Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение
«Экспертно-аналитический центр»
Москва, ул. Талалихина, д. 33, стр. 4. Телефон: (495) 663-20-13

Дата публикации: 19 марта 2020 г.

Сибирские ученые помогут прочитать нарушенную ДНК

Чтобы узнать последовательность нуклеотидов самой главной биологической молекулы и получить необходимую информацию об изучаемом организме, ДНК секвенируют. В начале этой многоэтапной процедуры, с помощью метода полимеразной цепной реакции идет амплификация, то есть многократное копирование той или иной последовательности. Однако в случае деградировавшей ДНК с этим возникают проблемы: нарушенные участки просто могут не амплифицироваться.


Заведующий лабораторией геномной и белковой инженерии ИХБФМ СО РАН, директор Центра перспективных биомедицинских исследований НГУ член-корреспондент РАН Дмитрий Жарков называет наиболее частые случаи, когда необходимо исследовать «испорченную» ДНК: в биологических работах, в интересах историков и археологов (например, для изучения ДНК древних людей и животных) и в судебно-медицинской экспертизе. 

«Допустим, если мы пытаемся определить личность человека по его останкам или подозреваемого в преступлении по биологическим следам, а часть уникальных маркеров не видна из-за разрушения последовательностей во внешней среде, можно ошибиться» — комментирует Д. Жарков.

Специалисты НГУ в области репарации ДНК разработали набор белков, который позволяет восстановить разные виды деградировавшей ДНК для успешной дальнейшей амплификации. Такой коктейль добавляется в ходе пробоподготовки для секвенирования, и в итоге в несколько раз повышается точность, снижается число ошибок прочтения ДНК и увеличивается число фрагментов, которые удается распознать. 

«Мы понимая, какие повреждения преимущественно случаются, знаем механизмы их репарации в живых клетках,соответственно, берем те белки, которые устраняют те или иные нарушения, и смешиваем их», — рассказывает Дмитрий Жарков. — «Эта работа началась около десяти лет назад, мы сформировали перечень отдельных “ингредиентов”, а потом уже начали оптимизировать смеси для различных целей и задач, чем сейчас и продолжаем заниматься». 

Исследователь поясняет, как происходит восстановление ДНК. Дело в том, что она двухцепочечная, а повреждения обычно происходят с одной из этих цепочек, другая остается целой. Специально подобранные белки просто достраивают отсутствующие фрагменты. 

«Когда организм живой, репарация идет с огромной эффективностью. Буквально одно-два из триллионов нарушений не восстанавливаются. Когда же организм умирает, процессы прекращаются, и ДНК начинает постепенно разлагаться. Чем дольше она лежит, тем больше разрушается, но в целом в настоящее время можно эффективно «ремонтировать» образцы возрастом в десятки тысяч лет» — отмечает Дмитрий Жарков. 

Надо отметить, что профессор Сванте Паабо — известный ученый, который занимается прочтением древней ДНК и открыл миру денисовского человека, работает по другой методике. 

«У них очень хороший набор для извлечения и подготовки ДНК, высокочувствительная аппаратура, чтобы ее детектировать, и в основе лежит то, что не все последовательности повреждены в одном и том же месте», — объяснил Дмитрий Жарков — «Однако чем старее ДНК, тем меньше в ней элементов, которые удается выделить с помощью традиционных методик. Наш способ удлиняет читаемые цепочки».

Созданный набор белков ученые уже испытывали на модельных системах, повреждали ДНК самыми разными способами, а потом восстанавливали. Кроме того, применяли коктейль и в ходе исследований, которые ведутся в лаборатории геномного редактирования ИХБФМ СО РАН. 

«Что касается древней ДНК, то здесь мы сотрудничали с лабораторией сравнительной геномики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН. Что-то у них получилось хорошо, над чем-то еще приходится работать», — говорит исследователь. Биолог подчеркивает, что в настоящее время разработка не является полностью законченной. Идет процесс ее «обкатки», совершенствования и доведения до полностью рабочего состояния». 

Источник: nsu.ru

← предыдущая новость следующая новость →
Популярные издания ФГБНУ «Аналитический центр»
Издания 2019 года

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий

Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2).

Доступна электронная версия печатного издания.

Издания 2015 года

Капран Н. П. Организация мониторинга финансово-хозяйственной деятельности учреждений, подведомственных Минобрнауки России

Монография / Н. П. Капран, С. Н. Новиков, В. А. Привезенцев; под науч. ред. А. И. Володина. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2015. – 92 с. (ISBN 978-5-904670-31-3).

Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →

Документ был изменён 11.11.2019 в 10:50.
Онлайн-курс
Организация системы внутреннего контроля в организациях, подведомственных Минобрнауки России
подробнее о программе
Поиск данных
об аттестации
педагогических работников
Издания Центра