Как крохотная молекула ДНК влияет на жизнь? Белорусские учёные раскрыли тайну генома
Вероника Макаревич, ведущая:
Зеленые глаза и русые волосы. А вы когда-нибудь задумывались, почему мы родились именно такими? Что такое ДНК и как эта крохотная молекула влияет на нашу жизнь, разберемся с экспертами.
Взломать самую сложную программу в мире и раскрыть тайну генома человека. «Хакеры» в белых халатах знают, где отыскать секретный код. Пункт первый – комната выделения биологического материала.
Павел Морозик, заместитель директора по научной работе лаборатории генетики человека Института генетики и цитологии НАН Беларуси:
В качестве биологического материала нам подходит любое. Это может быть кровь, но чаще мы используем буккальный эпителий. Ватной палочкой делается соскоб с внутренней стороны щеки. У нас есть автоматизированная станция. Манипуляторы, дозаторы, сюда ставим штатив с образцами. Все это закрывается, и запускается станция. Согласно компьютерной программе, все автоматически делается. Причем эта станция подходит не только для выделения ДНК, но и для пробоподготовки. Например, пробоподготовка для полногеномного секвенирования.
Три буквы и миллионы терабайт информации. ДНК – универсальная флеш-карта, на которой записано все, что определяет нас как личность. Цвет глаз, структура волос, форма лица, фигура и даже предрасположенность к заболеваниям.
Павел Морозик:
В рамках Республиканского центра геномный технологий чаще всего к нам обращаются по направлению невынашивания беременности. Здесь мы проводим анализ ряда генов, которые участвуют в механизмах формирования этой патологии. Не так давно мы разработали методику количественного анализа риска такой патологии.
Инновационные исследования белорусских ученых очень часто становятся и крепкой основой для важных открытий в области медицины. Лечение без лекарств – новое достижение.
Павел Морозик:
Зная особенности метаболизма, нутригенетические особенности, можно только поддержанием нормального, сбалансированного питания бороться с различными заболеваниями. Результаты всех наших исследований рано или поздно внедряются в так называемую персонализированную медицину, когда пациенту на основании его генотипа подбирается лекарственный препарат.
Но поймать неуловимую клетку – задача не из легких. К важной встрече нужно как следует подготовиться. Расшифровка ДНК – этап второй. Место действия – ПЦР-боксы и суперкомпьютеры.
Павел Морозик:
Эти приборы запрограммированы на то, чтобы повторялся цикл естественной репликации ДНК в организме. Благодаря этому мы получаем большое количество копий интересуемого гена и можем определить его состояние. Одна из самых последних услуг – метаболизм кофеина. Кто-то утром выпил чашку кофе и до вечера хватает, а кто-то может выпить пять и после этого заснуть.
В нашей операционной системе также закодированы манеры поведения, образ жизни и питание. Этакие заводские настройки, изменить которые невозможно.
Павел Морозик:
У нас есть отдельное направление по генетике спорта. Мы определяем предрасположенность к различным высоким достижениям, также к профессиональным травмам в спорте. Занимаемся в том числе генетикой психоэмоциональной деятельности, стрессоустойчивости, что важно в первую очередь для сотрудников МЧС, спецподразделений.
А вот гена творчества, лени или трудолюбия не существует. Эти особенности – совокупность сразу нескольких отдельно взятых клеток. Чтобы проанализировать последовательность подобной цепи, требуются передовые технологии. Знакомство с «молекулярной кухней» – часть третья.
Павел Морозик:
Геном человека составляет более 3 миллиардов нуклеотидов, и в каждой клетке у нас содержится двойной набор хромосом. Соответственно, более 6 миллиардов нуклеотидов. Прибор позволяет расшифровать всю эту последовательность, найти какие-то патогенные мутации, которые являются причинами заболеваний.
Поздравляем, загадка природы разгадана. Добро пожаловать в святую святых, Республиканский банк ДНК – национальное достояние Беларуси.
Павел Морозик:
В условиях вечной мерзлоты (при -80 градусов) хранятся как сами образцы ДНК, так и образцы биологического материала. На данный момент здесь хранится более 17 тысяч образцов ДНК. Редкие виды, исчезающие виды растений и животных. Банк человека – в основном мы храним образцы по результатам проведенных научных исследований.
Сохранить красоту первозданной природы, уберечь четвероногих от вымирания, победить инфекцию можно! ДНК – главный инструмент в борьбе за жизнь.