генетика
Генетика — это поистине чудо-наука, изучение которой позволяет человечеству не только успешно бороться с недугами, но и предопределить внешность и интеллект своего потомства. Сегодня ученые-генетики стоят на пороге уникальных открытий, которые помогут замедлить процесс старения и значительно увеличат продолжительность жизни человека.
Умные люди вымрут
В последние годы ученые активно ищут гены, которые отвечают за интеллектуальные способности человека (аномально высокие или низкие), а также за отклонения в работе мозга, ведущие, например, к шизофрении, аутизму и депрессии. Такие гены действительно существуют. Так, недавно были обнаружены вариации в ДНК, которые связаны с высоким уровнем интеллекта.
Ученые заинтересовались, а влияет ли интеллект на продолжение рода? Исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, доказали, что данная взаимосвязь действительно имеется: чем выше интеллект человека, тем меньше детей он производит на свет.
Таким образом, возможно, в далёком будущем интеллектуалы уступят место людям, обладающим более низким уровнем развития. Этот процесс идет уже сегодня: за последние 20 лет количество носителей “умных” генов не фатально, но все же сократилось.
генетика,
Голубоглазые родственники
Сегодня людей с глазами небесно-голубого цвета практически не встретить. А тех, кто остались, негласно называют “родственниками”. Все потому, что небесно-голубые глаза — это мутация особого гена жителей Ближнего Востока.
Женщин-гениев практически не бывает
Если вы хотите умное потомство, то вам следует кое-что узнать о том, как наследуется интеллект. Отец может “передать” свои умственные способности только дочери, и только на 50 процентов. Мужчины наследуют интеллект от матери, который она соответственно “получает в наследство” от своего отца. Таким образом, мужчины по интеллектуальному уровню напоминают своих дедушек.
Из этого следует вывод, что женщин-гениев в природе быть не должно, точно так же, как нет стопроцентно глупых женщин. Этот факт на своем примере подтверждают светила науки: практически все они — представители сильной половины человечества.
Мужчинам, которые мечтают об умном сыне, следует обратить внимание на отца своей супруги. Если последний обладает очень высоким интеллектом, то ребенок получится умным. Если же мужчина мечтает о потомках-интеллектуалах, то ему необходимо ставить на рождение дочери.
Девочки по чертам характера похожи на своих матерей, но по умственному развитию они ближе к своим отцам.
Генетическая коррекция — уже не миф
День, когда родители получат возможность самостоятельно выбирать гены для своих детей, уже не за горами. В конце 2008 года ученые официально заявили, что вскоре на свет появится первый ребенок, гены которого были искусственно модифицированы. В январе 2009 года в Лондоне родилась такая девочка.
Пессимистами не становятся, а рождаются
Исследования генетиков из университета Британской Колумбии в Канаде доказали: наш оптимизм или пессимизм генетически запрограммирован. Так, если в мозгу человека концентрация нейропептидов Y невысока, то он склонен воспринимать окружающий его мир пессимистично, а также подвержен депрессии.
Очаровательные мутанты
Порода кошек шотландская вислоухая была выведена в 1961 году. Их забавные ушки стали следствием именно генетической мутации. По этой причине скрещивать двух вислоухих кошек нельзя. Для продолжения рода вислоухих спаривают с прямоухими особями.
Самая распространенная генетическая аномалия
Статистика показывает, что 1 из 180 детей рождается с некой аномалией хромосом. Самая частая хромосомная аномалия — это синдром Дауна.
Доказано, что появление такого ребенка зависит от возраста женщины-матери. Так, девушки в возрасте до 25 лет рожают такого ребенка с вероятностью 1/1400, до 30 — 1/1000. Когда женщина достигает возраста 35 лет, риски возрастают до 1/350. Для женщин от 42 лет вероятность родить ребенка с синдромом Дауна увеличивается до 1/60, а в 49 лет — до 1/12. Тем не менее по статистике именно молодые женщины чаще рожают таких детей, но это потому, что на их долю в целом приходится больше производимых на свет детей.
Мы все одинаковые
Удивительно, но два абсолютно разных человека генетически отличаются друг от друга лишь на 0,1%. Независимо от пола и даже расы — генетический материал всех людей на 99,9% полностью совпадает. Наши гены имеют схожее строение и схожие функции.
Все люди — братья
Все человечество — это потомки одной группы людей. К такому выводу пришли ученые, исследовавшие генетические вариации обезьян и человека. В ДНК полусотни африканских обезьян намного больше наследственных вариаций, чем в ДНК всех людей на планете. Более того, ученые обнаружили, что мы все — потомки африканцев. Аналитическое исследование опубликовано в National Geographic в рамках «Genographic project» — уникального проекта по изучению истории всего человечества.
Польза мутаций
Мутации могут быть вредными, нейтральными и даже полезными. Большинство генетических мутаций являются нейтральными, на втором месте — вредные, и лишь небольшая часть признана полезными. Мутация определенных генов может иметь на удивление положительные результаты. Так, для населения Африки характерна серповидно-клеточная анемия, формирующая неправильную форму гемоглобина. Все потому, что данная генетическая особенность позволяет предотвратить заражение малярией. Люди с такой мутацией имеют шансы выжить.
источник
В разное время русским присваивали диаметрально противоположное генетическое прошлое. Одни антропологи и генетики ратовали за преобладание в генофонде русских людей финских корней, другие отстаивали славянское происхождение. В качестве доказательной базы использовали буквально все: от внешнего сходства русских с другими народами до их исторического прошлого, языков и генов.
