Презентация "Геном человека" по медицине – проект, доклад

ЛЕКЦИЯ 7. ГЕНОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА. СВЕДЕНИЯ о ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА. ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ. ГЕНОМ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. ГЕНОМ и ГЕНОТИП – СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА; КАРИОТИП; 2. ГЕНОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА – СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ВКЛАД в ЯВЛЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ и БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ; 3. ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА – ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА; 4. ИCТОРИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ ГЕНОМИКИ и ПОСТГЕНОМНЫЙ, НОВЫЕ ПРИОРИТЕТЫ; 5. ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ; 6. ГЕНОМ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА;

ГЕНОМ и ГЕНОТИП: СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА -

1. ТЕРМИН “ГЕНОМ” ПРЕДЛОЖЕН Г.ВИНКЛЕРОМ в 1920 г. для ОБОЗНАЧЕНИЯ СОВОКУПНОСТИ ГЕНОВ (НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК) в ГАПЛОИДНОМ НАБОРЕ ХРОМОСОМ ОРГАНИЗМОВ ДАННОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ВИДА – ГЕНОМЫ ЧЕЛОВЕКА, ШИМПАНЗЕ, МАЛЯРИЙНОГО ПЛАЗМОДИЯ …; 2. ТЕРМИН “ГЕНОТИП” ПРЕДЛОЖЕН В.ИОГАНСЕНОМ в 1909 г. для ОБОЗНАЧЕНИЯ СОВОКУПНОСТИ ГЕНОВ (фактически, АЛЛЕЛЕЙ) в ДИПЛОИДНОМ НАБОРЕ ХРОМОСОМ ОРГАНИЗМОВ ДАННОГО БИОЛОГИЧЕСКОГО ВИДА – ГЕНОТИПЫ ИВАНОВА, ПЕТРОВА, СИДОРОВА …; 3. Из ОПРЕДЕЛЕНИЙ СЛЕДУЕТ, что ГЕНОМ ЯВЛЯЕТСЯ ВИДОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ (ОСОБИ ОДНОГО ВИДА ИМЕЮТ СОВОКУПНОСТЬ одних и тех же ГЕНОВ), ГЕНОТИП – ИНДИВИДУАЛЬНОЙ (ОТДЕЛЬНЫЕ ОСОБИ ОДНОГО ВИДА, ИМЕЯ ИДЕНТИЧНЫЙ НАБОР ГЕНОВ, МОГУТ РАЗЛИЧАТЬСЯ по их АЛЛЕЛЬНЫМ ВАРИАНТАМ); 4. ПОНЯТИЕ “ГЕНОМ” – СОВОКУПНОСТЬ СБАЛАНСИРОВАННЫХ по БАЗОВОЙ БИОИНФОРМАЦИИ ГЕНОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ во ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ВИДОСПЕЦИФИЧНЫЕ ТИПЫ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ и ОНТОГЕНЕЗА; ГЕНОТИП – ОПРЕДЕЛЯЕТ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ (ВНУТРИВИДОВОЕ) РАЗНООБРАЗИЕ ОСОБЕЙ по СОДЕРЖАНИЮ и ДОЗАМ ОТДЕЛЬНЫХ “КВАНТОВ” БИОИНФОРМАЦИИ, ИНСТРУМЕНТ СОЗДАНИЯ РЕЗЕРВА НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ, что ОПРЕДЕЛЯЕТ ЭВОЛЮЦИОННУЮ и ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ПЛАСТИЧНОСТЬ ВИДА; 5. ПОНЯТИЕ “КАРИОТИП” ОТРАЖАЕТ СПОСОБ СТРУКТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ГЕНОМОВ и ГЕНОТИПОВ у ЭУКАРИОТ;

ВКЛАД ГЕНОМНОГО УРОВНЯ в ЯВЛЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ и БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ -

ВКЛАД в ЯВЛЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ: 1. ГЕНОМ – НЕСЛУЧАЙНАЯ, ЭВОЛЮЦИОННО СЛОЖИВШАЯСЯ СОВОКУПНОСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ГЕНОВ (НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК); в силу этого ГЕНОМ ОБЕСПЕЧИВАЕТ БИОИНФОРМАЦИОННО ВИДОСПЕЦИФИЧНЫЙ ТИП ОНТОГЕНЕЗА, ВИДОСПЕЦИФИЧНЫЙ ТИП ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ и ВИДОСПЕЦИФИЧНЫЙ ТИП ПОВЕДЕНИЯ; 2. ВИДОСПЕЦИФИЧНАЯ СТРУКТУРА ГЕНОМА ОБУСЛОВЛИВАЕТ ЗАКОНОМЕРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ (НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК) и во взаимодействии с ЭПИГЕНИТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ ТРЕБУЕМУЮ по БИОИНФОРМАЦИОННОМУ НАПОЛНЕНИЮ, ВРЕМЕНИ, ТИПУ КЛЕТОК и ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ЗАПРОСАМ АКТИВАЦИЮ-ИНАКТИВАЦИЮ ГЕНОВ (НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК);

