ПОЛНАЯ расшифровка генома человека. Вулканы на Плутоне. Пересадка митохондрий. Новости QWERTY №209
Из этого ролика вы узнаете, если вулканы на Плутоне, как пересадить митохондрий, сколько было Вселенной, когда зажглась утренняя звезда и как расшифровать геном человека заново.
[музыка]
Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал "К Версии". Меня зовут Владимир. В предисловии к предыдущему ролику мы сказали, что все всё понимают, и никогда еще мы не ошибались так сурово.
Последняя тема предыдущего выпуска проукраинские исследования коронавирусов летучих мышей в лабораториях разделила наших зрителей на две ладьи: на тех, кто понял меня правильно, и на тех, кто подумал, что понял меня правильно. Естественно, в обеих групп были те, у кого подгорело всем сердцем. Я с теми, кто понял меня правильно и улыбнулся вам! Любовь!
В пятницу и субботу я не смог зайти на сайт с орг без ВИПки. Я не уверен, что это связано с тем, что там была размещена статья про дезинформацию со стороны ИРЭП, про которую я рассказывал в предыдущем выпуске, и вообще, я не уверен, с какой стороны на самом деле была блокировка.
Но это прекрасный повод напомнить вам про основные принципы поиска и восприятия информации. Мы про научный подход, поэтому хоть и больно, хоть и лень, и не хочется шатать свои уже устоявшиеся воззрения, но стараемся найти новости из разных источников, не зависящих друг от друга, желательно вообще из разных стран.
Во-вторых, ищем мотивы и пытаемся определить бенефициара тех или иных событий. В-третьих, пытаемся понять, почему кто-то пытается заставить замолчать всех остальных. И самое главное, проверяем все источники и ищем в них логические несоответствия.
Но сейчас можно перейти к самым интересным новостям науки за предыдущую неделю, так что поехали!
Знаете, что общего между правой и левой картинкой? Да, верно! И там, и там изображен И Арендель – полуэльф королевской крови и самый известный мореход. Извини, дарю Моталки на! И самая далёкая известная звезда в нашей Вселенной! Телескоп Хаббл в рамках обзора неба RELICS запечатлел звезду, которая существовала в самый первый миллиард лет после Большого взрыва.
Тогда Вселенной было 900 миллионов лет. Расстояние до неё 12,9 миллиардов световых лет, а примерно в 40 раз массивнее Солнца и ярче в миллионы раз. Предыдущий рекорд возраста звезды И Карт. Она существовала, когда Вселенной было 4,4 миллиарда лет.
Увидеть новую звезду во время анализа данных помогло гравитационное линзирование. Линза выступила одно из скоплений галактик. В одной из дуг линзы находилась сильно увеличенная звезда, которую назвали И Аренде – утренняя звезда. Поэтому к первым двум изображениям можно было бы добавить Алишера Люцифера и даже вот такой кистей.
В 2015 году астрономы предположили, что некоторые формы рельефа на Плутоне могут быть крио вулканами. Но до недавнего времени однозначно причислить Плутон к sum небесных тел, на которых зафиксирован крио вулканизм, было нельзя. В обойму к Церере, Гони, Меду и Энчиладу, Титан, Плутон – самое крупное тело из пояса Койпера.
Считается, что его внешняя оболочка это 300-километровой слой, содержащий много водяного льда, под которым вполне может находиться жидкий океан. Если предположить, что там, кроме водяного льда, присутствует ещё и азотный лед, и метановый лед, и лед из угарного газа, то все эти субстанции могут придать некую текучесть породам, составляющим внешнюю оболочку.
Окей, запомнили вот эти две горы: гора Пикара и гора Райт стали в 2015 году кандидатами на крупнейшие криовулканы в Солнечной системе. Они находятся на плато спутника, который выглядит как огромный кратер, образовавшийся от мощного столкновения. То есть этот удар мог открыть глубинные каналы, по которым вещество могло начать выходить на поверхность.
