Популярная наука
Геном мамонта прочитан!
Мы всё ближе к реальности "Парка юрского периода" – фильма, рассказывающего о вымерших доисторических животных, которых сумели возродить к жизни в настоящее время. Возможно, так когда-нибудь сделают и с мамонтами, исчезнувшими по непонятным причинам около 10 тысяч лет назад. Шаг к этому сделали российские учёные, которые полностью расшифровали геном мамонта, что является несомненным успехом отечественной науки!
Чтобы прочитать геном древнего существа, нужно пройти путь из шести пунктов. Для начала – найти это самое существо, причём пригодное для выделения ДНК. Лучше всего из вечной мерзлоты, как и наш мамонтёнок, найденный в Якутии около реки Хрома. Судя по размерам тела, – его длина 158 сантиметров, а вес около 100 килограммов, – мамонтёнку было всего полгода от роду. Дальше необходимо правильно взять образцы тканей для выделения ДНК.
Егор Прохорчук, заведующий лабораторией геномики и эпигеномики позвоночных центра "Биоинженерия" РАН:
– Лучше всего выделять геном из зуба. Зуб закрыт эмалью, он меньше подвержен воздействию окружающей среды и бактериальному воздействию. Вы высверливаете серединку зуба и получаете своеобразную пудру. Из этой пудры вы и получаете ДНК.
Раствор со специально приготовленным ДНК плавно распыляется под давлением в ячейку прибора, где и происходит процесс секвенирования.
Артём Недолужко, начальник лаборатории геномики и биоинформатики НИЦ "Курчатовский институт":
– Этот прибор считывает небольшие фрагменты ДНК. И дальше эти фрагменты в качестве "сырых" данных обрабатываются с помощью специальных машин, которые называются суперкомпьютерами. Здесь у нас одна небольшая машина, с помощью которой можно собирать геномы различных организмов.
После того как получена информация, можно приступать к её анализу. Здесь есть определённые трудности, которые касаются именно древней ДНК. Во-первых, длинные цепочки распались на фрагменты. И это фрагменты по 100–150 букв, в отличие от современной ДНК, где фрагменты в тысячи раз больше.
Во-вторых, под внешним воздействием за много лет эти буквы С – цитозины – превратились в другие буквы. Если начать бездумно читать их, у вас получится, что древняя ДНК неимоверно отличается от современной. Умение понять, была ли эта буква таковой при жизни, и является умением читать древнюю ДНК. И ещё одно осложнение при работе с древней ДНК – это сильно загрязнённый материал с кучей бактериальных примесей.
Егор Прохорчук, заведующий лабораторией геномики и эпигеномики позвоночных центра "Биоинженерия" РАН:
– Представьте, что вы взяли книжку по высшей математике и роман "Война и мир", перемешали страницы, а потом решили разобраться, что есть что.
С мамонтёнком Хрома очень повезло: сохранность его тканей в вечной мерзлоте можно оценить на 50%. Это значит, что на одну страничку нужной нам "высшей математики" приходится одна страничка ненужного романа "Война и мир".
Представьте, что вы проанализировали правильность местоположения трёх миллиардов нуклеотидов. Это количество букв не в одной книге, а в большой библиотеке! И теперь вам только осталось сделать это ещё… 17 раз! Именно такая гигантская работа была проведена в Центре "Биоинженерия" РАН при участии Курчатовского института.
Константин Скрябин, академик РАН, директор центра "Биоинженерия" РАН:
– Мы занимаемся и древними людьми, и там тоже есть некоторые успехи. Генетическая база для того, чтобы определять и читать древнюю генетическую информацию в России создана. И это основное достижение!
