Исследования генетического аппарата, лежащего в основе всего живого на нашей планете, в последнее время направлены почти исключительно на то, чтобы выяснить, как информация, записанная в генах, превращается в реально существующие белки. И каждое новое открытие в этой области неизменно сопровождается возгласами изумления тому, насколько сложно и тонко устроен аппарат ДНК.

Между тем мудрость, доступная даже не самому искусному сантехнику, гласит, что все, что может сломаться – неизбежно ломается, а что не может сломаться – в конечном итоге засоряется. Какие механизмы поддерживают стабильность внутриклеточных процессов ДНК, что происходит, если ключевая молекула вдруг повреждается – это вопросы, на которые современная наука может ответить лишь отчасти.

Учёные выяснили неожиданные подробности организации ремонта ДНК в клетках. Покалеченные радиацией гены обычно ремонтируются «на... →

Например, американские ученые, изучающие безопасность космических перелетов на большие расстояния, не так давно представили интригующие указания на то, что клетка умеет различать легкие и сильные повреждения ДНК. Небольшие поломки разнообразные ферменты могут подлатать прямо на месте,

а вот чтобы исправить серьезные аварии, поврежденные участки ДНК приходится отправлять в своего рода «мастерские», расположенные в чётко определённых районах клеток.

Год назад работа, поставленная с помощью зеленого флуоресцентного белка, многим показалась слишком уж спекулятивной. К тому же специалисты NASA даже не ставили своей задачей выявление каких-либо механизмов восстановления ДНК.

Новые, гораздо более подробные данные о том, как протекает починка ДНК внутри клетки, представила Зусан Гассер из Центра биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера в швейцарском Базеле, собравшая по своим началом группу исследователей из Швейцарии, Канады и США. Результаты работы научного коллектива опубликованы в последнем номере Science.

По мнению Гассер, «мастерские» и вправду существуют, и расположены они рядом с порами мембраны, окружающей ядро клетки.

Догадки о том, что к ремонту главной наследственной молекулы каким-то образом причастны поры ядерной мембраны, по косвенным признакам появляются не первый год. Например, подавляя активность тех или иных белков, выполняющих в клеточных порах разнообразные функции, ученые уже добивались резкого повышения чувствительности ДНК к повреждающим агентам. Более того, был у специалистов и «список подозреваемых» – белков-работников этих ремонтных мастерских.

Проверить эти гипотезы на деле помог специальный штамм почкующихся дрожжей, выведенный для этого эксперимента.

Чтобы увидеть, как ремонтируется ДНК, нужно, во-первых, чтобы её кто-то сломал. Во-вторых, она должна быть как-то доставлена к месту починки. Ну а в-третьих, в месте починки должен кто-то быть. И желательно, чтобы всех трёх действующих лиц – или хотя бы предмет их работы – было видно.

В грибке, выведенном Гассер и коллегами, ломает ДНК особая эндонуклеаза. Она разрывает одну из цепочек двойной спирали ДНК в строго определённом месте, притом синтезируется только тогда, когда в ней появляется сахар галактоза. Таким образом, специалисты научились контролируемо наносить ущерб ДНК. Следить же за перемещениями поврежденного участка ДНК ученые заставили зеленый флуоресцентный белок, приспособление которого под исследовательские нужды недавно было удостоено высшей научной награды в области химии за 2008 год.


Нобелевские лауреаты по химии 2008 года научили биологов исследовать молекулярные процессы внутри живых организмов. Чтобы узнать, где и в каком... →


Аналогичным образом ученые пометили и белки, образующие комплексы Slx5/Slx8 в мембранах клеточного ядра. Именно им отведена роль «ремонтников». Чтобы отличить их от участка поврежденной ДНК, потребовалось применить флуоресценцию красного цвета. Еще один цветовой маркер ученые прикрепили к небольшому комплексу убиквитин-подобного белка (SUMO, small ubiquitin-like modifier) , который, как предполагали ученые, должен отвечать за доставку поврежденного участка ДНК к месту ремонта.

За движением поврежденных участков ученые следили по фотографиям, сделанным с помощью конфокальной микроскопии.

По ним видно, что уже через два часа после намеренного активирования эндонуклеазы поврежденные участки ДНК концентрировались в районе ядерной мембраны.

Их концентрация, как видно из фотоснимков (PDF-файл), приложенных к публикации, совпала с положением белковых комплексов, находящихся в порах. А для того, чтобы продемонстрировать, что такое совпадение не случайно, ученые применили метод иммунного осаждения, который показал физическую связь между поврежденными участками ДНК и белковыми комплексами пор.

