2

Август

О структуре генома и нерешенных проблемах эволюции

Ольга Игоревна Подгорная, д.б.н., профессор, главный научный сотрудник, руководитель Группы некодирующей ДНК Лаборатории морфологии клетки Института Цитологии Российской академии наук (г. Санкт-Петербург), главный научный сотрудник лаборатории биомедицинских клеточных технологий Дальневосточного федерального университета
Новости науки

27 июля состоялась лекция "Структура генома и нерешенные проблемы эволюции" профессора Ольги Игоревны Подгорной - крупнейшего специалиста в области молекулярной цитогенетики. Она возглавляет лабораторию в Институте цитологии РАН (г. Санкт-Петербург) и во Владивосток приглашена для чтения лекций в ДВФУ. Кроме того, много лет она сотрудничает с лабораторией эволюционной зоологии и генетики — д.б.н. И.В. Картавцевой и ее учениками. У нас в институте она рассказала о своих многолетних исследованиях повторяющейся ДНК и о последних мировых достижениях в этой области.

Принято считать, что генетический аппарат клетки состоит из генов. Показано, что в ходе эволюции размер генома растет, а число генов остается довольно постоянным. Но не так давно выяснили, что настоящие гены составляют всего 1-2% всей последовательности нуклеотидов, еще 15-20% - регуляторные элементы, остальные 80% образуют диспергированные и тандемные повторяющиеся последовательности. Раньше их называли "мусорной" ДНК. Но никто не верил, что это совсем бесполезный груз. И лишь сейчас проясняется ее роль. Разобраться в этом помогает локализация разных типов повторов на хромосомах. При FISH-анализе, под флуоресцентном микроскопом видно, на какие участки хромосом садятся пробы ДНК, выделенной из центромер, теломер или отдельных хромосом. Оказалось, что диспергированные рассеянные повторы находятся в основном на эухроматиновых участках хромосом, а тандемные до сих пор не локализованы. При гибридизации тандемных повторов с кариотипами разных кариологически сходных видов получаются совсем разные картины гомологии. Сейчас в стенах нашего института ведутся эксперименты в этом направлении на хомячках. Тонкие эксперименты показали, что рРНК тандемных повторов в оказались связанными с клеточной мембраной, и они же попадают в межклеточную ДНК при апоптозе. рРНК тандемных повторов переносится по организму и есть вероятность ее встраивания в субтеломерные районы хромосом. Этот процесс может служить одним из причин быстрого видо(трибо)образования. Основной вывод лекции сводится к положению, что организация и размер тандемных повторов видо\родо-специфична, несмотря на сходство в их нуклеотидном составе. Важно, что бывшая "мусорная ДНК" так же транскрибируется, как и остальная ДНК. Это не означает, конечно, что мы знаем функцию каждого гена и участка генома. Такие лекции не только дают массу новой информации "из первых рук", но и призывают к активной работе ради новых открытий. Особенно приятно было услышать, что новейшие экспериментальные данные получаются в том числе на базе нашего института и во многом подтверждают оригинальные идеи, высказанные проф. В.А. Красиловым в годы его работы в БПИ и опубликованные в нестареющей книге "Нерешенные проблемы теории эволюции" (Владивосток, 1986). Данная лекция прошла в рамках Эволюционного семинара, возглавлявшегося им в те годы. Лекция О.И. Подгорной будет выложена на сайте.

А.П. Крюков