2014-05-09

Розшифровано геном макаки резус

5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 голос)

Вчені, які працювали з макакою резус, здійснили безліч блискучих відкриттів, що мають першорядне значення для медицини і біології. Розшифровка геному цієї героїчної мавпи дозволяє створювати масу нових і незамінних інструментів для генетичних досліджень, здатних забезпечити стрімкий прогрес на стику молекулярної біології і медицини.

У 1940 році нобелівський лауреат Карл Ландштайнер (Karl Landsteiner) і його студент Александер Вайнер (Alexander Weiner), що проводили дослідження на макаках резус, відкрили в крові тварини білок, який вони назвали Rh-фактором (від Rhesus). Вчені скоро виявили Rh-фактор в крові деяких людей і швидко зрозуміли, що цей білок у зародку може викликати його відторгнення, обумовлене імунною системою матері. Сьогодні простий тест з подальшою вакцинацією запобігає цій вкрай небажаній реакції материнського організму, рятуючи від недоумства і навіть смерті близько 20 000 новонароджених в одних тільки США.

Завдяки Ландштайнеру Rh-фактор став одним з перших внесків цієї 60-сантиметрової мавпочки у справу збереження здоров'я людини. Пізніше, завдяки їй були здійснені найважливіші кроки до розуміння суті таких різних захворювань, як поліомієліт, СНІД і депресія. Макаки - найпоширеніші примати, що використовуються для біомедичних досліджень. Проте генетичне підґрунтя хвороб, так само як і особливості поведінки макаки, залишалися абсолютно недослідженою територією, що дуже сильно обмежувало вчених у їх пошуках.

Джеффрі Роджерс (Jeffrey Rogers) з Південно-східного фонду біомедичних досліджень і Майкл Кац (Michael Katze) з Вашингтонського університету вирішили, що настала пора серйозно зайнятися біологією макаки на рівні XXI століття. Натхненні успіхом проекту щодо розшифрування генома людини, вони націлилися на геном макаки. Послідовність генома була необхідна для створення генетичних інструментів, які так потрібні вченим, що працюють з цими приматами і намагаються зрозуміти, який ген відповідає за ту чи іншу хворобу.

В журналі Science Роджерс та Кац, а також їхні колеги з коледжу Бейлора в Х'юстоні опублікували статтю, в якій дано аналіз високоякісного «чорнового варіанту» геному макаки (Macaca mulatta).

Проект щодо розшифрування генома макаки був запропонований Національному інституту досліджень генома людини в 2002 році. Інститут дав «добро» на здійснення проекту з бюджетом в 20 мільйонів доларів у 2005 році. Керував проектом Річард Гіббс (Річард Гіббс), який координував зусилля більш ніж ста вчених у всьому світі. У міру накопичення результатів, Майкл Кац, за підтримки великої біотехнологічної компанії Agilent Technologies, почав роботу зі створення ДНК-мікрочіпів (DNA microarray), використовуючи отримані послідовності ДНК геному макаки. Мікрочіп (у найпростішому виконанні) - спеціально оброблене предметне скельце з нанесеними на нього короткими фрагментами ДНК (т.з. проби), що дозволяють вимірювати активність тисячі генів за раз.

У той же самий час група Роберта Норгрена (Robert Norgren), нейробіолога з Медичного центру Університету штату Небраска, працювала над мікрочіпом власної конструкції. Вони виходили з послідовності людської ДНК, яка дозволяла знайти еквівалентні послідовності в ДНК макаки; допомагала їм при цьому інша солідна компанія - Affimetrix Inc. Як тільки послідовність генома макаки опинилася в Інтернеті, їх мікрочіп був доповнений, щоб він покривав всі відомі гени.

Обидва мікрочіпи обіцяють бути корисними для дослідників. Кац вже використав свою розробку для аналізу генної відповіді організму макаки, інфікованого реконструйованою версією вірусу грипу, який вбив 50 мільйонів людей у 1918 році.

Інші лабораторії використовують подібну тактику для вирішення питання, які гени відповідають за схильність до стресу, за підвищений ризик неврологічних, серцевих і інших захворювань. Аналіз отриманих ними результатів - це тільки початок революції.

Крім величезного значення геному макаки для медицини, він також є незамінним для розуміння нашого власного геному і еволюційної біології в цілому. Геном макаки резус став третім розшифрованим геномом примата (другий належить шимпанзе). Макаки - мавпи Старого Світу, що відокремилися 25 мільйонів років тому від загального предка шимпанзе і людини. По відношенню до людиноподібних мавп, макака є більш примітивною. Її геном дозволяє ідентифікувати більш древні варіанти споріднених послідовностей і простежити, як вони еволюціонували в людиноподібних мавп. Таким чином, геном макаки створює необхідний контекст для аналізу еволюційних відносин усіх трьох геномів.

Слід зауважити, що вчені не збираються обмежуватися геномом макаки. Розпочато розшифровування геномів орангутанга, гібона, горили та ін. Більш того, відомо, що наступним буде геном бабуїна.

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus