут привести к определенным выражениям генов.

•        Каждый дюйм ДНК может хранить двадцать пять гигабайт информации.

•        Вся последовательность ДНК, известна как геном.

•        Мутации являются изменениями в последовательности ДНК и могут быть вызваны воздействием таких вещей, как радиация или химические вещества. Эти мутации могут привести к увеличению риска заболеваний, включая рак.

•        Все живое на планете содержит ДНК, в котором наш генетический материал. Хотя, возможно, не всегда было так. Существует теория, что РНК использовалась для обслуживания функций ДНК на самых ранних формах жизни на Земле.

•        Цветковое растение Paris japonica родом из Японии, обладает самым длинным геномом, около 150 миллиардов пар оснований. Это в 50 раз длинней генома человека. Самый маленький геном у кишечного паразита Encephalitozoon intestinalis (2,3 миллиарда пар оснований).

•        ДНК-тестирование может также помочь определить склонность человека к определенным генетическим заболеваниям.

•        Все знают, что исследуя ДНК можно определить родство. Современная криминалистика также опирается на анализ ДНК, чтобы определить, кто присутствовал на месте преступления.

•        Генная инженерия может быть использована для создания желательных качеств в потомстве, например создания зерновых культур, которые являются устойчивыми к болезням.

•        Генная инженерия является спорной, особенно когда это относится к людям. Некоторые оппоненты опасаются, что люди будут злоупотреблять доступными технологиями и образуется «гонка». Пример которой показан в фантастическом фильме «Химера»

Дезоксирибонуклеиновая кислота – молекула, которая буквально является строительным блоком всей жизни. Зачаточные знания о ДНК появились всего 50 лет назад и, несмотря на все достижения в изучении ДНК, наши знания о молекуле всё ещё далеко не полны. Ниже представлены десять фактов, которые доказывают то, что у нас были интересные предки, некоторые из нас могут быть близнецами самого себя, и что вскоре мы можем узнать секрет бессмертия.

10. Выдающиеся личности

Факт: на борту Международной космической станции существует «Диск бессмертия», содержащий ДНК выдающихся личностей

12 октября 2008 года российский космический корабль Союз совершил полёт к Международной космической станции, находящейся на орбите Земли. На борту корабля был небольшой носитель информации, на котором хранились оцифрованные последовательности ДНК различных важных (спорно) людей, включая комедианта Стивена Колберта (Stephen Colbert), физика Стивена Хокинга (Stephen Hawking), модели Плейбой Джо Гарсия (Jo Garcia) и профессионального велогонщика Лэнса Армстронга (Lance Armstrong). Предназначение этого диска – предоставить строительные блоки для возрождения человечества в случае, если планета пострадает от апокалиптического события.

9. Серийный убийца

Факт: ошибка в анализе ДНК «породила» серийного убийцу

Женщины - серийные убийцы на удивление редки, однако в 2007 году женщина под прозвищем «Фантом из Хайльбронна» (The Phantom of Heilbronn) стала известна на всю Германию после убийства женщины-полицейского. Преступления Фантома можно было перечислять бесконечно: множество брутальных убийств и краж, начавшихся ещё в 1993 году. Фантом работал во Франции и Австрии вместе с множеством сообщников разных национальностей. Не существовало ни какого-либо заметного шаблона преступлений, ни видео с камер наблюдения: Фантом проходил сквозь стены. А затем полицейские обнаружили мужские отпечатки пальцев, которые совпали с искомым ДНК. Только тогда было обнаружено, что не существовало никакого Фантома из Хайльбронна. Ватные палочки, использованные по всей Европе для сбора ДНК, были «заражены», скорее всего, кем-то, кто упаковывал их на фабрике. Во время стерилизации палочек бактерии, грибки и вирусы были уничтожены, но ДНК осталось на них. Последствия этого промаха были глубоки: помимо тысяч зря потраченных человеко-часов, произошли десятки убийств, виновники которых были фактически проигнорированы следователями, гонявшимися за призраком.

8. Бессмертие

Факт: в мире есть существа, чьё ДНК делает их фактически бессмертными

Наука о старении, или геронтология, чрезмерно сложна, но попросту говоря, наша ДНК подвергается энтропии. Если говорить ещё проще, то с каждой репликацией, ДНК становится чуть слабее или менее эффективной. Однако, существуют и виды, чьё ДНК, судя по всему не ухудшается со временем (или делает это настолько медленно, что это слишком сложно заметить). Омары, некоторые рыбы и множество видов черепах очень медленно стареют и в оптимальных обстоятельствах могли бы жить бесконечно. Это называется пренебрежимо малым старением. Самая старая черепаха в мире был Адвайта (Adwaita) – гигантская черепаха, которая дожила до 255 лет. Важно заметить, что такие животные, хотя и не страдают от старения, всё же подвержены болезням, ранениям и т.д., а чем дольше живёт животное, тем больше шансы того, что оно заболеет. Адвайта умер от печёночной недостаточности после того, как его панцирь сломался.

7. Идентичные гепарды

Факт: гепарды почти полностью идентичны генетически

Лабораторные мыши и крысы специально скрещивались между собой на протяжении нескольких поколений, чтобы возможно было достичь одинаковых результатах в научных экспериментах. Однако тесты ДНК гепардов показывают, что они также почти аналогичны друг другу. Считается, что около 10000 лет назад во время Плейстоценской эпохи произошло некое событие, которое сократило популяцию гепардов до 7 индивидуумов. Возможно, неслучайно этот отрезок времени совпадает с появлением современных людей и вымиранием множества других больших наземных млекопитающих, как саблезубый тигр. Каким-то образом, не без удачного спаривания, гепарды смогли восстановить свой вид, однако их генетическая похожесть делает их подверженными болезням.