ВКЛАД ГЕНОМНОГО УРОВНЯ в ЯВЛЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ и БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) -

ВКЛАД в ЯВЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ: 1. РОЛЬ в ЭВОЛЮЦИИ ГЕНОМНЫХ и ХРОМОСОМНЫХ МУТАЦИЙ; БЛИЖАЙШИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫЕ РОДСТВЕННИКИ ЧЕЛОВЕК и ШИМПАНЗЕ ИМЕЮТ 99% ОБЩИХ СТРУКТУРНЫХ ГЕНОВ (тем не менее, у ЛЮДЕЙ – ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ОТБОР по ГЕНАМ ЗАЩИТЫ от Tвс и МАЛЯРИИ, ИНАКТИВИРОВАНЫ ГЕНЫ КЕРАТИНА ВОЛОС и ГИДРОКСИЛАЗЫ СМH-N-АЦЕТИЛНЕЙРАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ – ДЕЛЕЦИЯ 92 п.н. в связи с ИНСЕРЦИЕЙ Аlu ЭЛЕМЕНТА), однако ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ОГРОМНЫ; СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КАРИОТИПОВ НАЗВАННЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ОТРЯДА ПРИМАТОВ ГОВОРИТ о НАЛИЧИИ ДОСТАТОЧНЫХ РАЗЛИЧИЙ: у ЛЮДЕЙ 23 ПАРЫ ХРОМОСОМ, у ШИМПАНЗЕ – 24 (2-ая ХРОМОСОМА ЧЕЛОВЕКА – ДВЕ СЛИВШИЕСЯ ХРОМОСОМЫ ОБЕЗЬЯНЫ, 12 и 13), 13 ПАР ХРОМОСОМ ПОЛНОСТЬЮ ИДЕНТИЧНЫ, тогда как ХРОМОСОМЫ 5 ПАРЫ и еще 8-ми ПАР РАЗЛИЧАЮТСЯ ИНВЕРТИРОВАННЫМИ ПЕРИЦЕНТРИЧЕСКИМИ УЧАСТКАМИ, 9 ХРОМОСОМА ЧЕЛОВЕКА КРУПНЕЕ, а 12 КОРОЧЕ; есть РАЗЛИЧИЯ в СТРУКТУРЕ ГЕНОМОВ – У ЧЕЛОВЕКА БОЛЬШЕ Alu-повторов, НУКЛЕОТИДНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОКОЛОЦЕНТРОМЕРНОЙ ДНК РАЗЛИЧНЫ, НАИБОЛЬШИЕ РАЗЛИЧИЯ в НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ – ХРОМОСОМА У, НАИМЕНЬШИЕ – ХРОМОСОМА Х; МОЖНО ЗАКЛЮЧИТЬ, что ОСНОВУ ДИВЕРГЕНЦИИ СРАВНИВАЕМЫХ ВИДОВ от ОБЩЕГО ПРЕДКА СОСТАВЛЯЮТ ИЗМЕНЕНИЯ КАРИОТИПА и СИСТЕМЫ ГЕНОМА; 2. РОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ СИСТЕМЫ ГЕНОМА в ЭВОЛЮЦИИ на ОСНОВЕ МЕХАНИЗМА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕНОСА ГЕНОВ (НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК);

ПРОЕКТ “ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА”: ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ -

а) СОЗДАНИЕ ТОЧНОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ КАРТЫ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА; ЗАДАЧА РЕШАЕТСЯ благодаря НАЛИЧИЮ в ГЕНОМЕ ПОЛИМОРФИЗМОВ (МИНИ- и МИКРОСАТЕЛЛИТНОГО, ОДНОНУКЛЕОТИДНОГО); б) СОЗДАНИЕ ТОЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТЫ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА: ЗАДАЧА РЕШАЕТСЯ благодаря НАЙДЕННОМУ МЕТОДИЧЕСКОМУ ПОДХОДУ (в частности, ПОСТРОЕНИЕ КОНТИГ) и ПЦР; в) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДНЫХ ПАР (СИКВЕНС) в ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА; к НАЧАЛУ 2001 г. был ОСУЩЕСТВЛЕН “ЧЕРНОВОЙ” ВАРИАНТ СИКВЕНСА, так как в ДНК ОСТАВАЛИСЬ УЧАСТКИ, в которых НУКЛЕОТИДНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ не были ОПРЕДЕЛЕНЫ; к НАЗВАННОЙ ДАТЕ было СЕКВЕНИРОВАНО и СОБРАНО в ПРОТЯЖЕННЫЕ ОТРЕЗКИ 95% ЭУХРОМАТИНОВЫХ УЧАСТКОВ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА;

ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА -

1. ПРЕДСТАВЛЕН ПОРЯДКА 3,2 МЛН. ПАР НУКЛЕОТИДОВ (7,1х109 пг ДНК); 2. КОДИРУЕТ АМИНОКИСЛОТНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПОЛИПЕПТИДОВ – 1,1-1,4%; СООТВЕТСТВУЕТ порядка 31 000 ГЕНОВ, из которых ИДЕНТИФИЦИРОВАНО примерно 20 тыс. ГЕНОВ, ВКЛЮЧАЯ 740 ТРАНСКРИБИРУЕМЫХ (РНК), но не ТРАНСЛИРУЕМЫХ ГЕНОВ; 3. ВСЕГО ТРАНСКРИБИРУЕТСЯ в РНК – 28% ДНК; 4. АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ – 2,4% ГЕНОВ (из СЕКВЕНИРОВАННЫХ 10 742), КОДИРУЮЩИХ ПОЛИПЕПТИДЫ; таких ГЕНОВ может быть не менее 60%; 5. ОДНОКОПИЙНЫЕ (менее 10 КОПИЙ) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (без КОДИРУЮЩИХ ПОЛИПЕПТИДЫ) – 73%; 6. 25% ДНК – ПОВТОРЯЮЩИЕСЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (СОТНИ, ТЫСЯЧИ, МЛН. ПОВТОРОВ); ДИСПЕРГИРОВАННЫЕ (РАЗБРОСАНЫ по ГЕНОМУ) и САТЕЛЛИТНЫЕ (10%, ТАНДЕМНЫЕ ПОВТОРЫ); среди ДИСПЕРГИРОВАННЫХ – ДЛИННЫЕ (LINE, до 7 000 п.н.) и КОРОТКИЕ (SINE, до 90-500 п.н.); среди SINE – Alu ПОВТОРЫ (300-500 тыс. на ГЕНОМ, СПОСОБНЫ к САМОКОПИРОВАНИЮ и ВСТРАИВАНИЮ в любой ЧАСТИ ГЕНОМА с НАРУШЕНИЕМ ФУНКЦИИ ГЕНОВ – ЭНДОГЕННЫЙ МУТАГЕН); в КАТЕГОРИИ САТЕЛЛИТНОЙ ДНК – ПОЛИМОРФНЫЕ по ЧИСЛУ ПОВТОРОВ МИНИ (20-70 п.н.) и МИКРОСАТЕЛЛИТЫ (2-4 п.н.): ИНСТРУМЕНТ КАРТИРОВАНИЯ ГЕНОВ, МАРКЕРЫ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕНОВ НАСЛЕДСТВЕННЫХ и МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫХ БОЛЕЗНЕЙ; ОДНОНУКЛЕОТИДНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ (1,42 МЛН. на ГЕНОМ, ИНСТРУМЕНТ КАРТИРОВАНИЯ, ВЫЯВЛЕНИЕ АЛЛЕЛЕЙ МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫХ БОЛЕЗНЕЙ);

ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КАТЕГОРИИ ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ ГЕНОВ (СООТНОШЕНИЕ в %%) -

