Лекции по генетике человека. Буторина А.К - 45 стр.

                                    45
что это скорее не «мусор», а ценное эволюционное приобретение,
обеспечившее человеку преимущество в процессе развития, а потому и
сохранившееся.
      Прочтение     всех нуклеотидных последовательностей в геноме
человека - это лишь первый этап работы. По словам академика А.А. Баева,
«сама по себе нуклеотидная последовательность мертва». Необходимо
знать функции генов. Изучением этого занимается наука геномика.
Геномика - это наука о геномах. Сравнение геномов разных видов
позволяет по гомологии структуры нуклеотидной последовательности
судить об аналогии функций гена. При этом геномика использует методы
так называемой «обратной генетики», которая в отличие от классической
генетики идет не от изучения признака к изучению гена, а наоборот - от
идентификации гена при отсутствии всякой информации о нем к изучению
его функции. Предварительно место гена на хромосомной карте
устанавливается по его сцеплению с известными генетическими
маркерами, после чего осуществляется его позиционное клонирование и
секвенирование.      Последняя     процедура      сейчас    полностью
автоматизирована. Сравнение геномов - это «компьютероемкие» и
«интеллектуалоемкие» процедуры. Возможность определения функции
гена после его позиционного клонирования и определения нуклеотидной
последовательности обеспечивается существованием ортологичных генов,
т.е. общего для всех организмов набора генов, контролирующих синтез
ключевых       макромолекул,    участвующих     в     фундаментальных
биологических процессах, таких, как репликация, транскрипция,
трансляция, репарация. Ортологи - это гомологичные гены в геномах
разных организмов, которые произошли от одного гена в общем
предковом организме и сохранили одну и ту же функцию в процессе
эволюции. Контролируемые ими основополагающие механизмы
биологической организации, сложившиеся миллиарды лет назад, уже не
подвергаются изменениям в настоящем, как и регуляторные элементы,
контролирующие ключевые этапы онтогенеза высших растений и
животных. Типичный пример ортологичных генов - гистоновые гены,
кодирующие белки гистоны, которые взаимодействуют с ДНК и
упаковывают ее в составе хроматина и хромосом. Существование
ортологичных генов позволяет приписывать базовые биохимические
функции последовательностям одного организма на основании их
гомологии с последовательностями другого. Это было использовано,
например, для приписывания функции генам, вовлеченным в
возникновении наследственных заболеваний человека. Так, структура
клонированных генов MSH2 и MLH1, ответственных за наследственную
предрасположенность к неполипозному раку толстой кишки, оказалось
гомологичной дрожжевым и бактериальным генам, вовлеченным в
репарацию. В отличие от ортологов паралогичные гены, или паралоги,
возникают путем внутригеномных дупликаций и могут эволюционировать
с приобретением новых функций.
      Идентификация ортологов и паралогов важна для функциональных