Исследование Олега Балановского
Самое масштабное исследование на тему генетического сравнительного портрета провел Олег Балановский — доктор биологических наук и руководитель лаборатории геномной географии Института общей генетики РАН.
На протяжении нескольких лет он, совместно с лингвистами, антропологами и археологами, изучал историю русского генофонда и подробно обследовал представителей коренного населения. Стремясь получить максимально точные данные, ученые избегали мест последней метисации (мест, где велика вероятность недавнего смешения генов).
Генетики находили сельские поселения вдали от железной дороги и других перекрестков крупных путей, в которых была велика вероятность встретить коренное, а не переехавшие несколько десятилетий назад население. Выборка велась среди людей, дедушки и бабушки с обеих сторон которых проживали в нужных регионах. Лишь они, по мнению Балановского, могут считаться коренными русскими. В общей сложности было собрано более 8000 образцов ДНК.
Корреляции между матрицами генетических, лингвистических и географических расстояний для балто-славянских популяций. Столбец справа – цветовые обозначения интервалов коэффициентов корреляции/Источник genofond.ru
К участию в исследовании допускались исключительно мужчины. Как носители Y-хромосомы, они позволяют получить более информативный генный портрет. Если под требования подходило несколько членов большой семьи, обследовали лишь одного мужчину, так как генетический код близких родственников во многом схож. Помимо образцов крови, добровольцы также были обязаны предоставить максимально точные данные как минимум о трех поколениях предков.
Праотцы русского генофонда
Исследование дало интересные результаты: в генетическом прошлом русских присутствуют балтийские, татарские и даже финские корни. И, безусловно, имеется значительная доля славянского.
Что интересно, монгольские завоевания не оказали значительного влияния на генофонд русских, и он остался практически полностью европейским. Поэтому центральноазиатские гены в исследованных группах встречались крайне редко. Но если говорить о татарах — различия между татарами и русскими действительно оказались не так уж велики. По всей видимости, дело в русских княжествах, которые по большой части имели дело не с монголами, а с татарами.
Схематическое представление групп популяций, использованных в анализе IBD (подсчет числа общих фрагментов генома)/Источник genofond.ru
В генетической изменчивости русского народа проще разобраться, вспомнив об основных различиях в южных и северных популяциях. Разница в территориальном расселении закономерно повлекла за собой существенные отличия не только в образе жизни и языках, но и в генофонде. Как следствие, южнорусское население в генетическом коде получили большое сходство с соседними восточными и западными популяциями, а северные — с балтийскими.
Планомерно изучая русский генофонд, Балановский выявил четкие границы различий. Северяне, а именно население Архангельской, Костромской и Вологодской областях существенно отличаются от людей, которые живут в центральной и южной полосе. Генетически они гораздо ближе к балтам и татарам — народам, проживающим на севере Европы (от Балтийского моря и до республики Коми).
При этом в южной полосе русские очень похожи на белорусов, чуть меньше — на поляков и украинцев. К ним присоединяются территориально далекие неславянские народы: чуваши, мокша и эрзя. Географический разброс близких по генотипу к южно-русским народам популяций настолько велик, что простирается, фактически, от Германии и Польши до самой Казани.
Славяне ли русские?
Выводы о славянских корнях русских были бы неполными без лингвистов, так как само понятие «славяне» относится больше к лингвистике, а не к генетике. Поэтому к исследованиям Балановского была приобщена целая группа квалифицированных языковедов. Они сделали свои интересные выводы: независимо от региона проживания, большинство русских без сомнения относятся к славянам.
Реконструированное филогенетическое дерево балто-славянских языков. Шкала времени показывает время разделения разных языковых ветвей/Источник genofond.ru
Славяне — одна из самых обширных языковых групп, в которую входят многие народы: русские, украинцы, словенцы, македонцы, сербы, литовцы. Оценивая географический и лингвистический фактор, Балановский изучал всех балто-славян. Так как еще 4000 лет они разговаривали на едином языке, а лишь впоследствии разделились на современные славянские и балтийские популяции, большинство этих народностей сегодня имеют общее лингвистическое и культурное прошлое.
Генетическая структура балто-славянских популяций в сравнении с другими народами Европы по трем генетическим системам: А) по аутосомным SNP-маркерам, В) по Y-хромосоме, С) по митохондриальной ДНК/Источник genofond.ru
При этом языковая и генетическая карты часто не совпадают. Славянские черты найдены у народностей, проживающих на значительном отдалении друг от друга. Изучая русских, Балановский получил небывалый коэффициент корреляции языков и генотипа в диапазоне от 0,7 до 0,8. Связь оказалась настолько велика, что ей не помешало даже географическое расстояние.
Известно, что человек, как биологический вид, относится к млекопитающим и еще недавно считалось, что все народы в равной степени способны усваивать молоко, а случаи его неприятия объясняли индивидуальными особенностями определенного организма.
Однако теперь генетики установили, что целые нации веками не потребляют молоко, потому что не могут переносить лактозу. И как вышло, что среди них много азиатских народностей?
Лактоза и лактаза
Лактоза — единственный углеводный макрокомпонент молока почти всех млекопитающих. Для ее усвоения организмом нужен другой специальный фермент — лактаза. Его вырабатывают клетки, расположенные на внутренней поверхности средней части тонкого кишечника. В нем происходит всасывание продуктов гидролиза: галактозы и глюкозы.
