Современные представления о геноме человека сложились благодаря нескольким открытиям молекулярной биологии (в 70-х гг.х ХХ столетия), позволившим получать неограниченные количества (открытие полимеразной цепной реакции - ПЦР) и расшифровывать последовательности в ее цепях (секвенирование). Немаловажным фактором в стремительном прогрессе геномики была автоматизация процессов секвенирования и развитие информационных технологий. В США и Великобритании разработаны роботы-секвенаторы, которые были названы геномотронами. Эти приборы осуществляют до 100 000 полимеразных реакций в час. В течение недели могут осуществить расшифровку нуклеотидных последовательностей длиной в несколько миллионов пар нуклеотидов. В результате создания высоких биотехнологий стало возможным в обозримые сроки просеквенировать весь геном человека, что и было выполнено примерно за 10 лет в результате действия международной и национальных программ проекта "Геном человека" (1990-2000).
Геномика изучает принципы построения геномов и их структурно-функциональную организацию. Геномика еще очень молода, но столь стремительно развивается, что в ее рамках уже появились самостоятельные направления: структурная геномика, функциональная геномика, медицинская геномика, компьютерная геномика, сравнительная геномика, эволюционная геномика, этническая геномика. Структурная геномика изучает нуклеотидные последовательности ДНК, в том числе строение и локализацию генов, определяет их границы, изучает строение межгенных участков, обеспечивающих регуляторные функции ДНК. В задачу структурной геномики входит построение организма. Функциональная геномика решает вопросы, связанные с идентификацией функций отдельных участков , в том числе и структурных генов, а также механизмы их взаимодействия в клеточном ансамбле. С функциональной геномикой тесно связана еще одна молодая область молекулярной биологии - протеомика, изучающая функционирование белков в клетках. Геномика не может развиваться без современных компьютерных технологий, поскольку оперирует огромными базами данных (компьютерная геномика). Достижения структурной и функциональной геномики применяются в прикладных целях (медицинская геномика, сельскохозяйственная геномика). Сравнительная и эволюционная геномика изучает сходства и различия геномов разных организмов и происхождение , свойственного всем живым организмам на Земле. Этническая геномика изучает особенности отдельных популяций, рас, народностей.
Геномика, пожалуй, самая молодая область генетики. Длительное время понятие "геном" определяли как совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом определенного биологического вида. Когда говорили о геноме человека, то имелся в виду набор вида "Homo sapiens" с содержащимися в нем генами. Сейчас положение кардинально изменилось. Во-первых, были накоплены сведения о внехромосомной ДНК, находящейся в и ядрах клеток вне хромосом. Во-вторых, оказалось, что - это не просто цепочка генов, следующих один за другим: структура и функции ее намного сложнее. Структурные гены, т.е. те, которые кодируют полипептидную цепь или молекулу , занимают лишь небольшую часть ДНК (примерно 3-5%). Существует огромное количество межгенных участков с пока еще неясными функциями, образующих вместе с генами всю совокупность последовательностей ДНК. В настоящее время геномом называется полный состав ДНК клетки.
8.1. Геномика и психогенетика
Прежде чем начать описание конкретных методических приемов, используемых для поиска генов и изучения механизмов их действия, необходимо коротко остановиться на основных достижениях последних лет, чтобы понять, на чем основываются новые технологии.
Новая эра в началась с момента основания в конце 80-х гг. долгосрочной программы "Геном человека", о которой мы уже упоминали в . Широкомасштабные исследования, проводимые в последнее время в рамках проекта "Геном человека", открыли новые возможности для исследований в генетике поведения. Можно с уверенностью сказать, что за последние несколько лет кардинально изменились акценты в генетике поведения. Приход молекулярно генетических технологий в генетику поведения человека можно считать революционным этапом, в корне преобразовавшим эту область.
Методы психогенетики, описанные в предыдущей , не могут быть использованы для поиска , имеющих отношение к детерминации поведения. Они лишь позволяют статистически оценить наследственные и средовые эффекты, определяющие изменчивость психологических характеристик в конкретных популяциях людей. Получаемые при этом оценки наследуемости и средовых эффектов общей и индивидуальной среды оказываются малоинформативными в плане познания механизмов действия наследственности и среды на формирование конкретных психологических особенностей людей.
Психогенетика. Тема 8. Методы, использующие молекулярно-генетические технологии и моделирование на животныхй.
Комментариев нет:
Отправить комментарий