Ученые Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН примут участие в международном проекте по секвенированию генома всех видов эукариотов, то есть живых организмов, клетки которых содержат ядро - об этом рассказал заместитель директора ИМКБ СО РАН по научной работе доктор биологических наук Александр Сергеевич Графодатский на открытии II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике".

- Ведущими организациями в этом проекте стали Смитсоновский институт в США и китайский Beijing Genomics Institute (BGI), но и все остальные участники работают по мере сил, - отметил Графодатский. - Общее число эукариотов, известных на сегодняшний день - 1 700 000 видов, поэтому перед нами стоит очень смелая задача. Я уверен, что мы справимся с секвенированием.

Также на открытии конференции с приветственным словом выступил академик Дмитрий Георгиевич Кнорре, один из основателей Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, соорганизатора мероприятия:

- Я живой свидетель гигантского пути, который прошла мировая и российская наука от вопроса "Что такое ДНК?" до настоящего секвенирования, - рассказал Дмитрий Георгиевич. - Впервые в нашей стране его провели в лаборатории известного советского биохимика Александра Баева, расшифровав молекулу РНК, в которой только около 80 нуклеотидов, а уже сегодня секвенирование полного генома становится предметом практической деятельности. Это огромный прорыв, но сейчас перед нами стоят новые задачи.

Суть работы молекулярных биологов заключается в следующем: еще в 1970-х появились так называемые методы дифференциальной окраски хромосом, основанные на способности некоторых красителей специфически связываться с конкретными участками хромосом в зависимости от их организации. Это имело большое значение как для медицины (стало проще выделять патологии), так и для сравнительной цитогенетики - ученые получили возможность сравнивать между собой отдельные участки хромосом разных видов, находить между ними связь. При этом сопоставить эти участки у человека и, например, у хорька или свиньи было невозможно: слишком далеко они ушли друг от друга за время эволюции. Нужны были более точные молекулярные методы - таким стала флуоресцентная гибридизация in situ (или хромосомная живопись). Она позволяет разделить все хромосомы генома на специальном сортере, то есть сложить в пробирку, а потом использовать как молекулярную пробу, помечать флюороформами (фрагментом молекулы, придающем ей флуоресцентные свойства) и попытаться найти гомологию. Сегодня это используется для поиска сходств между разными видами.

- К сожалению, хороших сортеров в России никогда не было и вряд ли скоро появится, они слишком дорогие, - говорит Александр Сергеевич. - Тем не менее, мы сотрудничаем с английскими, американскими и китайскими лабораториями, которые могут предоставить нам это оборудование: благодаря этому у нас в ИМКБ СО РАН хранится самая богатая коллекция отсортированных проб, которых нет ни у одной из этих организаций по отдельности.

Секвенирование всех эукариотов - далеко не первый амбициозный проект, в котором участвуют сибирские биологи. Как рассказал, Александр Графодатский, знакомство с этой темой связано с международным "Геномом человека". В момент его создания в 1988 - 1989 годах Россия была конкурентоспособной державой. Формально работа продолжалась довольно долго, но для нашей страны закончилась через пару лет после начала в связи с развалом СССР. Тем не менее, проект дал возможность познакомиться со многими интересными людьми и профессионалами, создать задел для дальнейших исследований.

Несмотря на то, что наука шагнула вперед, сегодня существует крайне мало (около двадцати) видов, для которых была бы проделана та же работа, что и для человека, то есть - полностью секвенирован и структурирован геном. Следом за "The Human Genome Project" в 2009 году появился другой - "Genome 10K", целью которого стало секвенирование геномов десяти тысяч видов позвоночных. Исследователи ИМКБ СО РАН вошли в число его участников - они занялись изучением млекопитающих.

- Соавтор одной из наших статей, нобелевский лауреат Сидней Бреннар сравнил "Геном человека" с изданием Гутенбергом Библии, а наш новый проект - с созданием огромной библиотеки, где каждый сможет найти любую нужную ему информацию, - рассказывает Александр Графодатский.

Другой проблемой, с которой столкнулись ученые, стал недостаток материалов для работы: было не так много видов, для которых существовали образцы хоть какой-нибудь ткани, чтобы из них можно было выделить ДНК, и тем боле не было клеточной фибробластной культуры, то есть живых клеток тканей. Впрочем, для первых исследований хватало и небольшого количества, а со временем база образцов начала пополняться многими, даже редкими экземплярами.