Если лактаза в кишечнике не вырабатывается, то оказавшаяся в нем лактоза усиливает жизнедеятельность его микрофлоры и это способствует задерживанию воды в каловых массах. Ее вторичное всасывание вместе с растворенными в ней продуктами жизнедеятельности приводит к общему отравлению организма и к соответствующим последствиям. Люди, не переносящие лактозу, отлично об этом знают и не употребляют молоко, за исключением таких молочных продуктов как кефир, йогурт, творог и сыры. В них лактоза не содержится. Но почему у кого-то в организме есть лактаза, необходимая для усваивания углеводного макрокомпонента молока, а у других — нет?
Ген толерантности к лактозе
Ученые выяснили, что изначально все люди на земле, не смотря на то, что они — млекопитающие, начиная с 3-летнего возраста уже не усваивали молоко. Анализы ДНК древних скелетов из разных стран и археологических слоев позволили определить, что мутации в генах, которые привели к вырабатыванию в человеческих организмах лактазы во взрослом возрасте, появились около 4300 лет назад, но далеко не у всех людей и не на всех территориях.
Считается, что молоко и ранее и сейчас не усваивается, прежде всего, у азиатов. Однако антропологи доказали, что это связано не с генетическими данными какой-то конкретной человеческой расы, а с аспектами историко-культурного развития народа в древности. Прежде всего, это имеет прямое отношение к скотоводству.
Периодом одомашнивания коровы и лошади историки называют VIII тысячелетие до нашей эры и происходили эти культурные процессы на открытых участках евразийского континента, то есть там, где изначально существовали природные пастбища. Соответственно, народы, традиционно проживающие на этой земле, связаны со скотоводством, и спустя несколько тысячелетий они вынужденно получили мутационный ген толерантности к лактозе. Так или иначе, им приходилось пить сырое молоко своих животных, а не только есть продукты, приготовленные из молока. Поэтому возможность усваивать лактозу стала наследоваться у определенных, но опять же, далеко не у всех народов, а только у скотоводов.
Так кто же может пить молоко?
Действительно, некоторые азиаты не пьют молоко и к таким национальностям относятся вьетнамцы, китайцы, японцы, а также островные жители тихоокеанской Малой Азии. Эти народы с самого своего возникновения не являлись скотоводческими, он занимались земледелием, растениеводством, рыболовством. Соответственно, ген толерантности к лактозе у них не сформировался. Их потомки, в том числе и смешанные с другими народами тоже не унаследовали выработку в организме лактазы, потому что азиатские гены являются доминантыми по отношению, например, к европейским.
Но есть другие азиаты, тысячелетиями являвшиеся скотоводами и их гораздо больше. Такие национальности как татары, казахи, киргизы, монголы, чукчи, калмыки, ханты, манси пьют молоко коров, оленей, коз, кумыс, и для многих из них эти продукты являются основными в жизнедеятельности.
Помимо приморских азиатов молоко не усваивается у индийцев, камбоджийцев, у всех африканцев и их потомков и даже у некоторых евреев, чьи предки восходят к определенным «коленам», никогда не занимавшимся скотоводством. Таким образом, непереносимость молока является генетическим фактором, но в корне имевшем только историко-культурное происхождение.
источник
Генетика — наука не только интересная, но ещё и удобная. Исследования ученых доказали, что очень многое в нас от нас не зависит, а досталось в наследство. Гены, ничего не поделаешь.
Доминант и рецессив
Не секрет, что наша внешность складывается из ряда признаков, которые определяются наследственностью. Можно говорить о цвете кожи, волос, глаз, росте, телосложении и так далее.
Большинство генов имеют две или более вариаций, называемых аллелями. Они могут быть доминантными и рецссивными.
Полное доминирование одной аллели наблюдается крайне редко, в том числе и по причине косвенного воздействия других генов. Также на внешний вид малыша влияет множественный аллелизм, наблюдаемый у ряда генов.
Поэтому ученые говорят только о более высокой вероятности появления у детей внешних признаков, вызванных доминантными аллелями родителей, но не более того.
Например, темный цвет волос является доминирующим над светлым. Если оба родителя имеют черные или русые волосы, то и ребенок будет темноволосый.
Исключения возможны в редких случаях, если в роду со стороны обоих родителей были, например, блондины. Если же оба родителя являются обладателями светлых волос, то вероятность, что малыш будут брюнетом, возрастает. Вьющиеся волосы с большей вероятностью передадутся по наследству, потому что они являются доминирующими. Что касается цвета глаз, то сильными являются также темные цвета: черные, карие, темно зеленые.
Такие особенности внешности, как ямочки на щеках либо подбородке доминируют. В союзе, где хотя бы у одного партнера есть ямочки, они, скорее всего, передадутся младшему поколению. Практически все ярко выделяющиеся особенности внешности являются сильными. Это может быть большой, длинный нос или горбинка на нем, оттопыренные уши, густые брови, пухлые губы.
Будет ли девочка послушной?
Станет ли дочка опрятной девочкой, обожающей куклы, или будет расти, как мальчишка, играя в «казаков-разбойников», во многом определяется материнским инстинктом, который, как выяснилось, зависит от двух генов.
Исследования, проводимые организацией Human Genom Organisation (HUGO), шокировали научное сообщество, когда представили доказательства, что инстинкт материнства передается исключительно по мужской линии. Именно поэтому ученые утверждают, что по поведенческой модели девочки с большей долей вероятности будут похожи на бабушек по отцу, чем на родных матерей.
Наследуемая агрессивность
Российским ученым в проекте Геном Человека ставилась задача определить, являются ли агрессивность, раздражительность, активность и общительность – генетически наследуемыми признаками, или формируются в процессе воспитания. Изучалось поведение детей-близнецов в возрасте от 7 до 12 месяцев и их генетическая связь с типом поведения родителей.
Выяснилось, что три первые черты темперамента имеют наследственную природу, а вот общительность на 90% формируется в общественной среде. Например, если кто-то из родителей склонен к агрессии, то с вероятностью 94% это же повторится в малыше.
Высокогорные гены
Генетикой можно объяснить не только внешние признаки, но даже и национальные особенности разных народов. Так, в геноме шерпов есть аллель гена EPAS1, который увеличивает присутствие гемоглобина в крови, что объясняет их приспособленность к жизни в высокогорных условиях. Этой адаптации нет больше ни у одного народа, но точно такой же аллель найден в геноме денисовцев — людей, не относящихся ни к неандертальцам, ни к виду Homo Sapiens. Вероятно, много тысячелетий назад денисовцы скрещивались с общими предками китайцев и шерпов. Впоследствии китайцы, живущие на равнинах, данный аллель утратили за ненадобностью, а у шерпов он сохранился.
Гены, сера и пот
Гены отвечают даже за то, как сильно человек потеет, и какая у него ушная сера. Существует две версии гена ABCC11, распространённых в человеческой популяции. У тех из нас, кто владеет хотя бы одной из двух копий доминантной версии гена, выделяется жидкая ушная сера, а у обладателей двух копий рецессивного варианта ушная сера твёрдая. Также ген ABCC11 отвечает за выработку протеинов, которые выводят пот из пор в подмышках. У людей с твёрдой ушной серой такой пот не выделяется, поэтому у них нет проблем с запахом и необходимости постоянно пользоваться дезодорантом.
Ген сна
Сон обычного человека составляет 7—8 часов в сутки, однако при наличии мутации в гене hDEC2, регулирующем цикл сон-бодрствование, необходимость во сне может сокращаться до 4 часов. Носители этой мутации за счёт дополнительного времени часто добиваются большего в жизни и карьере.
Ген речи
Ген FOXP2 играет у человека важную роль в формировании речевого аппарата. Когда это выяснилось, генетиками был проведен эксперимент по внедрению гена FOXP2 шимпанзе, в надежде, что обезьяна заговорит. Но ничего подобного не произошло – зона, отвечающая у человека за функции речи, у шимпанзе регулирует вестибулярный аппарат. Умение лазить по деревьям в ходе эволюции для обезьяны оказалось куда важнее, чем развитие навыков речевого общения.
Ген счастья
Вот уже все последнее десятилетие генетика бьется над доказательством, что для счастливой жизни нужны соответствующие гены, а точнее, так называемый ген 5-HTTLPR, который отвечает за транспортировку серотонина («гормона счастья»).
В прошлом столетии эта теория считалась бы безумной, но сегодня, когда уже открыты гены, отвечающие за облысение, долголетие или влюбленность, ничего уже не кажется невозможным.
Чтобы доказать свою гипотезу, ученые Лондонской медицинской школы и школы экономики опросили несколько тысяч человек. По итогам, волонтеры, у которых было две копии гена счастья от обоих родителей, оказались оптимистами и не склонными к какой-либо депрессии людьми. Результаты исследования были опубликованы Ян-Эммануэлем де Неве в журнале Journal of Human Genetics. При этом ученый подчеркнул, что вскоре могут быть найдены и другие «счастливые гены».
Тем не менее, если у вас, по каким-то причинам, долгое время держится плохое настроение, не стоит слишком уповать на свой организм и винить матушку-природу, в том, что она «обделила счастьем». Ученые утверждают – человеческое счастье зависит от многих фактором: «Если вам не везет, вы потеряли работу или, расстались с близкими, то это будет гораздо более сильный источник несчастья, независимо от того какое количество каких генов у вас есть», — заявил де Неве.
Гены и болезни
Гены влияют и на то, к каким болезням у человека может быть склонность. Всего на сегодняшний день описано около 3500 генетических заболеваний, и для половины из них установлен конкретный виновный ген, известно его строение, типы нарушений и мутации.
Долголетие
Ген долголетия обнаружили учёные из Медицинской школы Гарварда в Массачусетсе ещё в 2001 году. Ген долголетия — это фактически последовательность из 10 генов, которая может хранить в себе секрет долгой жизни.
При реализации проекта были изучены гены 137 100-летних людей, их братьев и сестёр в возрасте от 91 до 109 лет. У всех испытуемых нашли «хромосому 4», и учёные считают, что именно в ней содержится до 10 генов, которые влияют на здоровье и продолжительность жизни.
Эти гены, как полагают учёные, позволяют их носителям успешно бороться с раком, сердечными заболеваниями и слабоумием и ещё некоторыми заболеваниями.
Тип фигуры
Гены отвечают и за тип фигуры. Так, склонность к ожирению часто возникает у людей, имеющих дефект в гене FTO. Данный ген нарушает баланс «гормона голода» грелина, что приводит к нарушению аппетита и врождённому стремлению съедать больше, чем нужно. Понимание данного процесса даёт надежду на создание препарата, уменьшающему концентрацию грелина в организме.
