Что такое днк - дезоксирибонуклеиновая кислота. Днк и гены Когда появился днк тест

ДНК лежит в основе всего живого на Земле. Дезоксирибонуклеиновая кислота обеспечивает хранение, передачу и реализацию всего, что заложено в каждом из нас на генетическом уровне. Изучению этой уникальной молекулы посвящают свое время десятки ученых во всем мире, постоянно совершая удивительные открытия.

Некоторые из них вошли в наш сегодняшний Топ-10 удивительных фактов о ДНК .

10. В каждой клетке человека содержится 47 молекул ДНК

А вот если ДНК всех клеток нашего тела «размотать», то они вытянутся на 16 миллиардов километров. То есть на расстояние примерно от Земли до Плутона и обратно или же 30 раз от Земли до Солнца, а затем обратно.

9. Геном человека – не самый длинный

Ученые изучают геном не только животных, но и растений. Так, цветущее растение Paris japonica из Японии является обладателем самого длинного генома — около 150 миллиардов пар оснований. Что примерно в 50 раз превышает установленную длину генома человека.

8. В цепочку ДНК можно искусственно внедрять чуждые гены

Так в 2006 году ученые вывели поросят, испускающих приятное зеленое свечение. Для этого в цепочку поросячьего ДНК «встроили» ген белка, позаимствованного у флуоресцирующей зеленым светом медузы. Причем, светится у поросят не только шкура, но и все внутренние органы.

7. ДНК доказывает: неандертальцы и люди скрещивались

Десятки тысяч лет назад две ветви развития человека однозначно скрещивались и производили потомство. Об этом ученым рассказало исследование ДНК скелетов, найденных в Италии, возраст которых составляет 35-40 тысяч лет.

6. Один человек может обладать двумя наборами ДНК

Некоторые беременности начинаются с развития близнецов, однако постепенно один из эмбрионов «вбирает» в себя другого на самой ранней стадии развития. Родившиеся в результате люди порой оказываются носителями двух разных наборов ДНК.

5. ДНК – лучший в мире носитель информации

Ученым из Гарварда удалось «взломать» код ДНК и выяснить, что в одном его грамме можно хранить 700 терабайт информации. Для хранения такого объема на привычных нам носителях, потребовалось бы 150 кг жестких дисков.

4. ДНК совершит революцию в криминалистике

Уже сейчас специалисты в состоянии идентифицировать человека по остаткам так называемого "ДНК касания". Эти следы остаются в отпечатках пальцев, которые криминалисты находят на месте преступления.

3. В формировании генома человека поучаствовали вирусы

По крайней мере 8% нашего генома порождено различными вирусами. Их генетический код встроился в человеческий в процессе долгих тысячелетий эволюции, став частью нормального ДНК каждого из нас.

2. ДНК доказал, что викинги открыли Америку

Исследование ДНК четырех исландских семей показало, что их генетический код имеет черты, характерные для коренных американцев. Следовательно, суровые викинги привозили себе жен с материка, который официально был открыт столетия спустя.

1. ДНК выдающихся жителей Земли хранится в Космосе

В 2008 году кораблю Союз доставил на МКС «Диск бессмертия», на который был записан генетический код выдающихся в той или иной области землян. К примеру, на диске есть оцифрованные ДНК физика Стивена Хокинга и модели Плейбоя Джо Гарсия. «Диск бессмертия» призван помочь возродить человечество в случае апокалипсиса.

Наследственность всегда была интересна для биологов всех мастей. За последние десятилетия наши познания и умения продвинулись настолько далеко, что никого уже не удивляет такие фантастические процедуры как расшифровка генома организмов, ДНК скрининг, дактилоскопический анализ ДНК и прочие интересные фигнюшки с дезоксирибонуклеиновой кислотой.

Рассмотрим подробней, что показывает тест ДНК, как его проводят и чем он может быть полезен среднестатистическому обывателю.