Тоже запомнили. Теперь же учёные проанализировали снимки зонда New Horizons, на которых изображены крупные горы Пикара и Райт. При высоте 4 и 7 километров их ширина составляет 150 и 225 километров соответственно, а в центрах гор находятся глубокие впадины.
Поверхность гор волнистые, бугристые, часто с комковатой структурой, и хотя это не признак расползания крио конических потоков, иного объяснения глубоким центральным впадинам у учёных для вас нет, только криовулканическая активность. Они обычно обрушиваются, просто следы активности были стерты временем.
Но тем не менее вспоминаем предыдущие два пункта: тысячи кубических километров пластичного криолита выходили через открытые протоки и последовательно сформировали эти и ряд других образований. А это значит, что Плутон в целом внутри был теплее и теплее, он был гораздо дольше, чем считалось ранее.
В наших клетках есть сотни и даже тысячи несвободных, несамостоятельных организмов, которые мы эксплуатируем с тех пор, как существует человечество, с тех пор, как существуют млекопитающие, да что там – столько, сколько существует эукариоты. И это митохондрии.
Когда-то они были бактериями, но после захвата их прокариотами они симбиотически слились в единый организм, отдали большую часть своей ДНК и стали фабриками по производству энергии. Они крайне важны в каждой клетке, но особенно там, где требуется много энергии: нейроны мозга, кардиомиоциты сердца, мышечные клетки.
Без продукта этих энергетических фабрик для клеток невозможно существование тканей и органов, и целых организмов. Но и как все механизмы, эти органеллы тоже могут иногда ломаться. Что же тогда делать? Можно пытаться принимать витамины, можно применить генетическую терапию, а можно экспериментально, разумеется, попробовать митохондриальную трансплантацию.
Идея простая: взяли митохондрии из здоровой клетки или в здоровом организме и перенесли в клетку с проблемными митохондриями. На словах это просто, а на деле мы пока что на начальных стадиях.
Делаются попытки выпускать здоровые митохондрии в межклеточное пространство и заставлять клетки передавать их друг другу. В основном опыты ведутся на животных, но есть один успешный кейс, когда трансплантация помогла новорождённым с повреждённым сердцем. Тем не менее, новые приспособления, разработанные в Швейцарии, могут продвинуть работу вперед.
Это шприц, работающий совместно с атомным силовым микроскопом. Он протыкает мембрану клетки донора, пол и иглой добирается до митохондрий и всасывает микроскопом, затем переносят её внутрь клетки реципиента. Так как инвазивность минимальная, вся процедура безопасна. Нам 70% уже через 20 минут после операции митохондрии осваиваются, встраиваются в мембраны и начинают производство АТФ, и даже размножаются.
Да, это похоже на что-то вроде жизни внутри жизни: митохондрии делятся перетяжкой или почкованием. В перспективе вся эта процедура может омолаживать органы и весь организм, ведь одна из причин старения – это проблемы с митохондриями.
Наконец-то мы это сделали! Целиком учёные из консорциума от Теломер – это теломеры – впервые представили полную расшифровку человеческого генома почти что через два десятилетия после того, как проект "Геном человека" представил первую по сути полную расшифровку генома.
Те, кто следят за наукой, генетикой и проектом "Геном человека", зададутся сейчас вопросом: а как можно ещё раз расшифровать геномы? Что, до этого больше хован недостаточно хорошо?
Ну, собственно, и да, и нет. Для предыдущей расшифровки имели место быть нюансы технического характера и стремление учёных достичь совершенства и полноты. Проект "Геном человека" должен был впервые отсеквенировать геном человека. Разумеется, расшифровка должна была быть полной и понятной, но практическая сторона реализации налагала некоторое ограничение, из-за того, что достичь совершенства в заданный промежуток времени с тем уровнем развития технологий было невозможно.
Разобрали три миллиарда пар оснований ДНК в правильном порядке. Ну и хватит! Лучше – враг хорошего. Возьмите любой процесс, например, добиться 95% частоты. Половину можно достаточно легко за один час ликвидировать ещё три процента загрязнения, но понадобится еще столько же времени и какие-то более сильные вещества.