Цвет глаз
Традиционно полагается, что цвет глаз определяется наследственностью. За светлые глаза отвечает мутация гена OCA2. За синий или зелёный цвет отвечает ген EYCL1 хромосомы 19; за коричневый — EYCL2; за коричневый или синий — EYCL3 хромосомы 15. Кроме того, с цветом глаз связаны гены OCA2, SLC24A4, TYR.
Еще в конце XIX века существовала гипотеза, что у предков человека были исключительно темные глаза. Ханс Эйберг, современный датский ученый из Копенгагенского университета, провел научные исследования, подтверждающие и развивающие эту идею. По результатам исследований, отвечающий за светлые оттенки глаз ген ОСА2, мутации которого отключают стандартный окрас, появился лишь в период мезолита (10000-6000 лет до н. э.). Ханс собирал доказательства с 1996 года и сделал выводы, что ОСА2 регулирует выработку меланина в организме, и любые изменения в гене снижают эту способность и нарушают его функционирование, делая глаза голубыми.
Профессор также утверждает, что все голубоглазые обитатели Земли имеют общих предков, т.к. этот ген передается по наследству. Однако разные формы одного и того же гена, аллели, всегда находятся в состоянии конкурентной борьбы, причем более темный цвет всегда «выигрывает», в результате чего у родителей с голубыми и карими глазами дети будут кареглазыми, и только у голубоглазой пары может появиться малыш с глазами холодных оттенков.
Группа крови
Группа крови будущего малыша – это самое предсказуемое из всех наследственных признаков. Все достаточно просто. Зная группу крови родителей, можно сказать какой она будет у ребенка. Так, если у обоих партнеров 1 группа крови, то у их малыша будет аналогичная. При взаимодействии 1 и 2, 2 и 2 групп крови дети могут унаследовать одну из этих двух вариантов. Абсолютно любая группа крови возможна у ребенка, чьи родители 2 и 3 групп.
источник
Физические упражнения изменяют ДНК в лучшую сторону, на днях сообщили ученые. Если не курить, не злоупотреблять алкоголем и так далее, гены предохраняются от токсического разрушения. Есть и другие способы улучшить ДНК.
1
Изменить состав питания
Изучением влияния еды на гены сейчас занимается новая наука – нутригеномика. Она исследует и влияние генов на пищевое поведение, и наоборот. Ученые из Университета Макмастера в Канаде обнаружили, например, что свежие овощи и зелень в рационе создают улучшенную вариацию локус-специфического (то есть постоянного для данного отрезка генома) гена 9р21. Он по данным генетиков влияет на склонность к сердечнососудистым заболеваниям. Канадцы использовали открытые данные пациентов разных клиник из разных стран с достаточной информацией о еде и здоровье сердечнососудистой системы – почти 30 тысяч человек. И вот, несмотря на генетическую предрасположенность, диета практически отключала его, делала спящим.
2
Прибегнуть к генной терапии
Эта новая область медицины еще называется генетическим совершенствованием человека. В ряде стран процедуры по модификации генов уже проводятся. Например, родители встраивают своим детям ген роста, чтобы они вырастали повыше, причем детям – не карликам, а здоровым – для будущей самоуверенности. Спортсмены вводят себе эритропоэтин – генетическое гормональное средство, которое увеличивает производство красных кровяных телец. Но это все мелочи по сравнению с планами пересадки генов. Пока испытания идут на животных на эмбриональной стадии. Вероятно, нельзя будет кардинально изменить человека посредством пересадки генов, но изменить слабые или создающие предрасположенность к болезням гены – вполне реально. Правда, надолго природу обмануть нельзя – на потомство пересаженный ген не распространится.
3
Заниматься физкультурой
Удивительное рядом: от одной тренировки мышцы больше не становятся, а гены меняются. В них происходят модификации, которые помогают потом мышцам адаптироваться к упражнениям. Недавно врачи взяли несколько ведущих сидяче-лежачий образ жизни добровольцев и предложили им 20-минутную аэробную тренировку на велосипеде. Взяв потом биопсию квадрицепсов, ученые посмотрели, как изменились в их клетках гены. Несмотря на то, что мы наследуем ДНК от родителей, все же оказалось, что физические упражнения активизируют гены, относящиеся к мышцам. Дело в том, что клетки сохраняют ДНК с помощью так называемых метиловых групп. И если их удалить, то информация гена превращается в энзимы и протеины, необходимые для сжигания калорий, набора мышечной массы и потребления кислорода. После эксперимента у всех испытуемых количество метиловых групп сократилось, то есть мышцы приспособились к усиленному обмену веществ.
4
Повысить или понизить мозговую активность
На бытовом уровне мы часто слышим: «Меньше думай, будешь здоровее». Похоже, у этой сомнительной банальности есть научное подтверждение, правда, относящееся скорее к посредственному мозгу. Недавно журнал Nature Neuroscience опубликовал статью об исследовании, пока, правда, проведенном на мышах, но за ними, как мы знаем, всегда следуют люди. Структура ДНК клетки часто нарушается из-за разных вредных воздействий – это естественный процесс. Но бывают так называемые двойные разрывы – повреждающие сразу две полосы спирали – они могут привести к невосполнимой потере. Оказывается, такие нарушения в ДНК клеток мозга вызывает резкое повышение мозговой активности, связанное со стрессом. Когда мышей переводили из привычной клетки в большую, уставленную разными предметами и игрушками клетку, с новыми запахами, структурами и звуками, у них происходили двойные разрывы в ДНК зубчатых извилин мозга – они отвечают за консолидацию памяти, обучаемость, внимание и т.д. Правда, многие ученые по поводу этого исследования размышляют: не являются ли такие разрывы регуляционным механизмом, который напротив улучшает работу мозга по сравнению с нормальной?
