У нейтральных мутаций нашли вред |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2022-06-23 20:33 Даже если мутация не меняет аминокислоту в белке, она в большинстве случаев плохо влияет на клетку. В ДНК постоянно появляются мутации. Некоторые идут организму на пользу, некоторые вредят, а некоторые, нейтральные, ни на что не влияют. Если вспомнить, что большая часть ДНК ничего не кодирует и не задействована в регуляторных процессах, то легко догадаться, что нейтральные мутации — это те, которые попадают в такую балластную, или мусорную, ДНК. Но и в кодирующей ДНК мутации не всегда проявляют себя. Происходит так из-за особенностей генетического кода. Как мы знаем, последовательность аминокислот в белке закодирована последовательностью кодонов в ДНК. Кодон, или триплет, — это тройка генетических букв, которым соответствует аминокислотное значение. Всего генетических букв у нас четыре, и вот, складываясь по три, они образуют словарь для всех аминокислот, из которых состоят наши белки. Но если некоторые аминокислоты кодируются только одним кодоном, то другие кодируются двумя, четырьмя и даже шестью. (Собственно, по одному кодону досталось только двум аминокислотам, метионину и триптофану.) И если мы посмотрим на кодоны, которые кодируют одну и ту же аминокислоту, то увидим, что они похожи. Например, глутаминовую аминокислоту кодируют тройки GAA и GAG, где А и G — азотистые основания аденин и гуанин. Легко понять, что мутация, которая в этих кодонах заменит последний А на G (или наоборот), саму аминокислоту не изменит — при синтезе в растущую полипептидную цепь всё равно встроится глутаминовая кислота. А вот если вместо первого G вдруг появится А, то на месте глутаминовой кислоты окажется лизин — его кодоны выглядят как AAA и AAG. Мутации, которые не меняют кодона, называют синонимичными — на месте одного кодона оказывается его синоним, обозначающий ту же аминокислоту. Если аминокислота будет та же, то с белком ничего не случится, он будет работать, как работал — мутация по эффекту окажется нейтральной. Но в последние годы самые разные исследователи вдруг стали замечать, что нейтральные синонимичные мутации на самом деле не так уж нейтральны. Сотрудники Мичиганского университета и Стэнфордского университета в экспериментах с дрожжами подтверждают, что всё так и есть, что это не какие-то странные исключения: синонимичные мутации, которые не должны ни на что влиять, в большинстве случаев оказываются явно вредными (но иногда и полезными). С помощью метода генетического редактирования CRISPR/Cas они создали несколько тысяч штаммов дрожжей с самыми разными мутациями в каком-то одном гене (всего таких генов выбрали двадцать один, но в каждом штамме, повторим, мутация была только в одном из них). Эффект от мутаций оценивали по росту и размножению дрожжей: чем больше потомков мутант может оставить, тем более он успешен с точки зрения биологической эволюции, и наоборот — если мутант размножается плохо, значит, мутация ему вредит. В статье в Nature говорится, что 75,9% синонимичных мутаций были для дрожжей вредны, 1,3% —полезны, остальные же были действительно нейтральны. Сами авторы не ожидали, что псевдонейтральных мутаций окажется так много. Можно предположить, что и у других организмов мы тоже переоцениваем нейтральность синонимичных мутаций, но тут требуются дополнительные исследования. Почему так происходит? Очевидно, тут что-то происходит не на уровне готового белка, а в ходе тех молекулярных процессов, которые ему предшествуют. Исследователи попробовали хотя бы в общих чертах выяснить, что за механизм тут работает, и увидели, что псевдонейтральные мутации влияют на уровень активности гена. «Белковая» информация с гена в ДНК сначала должна быть скопирована в РНК, а потом уже эта РНК отправляется к белок-синтезирующим машинам рибосомам, которые читают на ней её кодоны и в соответствии с последовательностью кодонов соединяют аминокислоты в полипептид. Синонимичные мутации не меняют аминокислоты, но они как-то влияют на скорость синтеза белка — и, к примеру, какой-нибудь важной белковой молекулы в клетке окажется меньше или больше, чем нужно, и клетка от этого будет делиться медленнее или быстрее. Источник: www.nkj.ru Комментарии: |
|