метод осаждения антигена белка из раствора с помощью антитела, специфически связываемого с конкретно этим белком. Этот процесс может быть использован для выделения и концентрирования определенного белка из растовра, содержащего тысячи различных белковых молекул.

Гассер и её коллегам удалось не только продемонстрировать весь механизм, включающийся в работу при нарушении наследственной последовательности, но и показать, насколько селективно происходит восстановление ДНК. Повреждения ДНК происходят в ядре довольно регулярно, при этом даже «плановый разрыв» может длиться более часа. Ученые показали, что клетке этого времени вполне достаточно, чтобы запустить починку ДНК.

Как скоро эти работы найдут свое применение в медицине или других прикладных направлениях биологии, сказать сложно. Сами авторы не позволили себе никаких спекуляций на этот счет. Хотя клетки дрожжей, в отличие от бактерий, и обладают, собственно, ядром, между грибами и человеком всё-таки огромная пропасть. Однако выяснить, как работают мастерские, пусть и совсем непохожие на наши, и что именно в них происходит, будет очень интересно и с фундаментальной точки зрения.
https://www.gazeta.ru/science/2008/10/24_a_2864290.shtml

(0) Ты только недавно топил за божественное вмешательство во всё и вся. Почему же тут не утверждаешь, что за починку ДНК ответственнен внутренний мини-бог ДНК, который у каждого из 7 млрд. человек свой?

(1)
Я вначале мнение атеистов хочу услышать )

(2) Так и скажи, что ты пятничнотемный тролль. XD

ПС: Мнение атеистов ты знаешь. Тогда чего на самом деле хочешь ты? XD

не согласен с утверждением что ВСЯ информация в ДНК.
есть эпигенетическая информация, способы свертки белковых молекул, есть РНК различные, есть метилирование ДНК - все это существенным образом влияет на функционирование клетки.

(0) А зачем это все? Смерти нет, есть перерождение.
Бояться надо родиться жабой или в семье простого рабочего в Мухосранске.

(5) ТС хочет, с налёту разобравшись в "ремонте" ДНК, избежать рака. А по-моему - надо прежде всего поменьше о раке думать. Вот рабочий в Мухосранске с незамутнённым разумом благополучно и счастливо до 90 лет проживёт, не утруждая себя изучением жизни клеток. А жаба - ещё счастливее.

Пятничный сбор микробиологов считаю открытым!!!

(6) может, разум у него и не замутнен, но сознание придавлено перманентным похмельем, а организм отравлен копченой колбасой и прочими оливье. Какие 90 лет?

(0) Когда человек расшифрует ДНК - жизнь на Земле прекратится (я не помню, чьи слова) (сто пудов - атеист).
Богу - богово, Кесарю - кесарево (народная мудрость) (верующие)
(1) По-моему, больше ни в одном вопросе нет настолько одинакового мнения двух сторон.
Ну, и есть еще такая теория (тоже не помню чья), что система Земли (здесь всё - био, электро, магниты, одним всё - СИСТЕМА) устроена очень сложно и правильно (для Земли, а не для человека).
Эпидемии - не просто так. Это процесс регуляции (выживут сильнейшие, уменьшается популяция). И как только человек "побеждает" одну болячку - на её место приходит новая, круче предыдущей. Как и, так называемые, природные катаклизмы.
Короче, пока человек не научится жить в согласии с собой, а затем со своим видом (другими человеками) - будет очень тяжело.
Поэтому я - за всеобщую гармонию. И работать надо в этом направлении. А не лезть, куда не положено.

>Когда человек расшифрует ДНК - жизнь на Земле прекратится

Чо?

(9) "я не помню, чьи слова"

Мась... Это сказала ты... В пьяном угаре, вероятно. Ибо нормальный учёный такого сказать не смог бы...

(10) Внезапно появятся сверчеловеки и их будет немного. А остальных превратят в морлоков.

(12) Ага, ЗОГ не дремлет :)

Будущее за киборгизацией, генной инженерией и трансцедентным ИИ!
Даёшь сингулярность!

(14) счас тебе сингулярность. Строем, с песней.. вперед!

Богу - богово, Кесарю - кесарево (народная мудрость)
(9) не совсем так: На вопрос еврейских начальников, платить ли дань Кесарю, Христос ответил:
"Принесите мне монету, которой платят дань." Ему передали цату, а Он, указывая на чеканку монеты спросил: "Чей это образ и надпись?"
Ему ответили: "Кесарев". Тогда Он ответил и на заданный вопрос: "В таком случае, отдайте Кесарю кесарево, а Богу богово"

(9) давным давно уже расшифровали ДНК, а мы всё живем.