5
Сократить калории
Существующие на сегодня исследования ДНК показывают, что сокращение калорий приводит к увеличению срока жизни самых разных организмов, в том числе и млекопитающих. Точные молекулярные механизмы этого явления пока точно не ясны, но очевидно одно – способность ДНК к самовосстановлению улучшается при сокращении калорий.
источник
Европа последнего ледникового периода наконец-то раскрывается не только в увлекательной беллетристике о жизни «доисторического мальчика» и подробных описаниях отдельных стоянок, культур и индустрий. Огромный коллектив ученых из США, Европы и России представил самое масштабное на сегодняшний день исследование «истории» Европы периода палеолита — если под историей понимать реальные процессы миграции и перемешивания популяций общеевропейского масштаба. Несложно предположить, что источником объективной информации о бесписьменном прошлом вымерших народов континента стали гены. В генетической истории ледникового периода разбиралась «Лента.ру».
Среди мамонтов и носорогов
Финал последнего оледенения эпохи плейстоцена (которое началось около 110 тысяч лет назад) начался 26 тысяч лет назад. Тогда, во время последнего ледникового максимума, почти вся Северная Америка, север Европы (до Альп!) был покрыт сплошным слоем ледников. Только 12-10 тысяч лет назад, одновременно с началом современной геологической эпохи (голоцена) и переходом к земледелию (неолитическая революция) наступает аллередское потепление — и вплоть до сегодняшнего дня ледники только тают и отступают.
Фауну прилегающих к ледникам тундростепей Евразии составляли мамонты, древние лошади, шерстистые носороги, зубры, яки, олени, пещерные львы, медведи и гиены, гигантские бегемоты, разнообразные грызуны. С точки зрения истории главным событием европейского плейстоцена является смена неандертальского населения (мустьерская культура) людьми современного типа, приходившими, по всей видимости, с Ближнего Востока. О причинах исчезновения неандертальцев (климат, новые болезни, отступление перед людьми) ученые активно спорят. Недавно эти дискуссии дополнились исследованиями о характере контактов между двумя видами человека, а также о судьбе неандертальских генов у современного человечества.
Однако авторы данного исследования (в число которых вошли главные специалисты по Евразии каменного века — швед Сванте Паабо и американец Дэвид Райх) начинают отсчет с 43-го тысячелетия до нашей эры, с прихода людей современного типа в Европу. Их цель — увязать климатические сдвиги и известную археологам смену материальных культур (костенковская, ориньякская, граветтская) с движением населения Европы. Для этого ученые взяли ДНК останков 51 древнего человека (рекордное количество для такого рода исследований), найденного на просторах Евразии — от испанской пещеры Эль-Мирон и бельгийской пещеры Гойе до стоянок Афонтова Гора под Красноярском и Мальта у озера Байкал. Экстракты ДНК, извлеченные из костей в стерильных помещениях, были обработаны методом Illumina/Solexa. Ученые приняли специальные меры, чтобы предотвратить контаминацию материала современной ДНК.
Максимум оледенения
Фото: Ittiz / Wikipedia
Как заселяли Европу
Во-первых, ученые выяснили, что неандертальского генетического материала в ДНК человека со временем становится все меньше. В геномах современных евразийцев его примерно два процента, тогда как 45 тысяч лет назад доля неандертальских генов доходила до 4,3-5,7 процента. Такое падение ученые объясняют не скрещиванием с другими группами людей (более «свободными» от неандертальской «крови»), а естественным отбором: гены неандертальцев, видимо, приводили к нарушениям в психическом и физическом развитии людей и со временем «вымывались» из популяции.
К сходному выводу пришли и другие ученые, исследовавшие примеси генов неандертальцев и денисовцев (другого архаичного вида Homo) в современных людях. С одной стороны, чужие гены помогают выживать: унаследованные от древних гоминин гены отвечают за приспособленность к жизни на большой высоте у тибетцев, а население Папуа — Новой Гвинеи получило от них улучшенное осязание. При этом часть неандертальских генов затрагивают работу мужских половых желез. Вероятно, этим частично объясняется пониженная плодовитость мужчин — потомков тех, кто родился от связей между сильно различающимися группами Homo.
Три черепа из верхнепалеолитической стоянки Дольни-Вестонице (29 тысяч лет до нашей эры)
Фото: Martin Frouz and Jiri Svoboda
Далее генетики узнали о неожиданно древних связях между востоком и западом Евразии. Так, гаплогруппу R1b, которая раньше считалась занесенной в Европу миграциями степного населения прикаспийских степей в бронзовом веке, нашли у индивидов из Виллабруны (Италия, 14 тысяч лет назад) и у иберийского земледельца (семь тысяч лет назад). Локус HERC2, отвечающий за светлый цвет глаз у европейцев, появляется одновременно в Италии и на Кавказе (14-13 тысяч лет назад). Гаплогруппу M (митохондриальной ДНК) нашли у жителя Южной Италии (Остуни) возрастом в 27 тысяч лет: эта гаплогруппа, ныне встречающаяся только в Азии, наблюдалась и в Европе до последнего максимума обледенения, но позже ее носители исчезли.