А вот чтобы еще два процента уничтожить загрязнение, тут уже нужно химическая обработка, спецкостюмы и куча времени. Поэтому в начале двухтысячных процент расшифровки генома проектом "Геном человека" и компанией Celera Genomics составлял всего около 92%.
Предел технологии насчитывался 340 пробелов, из них 250 в каждой из основных частей каждой хромосомы, где кодируются важные белки. Эти пробелы небольшие: тридцать три пробела в районе центромер, там где соединяются две части хромосомы, и в районе теломер. Эти пробелы суммарно в 10 раз больше, чем предыдущие 250.
Но и было ещё несколько других пробелов. Также не совсем было ясно, какие из расшифрованных генов за что отвечают, и не было учтено генетическое разнообразие, хотя референсный геном составили из десятков разных ДНК. Несмотря на это, празднование были достаточно внушительными, хотя постоянно звучали оговорки вроде "по сути завершено" или "почти что полный".
Конечно же, намерение закончить начатое никуда не делись, и много ресурсов было брошено на то, чтобы разработать технологии, которые позволяли бы добраться до сложных участков или удешевить процесс в миллионы раз.
Консорциум от теломеров до теломер плотно работал над окончательной расшифровкой и наконец представил новую геномную сборку SEICH M13. Она получена из культуры клеток пузырного заноса. Пузырный занос – это маленькая опухоль, которая возникает, если из оплодотворенной яйцеклетки убрать материнские хромосомы, то есть вне остаётся только парный набор хромосом.
Сперматозоида – это очень удобно для секвенирования. Мы можем перепроверить данные на втором наборе и не гадать, правильно ли идёт расшифровка или неправильно. Но есть и минус: Y-хромосому тут нет, потому что Игрик, Игрик генотипа. Знаете ли, невозможно, поэтому Y-хромосому нужно собирать отдельно.
Важным отличием процесса секвенирования стало то, что ДНК считали длинными участками. Предыдущий проект работал со множеством коротких отрезков. В итоге прочитано 3 миллиарда 55 миллионов пар оснований в геноме. Нет пробелов и лишних деталей нуклеотидов, которым не нашлось места. Все ранее имевшиеся пробелы и некодирующей ДНК в районе центромер и теломер закрыты.
Обнаружено почти две тысячи новых генов, из них около сотни кодируют белки. Новую сборку, покрывающую недостающие ранее восемь процентов генома, уже собираются сделать новым стандартом для генетических и геномных исследований. Она станет основой для поиска различий в геномах людей. Новые участки и новые гены, естественно, будут изучены, и учёные будут искать всю пользу от этого знания.
Но, держа в голове, что все же это геном одного человека, одной клеточной линии, поэтому сюда необходимо будет добавить новых расшифровок. Эта музыка будет вечной.
Лучше новостью предыдущего выпуска вы признали новость про то, что учёные разработали яркий и гибкий полимерный дисплей. Светоизлучающие полимеры, которые обычно жестки, получилось сделать растяжимыми при помощи соединения с полиуретаном, а затем разместить внутри нескольких гибких слоев, обеспечивающих беспроводное питание и защиту дисплея.
Судя по всему, можно немного доработать прототип, чтобы он начал показывать динамическое изображение, но непреодолимых препятствий для этого нет. Подробности при щелчке по подсказке.
Ну что ж, а на этом на сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр! Вы как всегда можете проголосовать за самую интересную новость выпусков в нашем Telegram-канале, прокомментировать новость и вступить в высокоинтеллектуальные беседы. И вообще, ссылочка будет в описании, QR-код вы видите на экране.
И пожалуйста, поставьте лайк этому видео и поделитесь им со своими друзьями, пока еще это можно сделать, и подпишитесь на нас, если вы этого ещё не сделали. До скорых встреч! Пока!
[музыка]