(17) Да, ну, ладно.
Человек только вошел. Это - как в библиотеку (причем, собранную за всю историю человечества, в т. ч. и до н. э.). Только вошли. Даже книгу в руки не взяли. Только стоим, озираемся, фигеем...
Хотя, судя по высказываниям, многие даже еще не офигели.

(15) ... в Сингулярность! :)

(18) Вы определённо даже в дверь не постучали.

(18) сейчас большинство ученых считают, что познание - это бесконечный процесс, с этой философской точки зрения мы никогда не познаем ДНК, всегда будет к чему стремиться в знаниях, а значит сама формулировка вопроса "Когда человек расшифрует ДНК " - ответ никогда )

(18) но если мы говорим с практической точки зрения, то ДНК давно и успешно расшифрована, остались незначительные участки, которые предстоит исследовать

(20) Даже не собиралась.

(22) Вам виднее.

(23) если вы не разбираетесь в вопросе, то может не стоит свое мнение писать по этому поводу?

(25) А здесь собрались профессора, доктора и кандидаты по генетике?

(22) ДНК расшифрована, но насчет полноты есть сомнения.

Так называемая "мусорная часть" генома (92%) на поверку оказывается не такой уж мусорной, что впервые было выяснено еще в 2012 году.
Она выполняет важные регулятивные функции: защита генома, регуляция экспрессии генов, функция генетических переключателей, обслуживание теломер и иммунной системы.

Кратко смотрите по ссылке https://ru.wikipedia.org/wiki/Мусорная_ДНК

(22)+ То, что "осталось" никак нельзя назвать "незначительными участками".

(0) Если в клетке нарушается ДНК, то иммунитет её убивает. Это обычный процесс. С раковыми это не работает, так же как и со спидом. Зараженную клетку иммунитет не воспринимает как испорченную.
Надо научится помечать конкретные раковые клетки как испорченные, тогда иммунитет их сам уничтожит. Это и есть самая сложная задача для науки

(29) и как всегда, ощупью, как в темноте, ученые будут искать безопасный и эффективный способ это сделать.
имхо, ни хрена медицина еще не знает. ДНК они знают.. А руку вырастить новую, или, скажем, почки.. тока научились некоторые органы пересаживать от доноров, да потом всю жизнь лекарствами от отторжения кормить. Рак не побежден, зато онкомаркеров за дурные деньги куча, несите ваши денежки. Вот так  и живем.

(30) А почему тишина о клонах?

(31) а кому они надо?

(32) А шуму сколько было... И людей клонировать, и органы...
А руку вырастить (новую) никак...

(33) грибок у многих вылечить не могут, чтобы почки или что еще не ляснулось, зато взгляд.. прям профессор Преображенский.

(34) Когда-то говорили, что генетика - это спасение человечества. Без химии решит многие вопросы.
А сегодня отказываются от продуктов с ГМО.

(35) А ты знаешь, что расщепление атома - это огромный объём электроэнергии для далёких аулов?

(33) Российские ученые научились выращивать зубы
https://rg.ru/2017/09/21/rossijskie-uchenye-nauchilis-vyrashchivat-zuby.html

(37) ну, научились зачатки зубов из эмбрионов выковыривать и приживлять взрослому человеку,- та же трансплантология по сути, с вопросами по этике. Ладно, бы свиные брали зачатки, людоеды, короче.

(37) "Не выбрасывайте выпадающие молочные зубы. Они кладезь стволовых клеток"
Афигеть! У меня от малой около десятка осталось. Я знала!

(39) Так и запишем, Масянька — зубная фея.

Обещал Путин еще 2010 году что нанороботы будут все лечить. Где сейчас эти нанороботы и нанотехнологии?

Путин выделяет большие бабки на нанотехнологии https://www.vesti.ru/doc.html?id=118532&tid=45351

Потом был блокчейн, Сейчас хайп с ИИ.

(39) Позор джунглям! (© Р.Киплинг, "Маугли")
Не "афигеть", а "офигеть". Грамотность надо повышать, однозначно.

Еще лучше вместо "офигеть" и "обалдеть" (словарь эллочки-людоедки) использовать литературные "удивиться", "изумиться", "поразиться", как говорят все приличные люди.

тупипаста