Нашли ученые и Homo sapiens (индивиды из Усть-Ишима и Пештера-ку-Оасе), которые попали в Европу очень рано (40 тысяч лет назад), но в генах современных европейцев своего следа не оставили. Только с 35-го тысячелетия до нашей эры всех обследованных индивидов с уверенностью можно причислить к предкам европейцев. При этом с людьми из Мальты сходства нет, а общие черты (палеолитические Венеры) нужно объяснять не миграциями населения, а трансъевразийским культурным обменом.
Боллинг-аллередский интернационал
Наконец, генетикам удалось увязать археологические культуры с конкретными миграциями. Мадленская культура свидетельствует об экспансии населения из рефугиумов Юго-Западной Европы после некоторого отступления ледников примерно 19 тысяч лет назад. Генетические связи европейцев с жителями Ближнего Востока, начиная с 12-го тысячелетия до нашей эры, по времени совпадают с беллингским потеплением — первым после максимума оледенения. Тогда же появляются эпиграветтская и азильская культуры. Генетики уверены, что в ту эпоху группы людей, скрывавшиеся от оледенения на «островках» Балкан и Западной Азии, начали активно заселять Европу. Заинтриговали ученых и общие гены с жителями Восточной Азии (Китай) в тот же период (14 тысяч лет назад), но выяснение исторических причин этой странной связи они оставили новому поколению исследователей.
Артем Космарский
Источник
Учёные в течение нескольких последних лет говорят о том, что длина концевых участков хромосом в клетках человека меняется с возрастом. Чем старше индивид, тем короче его теломеры. По мере деления клеток, начиная с эмбрионального возраста в несколько дней, они становятся всё короче и короче. В итоге в старческом возрасте теломеры почти всех клеток организма уже не могут защищать концы хромосом.
Элизабет Пэрриш , исполнительный директор компании BioViva, расположенной в Сиэтле, США, утверждает, что она решила опробовать на себе революционную методику омолаживания организма, и стала первым человеком, которому генетическими методами теломеры удлинили.
На протяжении последних шести месяцев она якобы тестировала на себе экспериментальные генетические методики омоложения, созданные в её компании, и теперь может считаться на 20 лет моложе. По паспорту Пэрриш сейчас 44 года.
Женщина-руководитель с сентября 2015 года прошла два этапа процедур. В ходе первого ей была внедрена защита от потери мышечных волокон, которая происходит с возрастом, а во время второго был остановлен процесс потери стволовых клеток, которые спасают человека от целого ряда старческих заболеваний.
Как говорит сама Элизабет, она «нулевой пациент» и хотела не просто омолодиться, а показать, что последние поколения терапий такого рода безопасны. Кроме того, она, вероятно, боялась за свою жизнь, так как тесты, проведённые с белыми кровяными клетками её тела, показали, что их теломеры слишком короткие для её 44 лет. Это грозило развитием старческих болезней в более раннем, чем это обычно бывает, возрасте.
Первые анализы были взяты у Пэрриш в сентябре 2015 года, а уже в марте 2016-го они показали, что её теломеры удлинились в среднем с 6,71 до 7,33 тысячи пар оснований. То есть лейкоциты женщины стали по сути моложе.
Как заявляет сама Элизабет, возрастные заболевания невозможно вылечить, просто перестроив свой образ жизни на более здоровый. Решением могут стать только биотехнологические методики.
источник
Откуда произошли русские? Кто был нашим предком? Что общего у русских и украинцев? Долгое время ответы на эти вопросы могли быть только умозрительными. Пока за дело не взялись генетики.
Адам и Ева
Изучением корней занимается популяционная генетика. Она базируется на показателях наследственности и изменчивости. Генетики обнаружили, что все современное человечество восходит к одной женщине, которую ученые именуют Митохондриальной Евой. Она жила в Африке более 200 тысяч лет назад.
У всех нас в геноме одинаковая митохондрия – набор из 25 генов. Он передаются только по материнской линии.
При этом Y-хромосома у всех нынешних мужчин также возводится к одному мужчине, прозванном Адамом, в честь библейского первого человека. Понятно, что речь идет всего лишь о ближайших общих предках всех ныне живущих людей, их гены дошли до нас в результате генетического дрейфа. Стоит заметить, что жили они в разное время – Адам, от которого все современные представители мужского пола получили свою Y-хромосому, был на 150 тысяч лет моложе Евы.
Конечно, этих людей с большой натяжкой можно назвать нашими «предками», так как из тридцати тысяч генов, которыми обладает человек, от них у нас всего лишь 25 генов и Y-хромосома. Популяция увеличивалась, остальные люди мешались с генами их современников, видоизменялись, мутировали в ходе миграций и условий, в которых люди жили. В итоге мы получили разные геномы разных образовавшихся впоследствии народов.
Гаплогруппы
Именно благодаря генетическим мутациям мы можем определить процесс расселения человечества, а также генетические гаплогруппы (общности людей со схожими гаплотипами, имеющими общего предка, у которого в обоих гаплотипах имела место одна и та же мутация), свойственные той или иной нации.
У каждого народа – свой набор гаплогрупп, которые иногда бывают схожи. Благодаря этому мы можем определить, чья кровь течет в нас, и кто является нашими ближайшими генетическими родственниками.
Согласно исследованию 2008 года, проведенному российскими и эстонскими генетиками, русский этнос генетически состоит из двух основных частей: жители Южной и Центральной России ближе к другим народам, говорящим на славянских языках, а коренные северяне – к финно-уграм. Разумеется, речь идет о представителях русского народа. Удивительно, но гена, присущего азиатам, в том числе и монголо-татарам, в нас практически нет. Так что знаменитая поговорка: «Поскреби русского, найдешь татарина» в корне неверна. Причем, на татарском народе азиатский ген также не особо отразился, генофонд современных татар оказался по большей части европейским.