Не стоит путать расшифровку генома и анализ ДНК. В первом случае (можно прочитать в мегаполезной статье про ), процесс невероятно трудоемкий и длится уже многие десятилетия усилиями ученых по всему миру в общем международном проекте ENCODE Project. Этот процесс подразумевает изучение последовательности всех нуклеотидов и генов во всем геноме.

Анализ ДНК можно провести в специальной лаборатории практически в каждом большом городе. Генетический материал выделяют, обрабатывают, помещают в плотный гель и поддают воздействию электричества.

Поскольку молекула ДНК сама по себе имеет заряд (это кислота, помните? ну дезоксирибонуклеиновая), под воздействием электрического тока субстрат начинает двигаться в геле. При обработке химикатами, длинная цепочка разделяется на кусочки поменьше.

Чем короче такой кусочек цепи, тем он более юркий и тем дальше он пройдет через гель под воздействием тока. Длинные и неподвижные цепочки застрянут в самом начале пути.

Проведя данную процедуру, получаем совершенно уникальный для каждого человека рисунок распределения - эти рисунки и используют для сравнительного анализа.

ДНК дактилоскопия

Очевидно, что генотип каждого человека уникален и неповторим (за исключением однояйцовых близнецов, конечно). Ни у кого на свете не будет такого же набора генов, как у вас. Эта аксиома дала толчок в развитии методов анализа, которые крайне широко используются сегодня в криминалистике - ДНК дактилоскопия.

Этот анализ позволяет определить с невероятно высокой точностью (не-) соответствие ДНК найденной на месте преступления с ДНК подозреваемого.

Для проведения генетической экспертизы необходимо добыть образец достаточного размера. Генетический материал содержится во всех клетках организма, поэтому образцами могут послужить эпителий (в частичках кожи и каплях слюны), кровь, волосы (точнее волосяная луковица), биологические жидкости.

Тест на родство

Несмотря на то, что геном каждого отдельного человека уникален, у родственников наблюдаются многочисленные сходства в генотипе. Определение родства является необходимой процедурой для решения в судебном порядке вопросов опеки и алиментов, для разоблачения случаев мошенничества, и просто параноикам, страдающими патологической ревностью.

На примере всем известной истории, в зависимости от того, что показал ДНК тест Шепелева, зависел исход дела об опеке малыша.

Точность анализа очень высока, хоть и зависит от количества и качества забранного материала. Тем не менее, это единственный метод подтверждения родства, результаты которого безоговорочно принимаются в суде.

Статистическая точность различна в зависимости от результата, который показывает тест ДНК - достоверность негативного результата составляет 100%, позитивного – от 95 % до 99,9999 %. Стоимость анализа ДНК зависит от количества участков генома (локусов) взятых для процедуры и колеблется от 12 до 20 тысяч рублей (около 500$).

В некоторых случаях тест ДНК является единственно возможным методом, как определить отцовство. Тестирование можно проводить даже посмертно. Метод используют для определения родства для антропологических и исторических расследований.

Генетическая диагностика

На сегодняшний день описано более тысячи различных наследственных заболеваний. Широко распространен пренатальный скрининг. Он применяется для выявления нехороших мутаций генотипа и патологий развития плода.

Данная процедура проводиться на 14-16 неделе беременности и, в случае выявления патологий, оставляет за женщиной возможность .

Далеко не все генетические заболевания являются врожденными. Некоторые недуги (например, сахарный диабет второго типа, язвенная болезнь, подагра, гипертония и прочее) также являются наследственными, однако для их развития требуется время, стечение определенных неблагоприятных обстоятельств и образа жизни. В генетике такая вероятность проявления такого признака называется пенетрантностью.

Даже если вы заядлый ЗОЖник, но в вашем семейном анамнезе есть онкологические, кардиоваскулярные или заболевания связанные с нарушением обмена веществ, не помешает провести профилактическую генетическую экспертизу.

Ну это, если, конечно, финансы позволяют проводить такое баловство. Более дешево и сердито риски своих болезней можно просчитать, опросив старших родственников: чем болели, причины смертей. Хотя точность такого метода, безусловно, далека от анализа ДНК.