6. Викинги в Америке

Факт: ДНК доказывает, что викинги привозили себе жён из Америки веками ранее Колумба

Существуют доказательства того, что викинги были намного более изощрёнными, чем гласит их варварская репутация и совершали невероятно далёкие путешествия. Изучение ДНК четырёх различных семей из Исландии показало, что их генетика схожа с коренными американцами и азиатами. Исследование, проведённое Университетом Исландии, доказывает, что как минимум одна коренная американка была привезена в Исландию как минимум в 1700 году, а одна из мутаций свидетельствует, что это могло случиться даже сотнями лет ранее. Исторических доказательств этому мало – хотя викинги и контактировали с коренными американцами (которых они называли скрелингами), большинство контактов были враждебными.

5. Человеко-шимпанзе

Факт: возможно, можно будет вывести «человеко-шимпанзе»

Несмотря на то, что шимпанзе и люди эволюционировали по двум различным путям (у шимпанзе на 2 хромосомы больше, чем у людей) наши ДНК невероятно похожи. Хотя точное число схожести вызывает споры, считается, что ДНК шимпанзе и людей может совпадать на 99.4%. Более того, некоторые учёные считают, что при правильных условиях два этих вида могут производить потомство. Первые попытки создания помеси человека и обезьяны датируются как минимум сотней лет назад. Также как в случае скрещивания ослов и лошадей, в результате чего рождается мул, если бы было ведено существо, сочетающее в себе шимпанзе и человека, оно бы было бесплодным. Годами ходили слухи, что шимпанзе по имени Оливер на самом деле является подобным существом, однако, несмотря на его необычный внешний вид, генетическое исследование доказало, что он был обыкновенной обезьяной.

4. Носитель информации ДНК

Факт: ДНК – лучший носитель информации в мире

Несмотря на то, что зачатки хранения цифровой информации в ДНК появились ещё в 1980-х годах, только в прошлом году исследователи из Гарварда по-настоящему «взломали» код. Им удалось сохранить 700 терабайт информации в одном грамме ДНК. 700 терабайт эквивалентно примерно 150 килограммов жёстких дисков, а в ДНК форме это всего лишь капля, умещающаяся на кончике пальце. При помощи современной технологии секвенирование ДНК для считывания информации занимает часы и невероятно дорогое удовольствие, так что практичность такой формы хранения информации ограничено, однако сама идея, что все человеческие познания о мире могли бы храниться в пространстве, не превышающем объём вашего шкафа, поразительна.

3. Два набора ДНК

Факт: человек может обладать двумя наборами ДНК

Многие беременности начинаются как близнецы – зачастую один из близнецов вбирает другого в себя ещё до того, как зародыш можно заметить. В 99% случаев это является концом истории. Однако в некоторых условиях, если человек «впитал» в себя своего близнеца, в его теле может быть два различных набора ДНК. Явление «химеризм», названное в честь химеры – существа из греческой мифологии, обладающей частями льва, змеи и козла, не слишком редко и большинство людей проживают свою жизнь даже без того, чтобы знать, что они являются примером химеризма. Чаще всего это замечают, когда человека проверяют на совместимость с органами для пересадки. В частности интересен случай Лидии Фэйрчайлд (Lydia Fairchild). В 2002 году Фэйрчайлд подала заявку на получение государственного пособия в штате Вашингтон, а её семье пришлось пройти ДНК тестирование для того, чтобы доказать, что они являются её родственниками. К её удивлению, во время тестирования оказалось, что она не приходится матерью своим собственным детям. Её дело было отправлено в суд за попытку мошенничества, и рассматривалась возможность забрать от неё её же детей. Фэйрчайлд выиграла суд, так как в итоге тестирование наконец-то показало, что на самом деле она является своим собственным близнецом.

2. Радиоактивная ДНК

Факт: в ДНК людей, родившихся после 1955 года, содержится радиоуглерод

В 1950-х годах началась Холодная Война, а США и СССР начали показывать свою мощь, взрывая атомные боеголовки в своих пустошах. Из-за большого радиоактивного всплеска, выброшенного в атмосферу, в ДНК всех людей, родившихся после 1955 года, присутствуют небольшие остатки углерода-14. Клетки, которые не делились до того, как человек родился, не содержали углерод-14. Хотя это судя по всему, не влияет на тело каким-либо образом, это явление было полезным при проведении медицинских экспериментов, таких как отслеживание деления клеток в сердце человека.

1. Скрещивание людей и неандертальцев

Факт: неандертальцы и люди скрещивались

И ранее считалось, что хомо сапиенс скрещивались с неандертальцами десятки тысяч лет назад, однако только недавно исследование ДНК показало, как именно это происходило. Считается, что хомо сапиенс встретили неандертальцев на среднем востоке, после того, как они покинули Африку. Это интересный факт, показывающий то, как ранние люди мигрировали. Недавно в Италии был обнаружен скелет, которому было 30-40000 лет, и чья челюсть указывает на то, что он был продуктом скрещивания самки неандертальца (это было определено по унаследованной митохондриальной ДНК) и самца хомо сапиенс.

Сегодня перед медицинской генетикой стоят очень важные  задачи: защита человека от поражения наследственного материала и развития наследственных болезней, изучение наследственных болезней и синдромов, использование генно-инженерных методов создания вакцин с  целью предупреждения инфекционных болезней и многое другое. Все это становится возможным благодаря открытию учеными спирали ДНК. И сегодня мы чевствуем тех, кто работает в этой высокоточной, немного таинственной области науки.

По материалам открытых источников и
 http://www.bugaga.ru/interesting/1146738583-10-porazitelnyh-faktov-o-dnk.html#ixzz3Y5FAhV00