Такой инструмент, как хромосомная живопись, позволяет ученым делать открытия, которые были невозможны раньше. Например, в Африке существует группа млекопитающих, которых долго не могли отнести к какому-то конкретному отряду - ее считали частью насекомоядных (таких как кроты, ежи, землеройки). Они действительно похожи между собой, однако исследования хромосом показали, что эти животные не родственники. Млекопитающие, сформировавшие группу афротерий, на самом деле имеют куда больше общего со слоном. То есть маленькая слоновая землеройка, получившая свое название только из-за формы подвижного носа, оказалась прямым родственником самого крупного наземного животного. А ученые ИМКБ СО РАН подтвердили, что парнокопытные, такие как верблюды, олени, бегемоты и жирафы, входят в одну группу с китообразными - сейчас их принято выделять в один отряд.

Похожие новости

  • 22/07/2016

    В Новосибирске испытают лекарство будущего

    ​Новосибирские ученые впервые в мире синтезировали новый аналог нуклеиновых кислот, эффективность лекарства будущего против ВИЧ проверят в центре вирусологии "Вектор", сообщил замдиректора ИХБФМ СО РАН по научной работе Дмитрий Пышный.
    817
  • 17/06/2016

    Академик Игорь Жимулёв: под диктовку генов

    В этом году Институту молекулярной и клеточной биологии СО РАН исполняется пять лет. За это время удалось существенно продвинуть уже ведущиеся исследования и организовать перспективные новые. О современном состоянии ИМКБ рассказывает его директор академик Игорь Фёдорович Жимулёв​.
    831
  • 20/01/2016

    Новый метод борьбы с инфекциями вместо антибиотиков

    ​Новосибирские ученые создали вещества, которые могут кардинально изменить принципы лечения многих, в том числе самых тяжелых болезней. Например, навсегда уйдут в прошлое антибиотики, их заменят "волшебные пули", которые будут поражать гены вирусов, а также подавлять активность онкогенов, ответственных за злокачественный рост клеток.
    954
  • 24/05/2017

    CAR-клетки: идеальные солдаты против рака

    ​Лечение рака зачастую включает в себя методы с опасными последствиями: химио- и лучевую терапию, пересадку костного мозга... Однако с заболеванием можно бороться посредством клеток собственного организма — в том числе, чтобы минимизировать побочные эффекты.
    555
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    323
  • 21/03/2016

    Ученые определят рак груди по анализу крови

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН занимаются исследованием маркеров, характерных для опухолевых клеток рака молочной железы (РМЖ), в составе циркулирующих в крови экзосом.
    937
  • 19/05/2017

    Энергия молодости как движущая сила науки

    Так же, как российское могущество прирастает Сибирью, могущество Сибирского отделения прирастает молодыми учеными. Они приходят в науку разными путями, но затем все эти тропинки сливаются в одну дорогу, ведущую в будущее.
    435
  • 21/10/2016

    Какие стартапы зарабатывают на генетических исследованиях?

    ​Генетические тесты, которые позволяют подобрать фитнес-программу или узнать о творческих способностях ребенка, за пять лет в превратились из наукоемкого продукта в массовый сервис. Скрининги на основе таких тестов предлагают около десятка специализированных компаний, а услуги по расшифровке структуры ДНК появились в популярных сетях лабораторий.
    795
  • 12/08/2016

    Новосибирский ученый разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических антител

    ​Аспирант Новосибирского государственного университета Виктор Принц разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических иммуноглобулинов на основе процесса, который происходит в организме человека.
    836
  • 17/02/2017

    Золото генной терапии: Большая золотая медаль присуждена Дмитрию Кнорре и Сиднею Альтману

    Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова - высшая награда РАН. Начиная с 1959 года ее ежегодно вручают двум ученым, российскому и иностранному, работающим в одной области. Медаль 2016 года присудили исследователям, имеющим непосредственное отношение к Институту химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН: академику Дмитрию Георгиевичу Кнорре и лауреату Нобелевской премии по химии Сиднею Альтману.
    515