Образ нашей жизни, а также наше здоровье, во многом унаследован от наших родителей. Важно осознавать свои сильные и слабые стороны, склонности и предрасположенности, чтобы с лучшей стороны проявить себя и найти путь к совершенствованию.

Такой тест ДНК на болезни все больше входит в моду. Даже голливудские звезды не чураются идти в генетическую лабораторию для того, чтобы улучшить качество жизни и отсрочить смерть. Яркий пример - актриса Анджелина Джоли. Результат генетической диагностики показал 80% риск возникновения у нее рака молочной железы. Тогда знаменитая исполнительница роли Лары Крофт пошла на операцию тотальной мастэктомии (полного удаления молочных желез). Теперь она не беспокоится по поводу страшного недуга.

Выводы

Сегодня можно многое узнать, проведя обычный анализ своего ДНК. После посещения лаборатории вы узнаете является ли воспитываемое чадо действительно родным, свою предрасположенность к различным заболеваниям. И это тоже далеко не все.

Кроме всего этого, что показывает тест ДНК, есть еще более интересные, только зарождающиеся аспекты:

  • Происхождение . Можно узнать свои корни, национальный состав, откуда твои родственники.
  • Внешность . Сегодня подтверждено, что только по одному ДНК можно с достаточно большой точностью предсказать внешность ребенка, когда он вырастет или определить ее у взрослого.

Вот читаешь все это и думаешь: как интересно жить. Каким же мир будет через 50 лет…

Уважаемые читатели блога , а вы когда нибудь сдавали тест ДНК, оставляйте комментарии или отзывы что вы хотели узнать. Кому то это очень пригодиться!

В наши дни анализ ДНК становится уже рутинным и общедоступным методом исследования, а ведь всего несколько десятков лет назад подобного рода исследование казалось фантастикой. Известно, что в ДНК заключена вся информация о человеке, и передается она посредством всего лишь четырёх азотистых оснований: аденина (А), цитозина (Ц), гуанина (Г) и тимина (Т) . Последовательностью этих четырех букв закодированы все существующие гены, благодаря которым в организме человека синтезируются белки. В ДНК записано, когда, сколько и каких белков будет произведено в нашем теле. Поэтому по анализу ДНК можно определить практически всю информацию о человеке, начиная с внешних данных, предрасположенности к различным заболеваниям и заканчивая чертами характера и происхождением.


А открыли структуру ДНК ученые Френсис Крик и Джеймс Уотсон 28 февраля 1953 года. Ровно через 50 лет после этого открытия, в 2003 году, был завершён проект «Геном человека» , благодаря которому удалось расшифровать информацию о месте расположения всех генов, определяющих наше развитие и жизнедеятельность.

В настоящее время использование ДНК-анализа только набирает обороты, причём не только в медицине, но и в криминалистике и юриспруденции. Самая популярная потребность в таком исследовании - определение отцовства. Сравнение ДНК ребенка и его потенциального папы в лабораторных условиях позволяет дать ответ практически со 100% точностью, и многие лаборатории предлагают провести такой тест еще на этапе беременности.

Итак, что мы сегодня можем узнать по анализу ДНК?
  • наследственную предрасположенность к конкретным заболеваниям, которые уже встречались в семье;
  • общий «генетический анамнез» человека, который желает знать наверняка, какие заболевания могут возникнуть у него в будущем;
  • причину неясных симптомов в отсутствии возможности поставить диагноз иным путем (особенно актуально для детей с редкой генетической патологией);
  • индивидуальную непереносимость определенных лекарственных препаратов;
  • степень генетического родства с предполагаемыми членами семьи;
  • вероятность осложнений во время беременности;
  • склонность к алкоголизму или наркомании (на основании выявления генов, ответственных за синтез ферментов, способных расщеплять алкоголь и другие соединения);
  • риски при наличии серьезных физических нагрузок (важно для профессиональных спортсменов);
  • возможные причины бесплодия и т.д.