В целом, если исходить из результатов исследования, в крови русского народа практически нет примеси из Азии, из-за Урала, зато в пределах Европы наши предки испытывали многочисленные генетические влияния своих соседей, будь то поляки, финно-угры, народы Северного Кавказа или этнос татар (не монголов). Кстати, гаплогруппа R1a, характерная для славян, по некоторым версиям, родилась тысячи лет назад и была частой у предков скифов. Часть этих праскифов жила в Средней Азии, часть перекочевала в Причерноморье. Оттуда эти гены дошли до славян.
Прародина
Когда-то славянские народы жили на одной территории. Оттуда уже они разбрелись по свету, воюя и смешиваясь с их коренным населением. Поэтому население нынешних государств, в основе которых лежит славянский этнос, различаются не только по культурным и языковым признакам, но и генетически. Чем дальше они географически друг от друга, тем больше различий. Так у западных славян нашлись общие гены с кельтским населением (гаплогруппа R1b), у балканских – с греками (гаплогруппа I2 ) и древними фракийцами (I2а2), у восточных – с балтами и финно-уграми (гаплогруппа N). Причем, межэтнический контакт последних происходил за счет славянских мужчин, которые женились на аборигенках.
Несмотря на многочисленные различия и неоднородность генофонда, русские, украинцы, поляки и белорусы четко соответствуют одной группе на так называемой диаграмме MDS, отражающей генетическую дистанцию. Из всех народов мы ближе всего друг к другу.
Генетический анализ позволяет найти упомянутую выше «прародину, где все начиналось». Это возможно благодаря тому, что каждая миграция племен сопровождается генетическими мутациями, которые все больше и больше искажали изначальный набор генов. Так что, исходя из генетической близости, можно определить и изначальную территориальную.
Например, по геному, поляки ближе к украинцам, чем к русским. Русские близки с южными белорусами и к восточным украинцам, но далеки от словаков и поляков. И так далее. Это позволило ученым сделать вывод, что первоначальная территория славян была, примерно посередине нынешнего ареала расселения их потомков. Условно, территория сформировавшейся впоследствии Киевской Руси. Археологически это подтверждается развитием пражско-корчакской археологической культуры V—VI веков. Оттуда уже пошли южные, западные и северные волны расселения славян.
Генетика и менталитет
Казалось бы, раз известен генофонд, легко понять, откуда берется народный менталитет. На самом деле, нет. По словам Олега Балановского, сотрудника лаборатории популяционной генетики РАМН, между национальным характером и генофондом нет никакой связи. Это уже «исторически сложившиеся обстоятельства» и культурное влияние.
Грубо говоря, если новорожденного младенца из русского села со славянским генофондом увезти сразу в Китай и воспитать в китайских обычаях, в культурном плане он будет типичным китайцем. Но, что касается внешности, иммунитета к местным заболеваниям, все останется славянским.
ДНК-генеалогия
Наряду с популяционной генеалогией, сегодня появляются и развиваются частные направления по изучению генома народов и их происхождения. Некоторые из них относят к псевдо-наукам. Так, например, русско-американский биохимик Анатолий Клесов изобрел, так называемую, ДНК-генеалогию, которая, по словам ее создателя, «наука практически историческая, создаваемая на базе математического аппарата химической и биологической кинетики». Проще говоря, это новое направление пытается изучать историю и временные рамки существования тех или иных родов и племен на основе мутаций в мужских Y-хромосомах.
Основными постулатами ДНК-генеалогии стали: гипотеза о неафриканском происхождении Homo sapiens (что противоречит выводам популяционной генетики), критика норманнской теории, а также удлинение истории славянских племен, которых Анатолий Клесов считает потомками древних ариев.
Откуда такие выводы? Все от упомянутой уже гаплогруппы R1А, которая является самой распространенной у славян.
Естественно, подобный подход породил море критики, как со стороны историков, так и со стороны генетиков. В исторической науке говорить о славянах-ариях не принято, поскольку материальная культура (основной источник в данном вопросе) не позволяет определить преемственность славянской культуры от народов Древней Индии и Ирана. Генетики и вовсе возражают против ассоциации гаплогрупп с этническими признаками.
Доктор исторических наук Лев Клейн подчеркивает, что «Гаплогруппы — это не народы и не языки, и давать им этнические клички — опасная и недостойная игра. Какими бы патриотическими намерениями и восклицаниями она ни прикрывалась». По словам Клейна, выводы Анатолия Клесова о славянах-ариях сделали его изгоем в научном мире. О том, как дальше будет развиваться дискуссия вокруг новозаявленной науки Клесова и вопроса о древнем происхождении славян, пока что остается только гадать.
0,1%
Несмотря на то, что ДНК всех людей и народов различны и в природе нет ни одного тождественного другому человека, с генетической точки зрения мы все чрезвычайно похожи. Все различия в наших генах, которые дали нам разный цвет кожи и разрез глаз, по словам отечественного генетика Льва Житовского, составляют всего 0,1% от нашего ДНК. На остальные 99,9% мы генетически одинаковы. Как ни парадоксально, но если сопоставить различных представителей человеческих рас и ближайших наших родственников шимпанзе, то окажется, что все люди отличаются гораздо меньше, чем шимпанзе в одном стаде. Так что, в какой-то степени, мы все — это одна большая генетическая семья.
источник