ЭлБиб

СОСТОЯНИЕ ВСЕМИРНЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ЖИВОТНЫХ

В СФЕРЕ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ И СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РАЗДЕЛ

360

ние для характеристики разнообразия ГРЖ, и поис-

ка функциональных вариантов важных генов. Важно

отметить, что РНК и белки тоже содержат ключевую

информацию, и поэтому заслуживают параллельных

исследований; их роль в поисках функциональных

вариантов также рассматривается ниже.

Разнообразие организмов обусловлено изменчи-

востью последовательностей ДНК и влиянием факто-

ров среды. Генетическая изменчивость значительна,

и каждый индивидуум данного вида, за исключением

монозиготных близнецов, несет уникальные после-

довательности ДНК. ДНК-варианты являются следст-

виеммутаций,происходящихвследствиезаменыодно-

го нуклеотида (однонуклеотидный полиморфизм –

single nucleotide polymorphisms, SNP), вставок или по-

терь фрагментов ДНК разной длины (от одного до

нескольких тысяч нуклеотидов), или дупликаций и

инверсий фрагментов ДНК. ДНК-варианты классифи-

цируются как «нейтральные», если они не вызывают

изменений в метаболических или фенотипических

характеристиках, и, следовательно, не подвергаются

ни позитивному, ни негативному, ни балансирующе-

му отбору; все остальные варианты рассматривают-

ся как «функциональные». Мутации в ключевых

нуклеотидах кодирующей последовательности могут

изменять аминокислотную последовательность бел-

ка и приводить к появлению новых функциональных

вариантов. Такие варианты могут увеличивать или

уменьшать метаболическую эффективность по срав-

нению с исходным «диким типом», могут полностью

Вставка 72

Современные направления

развития молекулярной биологии

Текущие революционные достижения в молекулярно-

биологических исследованиях в области разведения

домашнего скота и сохранения его генетического раз-

нообразия включают:

1) полное секвенирование геномов наиболее важных

видов домашних животных;

2) разработку методов оценок полиморфизма по локу-

сам, распространенным по всему геному (например,

методы определения SNP);

3) разработку технологии микроматриц для измерения

транскрипции генов в большом масштабе.

Информация, получаемая в результате секвенирования

всего генома (завершено для кур и почти полностью –

для свиней и крупного рогатого скота), объединяемая с

SNP-технологиями, будет существенно ускорять поиск

важных генов. Картирование главных генов количест-

венных признаков (Quantitative trait loci - QTL) для иден-

тификации участков хромосом, влияющих на признаки -

мишени действия этих генов, и выявления присутствия

генов-кандидатов, локализованных в этих районах, ис-

следование характера их экспрессии (напр., с использо-

ванием микроматриц или протеомного анализа) и функ-

ции у разных видов, все это взятое вместе дает возмож-

ность идентифицировать ключевые гены и вскрывать

комплексность физиологической регуляции призна-

ков – мишеней исследований.

Вставка 71

Новые «–омик

научные дисциплины

Геномика картирует гены и генетические варианты

у индивидуумов и групп. Это позволяет приблизить-

ся к пониманию перевода генетической информа-

ции в метаболические функции и фенотипические

характеристики. Такой подход вскрывает биологи-

ческие процессы и их взаимодействия с факторами

среды. Геномика включает в себя комбинацию вы-

сокоточных технологий, таких как протеомика и

метаболомика, с методами биоинформатики, кото-

рые обеспечивают возможность обработки, анализа

и интеграции большого количества данных.

утрачивать свою функцию, или даже добавлять но-

вую функцию. Мутации в регуляторной области могут

изменять уровни и характер экспрессии гена; напри-

мер, переключение генов по схеме вкл./выкл. или

ниже/выше при экспрессии белков в определенных

тканях на различных стадиях развития или в разных

физиологических состояниях.

Хотя доказано, что анализ одного типа био-

молекул очень много дает для понимания био-

логических явлений, параллельные крупномас-

штабные исследования ДНК, РНК и белков от-

крывают новые перспективы в интерпретации и

моделировании сложности живых организмов.

Дальнейшее обсуждение этих достижений см. ниже.