Благодаря ДНК-анализу будущие родители могут оценить вероятность рождения ребенка с наследственной патологией, а в случае, если заболевание уже выявлено у малыша, - с первых месяцев его жизни выработать оптимальный план лечения, который позволит избежать осложнений. Поэтому в роддоме всем новорожденным проводится скрининг на выявление наиболее часто встречающихся наследственных заболеваний.

Один из наиболее популярных в последнее время анализов - тест ДНК на предрасположенность к спорту – позволяет узнать, каким спортивным потенциалом обладает человек. Такой анализ поможет родителям понять, в какую секцию лучше отдать ребенка. Спортивная генетика позволяет раскрыть особенности обмена веществ и строения тела конкретного человека.

ПЦР-диагностика.
Наверное, самым широко используемым в медицине ДНК-анализом сегодня является ПЦР-диагностика инфекционных заболеваний, которая позволяет обнаруживать даже единичные микроорганизмы в теле человека.

ПЦР - это полимеразная цепная реакция. Анализ методом ПЦР основан на обнаружении в материале исследования небольшого фрагмента ДНК возбудителя той инфекции, которую подозревает врач. Сама полимеразная цепная реакция используется для того, чтобы найденный фрагмент размножить, чтобы однозначно «увидеть» эти фрагменты ДНК , к окончанию реакции их должно быть не менее 10 в двенадцатой степени штук.

Первоначально сам принцип метода ПЦР разработан Кэри Мюллисом в 1983г. Это открытие стало одним из наиболее выдающихся событий в области молекулярной биологии за последние 20 лет, и поэтому Кэрри Мюллис уже в 1993 г. был удостоен Нобелевской премии в области химии.

Каждый год на медицинский рынок поступают десятки новых разработок и тест-систем ПЦР-диагностики , предназначенных для выявления возбудителей инфекционных заболеваний.

Какой материал берется для анализа?
Поскольку ДНК содержится в большинстве живых клеток, в качестве материала для анализа могут использоваться самые разные частицы: буккальный эпителий (мазок с внутренней поверхности щеки), слюна, кровь, ногти, волосяные луковицы, сперма, ушная сера, отделяемое из носа, плодный материал (после аборта или выкидыша) и так далее. Важно, чтобы биоматериал поступил в лабораторию в достаточном количестве, поэтому для получения достоверных результатов желательно сдавать на ДНК-анализ кровь из вены , причем в медицинском учреждении.
ДНК-генеалогия, или какая кровь течет в вас на самом деле?

Нередко можно встретить индивидуумов, которые считают себя "лучшими", "коренными", "голубой кровью", "избранными" . Почему люди превозносят себя или одни национальности над другими? И что происходит, когда люди узнают, какая в них течет кровь? Если вы ещё не видели, то рекомендую посмотреть этот видеоролик, говорящий о том, что границы нации очень размыты, и это доказывают исследования ДНК.

Это направление в генетике называется ДНК-генеалогией , и занимается оно разработкой разнообразных гипотез, связанных с возникновением человеческой расы, ее распространением, а также возникновением этнических групп, народов и народностей. ДНК-генеалогия , в отличие от классической генеалогии, по-другому устанавливает связи между индивидами, отдельно изучая каждое поколение при помощи полученных данных из проведённых анализов. Каждый человек имеет свой биологический паспорт – это молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты. Методы ДНК-генеалогии дают возможность изучать часть ДНК, которая передается от поколения к поколению по мужской линии, оставаясь неизменной. И нельзя не упомянуть ещё один термин, который сегодня в ходу у генетиков – это гаплотип – совокупность данных о наследственной информации. Сюда входит набор всех генов, полученных от обоих родителей во время зачатия. Сегодня гаплотипы помогают разобраться, к какой национальной группе относится человек.

Как мы видим, всего за какие-то 50 - 60 лет в изучении генома человека сделан величайший прорыв. Наука не стоит на месте, и возможно, мы когда-нибудь узнаем, какие ещё тайны скрывает в себе ДНК.