1. ГЕНЫ РЕПЛИКАЦИИ, ЭКСПРЕССИИ и СОХРАНЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ГЕНОМА – 23,2%; 2. ГЕНЫ СИГНАЛЬНЫХ СИСТЕМ (КЛЕТОЧНОГО ОБЩЕНИЯ, ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ СИГНАЛЛИНГОВ) – 21,1%; 3. ГЕНЫ ОБЩЕКЛЕТОЧНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ – 17,5%; 4. ГЕНЫ других ФОРМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ (КОДИРУЮТ, среди прочих, БЕЛКИ ФОЛДИНГА, ТРАНСПОРТНЫЕ, СТРУКТУРНЫЕ, ИММУНОПРОТЕИНЫ) – 38,2%; 5. В КАТАЛОГ не ВОШЛО примерно 13 000 ГЕНОВ с НЕИЗВЕСТНОЙ ФУНКЦИЕЙ; 6. В 13 ГЕННЫХ СЕМЕЙСТВАХ (ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ, МЕТАБОЛИЗМ, РЕПЛИКАЦИЯ-МОДИФИКАЦИЯ ДНК, ТРАНСКРИПЦИЯ- ТРАНСЛЯЦИЯ, ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ СИГНАЛЛИНГ, МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, ФОЛДИНГ-ДЕГРАДАЦИЯ БЕЛКОВ, ТРАНСПОРТНЫЕ-СТРУКТУРНЫЕ- ЦИТОСКЕЛЕТНЫЕ- ЗАЩИТНЫЕ и ИММУННЫЕ, РАЗНОСТОРОННЕФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕЛКИ) , кроме ВТОРОГО, ЧИСЛО ГЕНОВ у ЧЕЛОВЕКА БОЛЬШЕ, чем у ДРОЖЖЕЙ, ДРОЗОФИЛЫ, КРУГЛОГО ЧЕРВЯ С. еlegans и РАСТЕНИЯ Arabidopsis thaliana;

ЧИСЛО ГЕНОВ, КОНТРОЛИРУЮЩИХ СИНТЕЗ БЕЛКОВЫХ ДОМЕНОВ, ВЫПОЛНЯЮЩИХ ВАЖНЫЕ ФУНКЦИИ, в ГЕНОМАХ ЧЕЛОВЕКА, ПЛОДОВОЙ МУХИ и КРУГЛОГО ЧЕРВЯ С. еlegans -

ДОМЕН ЧЕЛОВЕК ПЛОДОВАЯ КРУГЛЫЙ МУХА ЧЕРВЬ = ТРАНС- КРИПЦИОН- НЫЕ ФАКТОРЫ: “Цинковые пальцы”, тип GATA 11 5 8 = ГОМЕОБОКС регуляция генной активности в онтогенезе 160 100 82 = АПОПТОЗ програм. смерть клеток 16 5 7

ГЕНОМЫ ЧЕЛОВЕКА и ДРУГИХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ (СРАВНИТЕЛЬНО-ЭВОЛЮЦИОННЫЙ АСПЕКТ) -

В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА есть ГЕНЫ: = ОБЩИЕ для ПРО- и ЭУКАРИОТ – 21%; = ОБЩИЕ для ЖИВОТНЫХ и др. ЭУКАРИОТ – 32%; = ОБЩИЕ для ПОЗВОНОЧНЫХ и др. ЖИВОТНЫХ – 24%; = ОБЩИЕ для ПОЗВОНОЧНЫХ – 22%; = ОБЩИЕ для ПРИМАТОВ – 90-99%; В ГЕНОМЕ ЧЕЛОВЕКА есть ДНК от: = РЕТРОТРАНСПОЗОНОВ (РНК ВИРУСОВ) – 8%; = ДНК ТРАНСПОЗОНОВ (БАКТЕРИАЛЬНЫХ) – 3%; = еще 220 ГЕНОВ от БАКТЕРИЙ-СИМБИОНТОВ, ВКЛЮЧАЯ ГЕН МАО; ГИПОТЕЗА – эти ГЕНЫ ИНТРОДУЦИРОВАНЫ в ГЕНОМ ГОМИНИДА ПРИШЕЛЬЦАМИ из КОСМОСА для ПРЕВРАЩЕНИЯ в РАБОЧУЮ СИЛУ; от ЧЕЛОВЕКА – ГЕНЫ ДОСТАЛИСЬ БАКТЕРИЯМ-СИМБИОНТАМ;

ГЕНОМЫ ЧЕЛОВЕКА и ДРУГИХ ВИДОВ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ: СРАВНИТЕЛЬНО-ЭВОЛЮЦИОННЫЙ АСПЕКТ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) -

РЕШАЕМЫЕ ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ: БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛИЧЕСТВО ВИД: ЭКСПРЕССИРУЕМЫХ (ТРАНСКРИБИРУЕМЫХ и ТРАНСЛИРУЕМЫХ) ГЕНОВ: = ЧЕЛОВЕК 20-31 000 = C. elegans 19 000 = ДРОЗОФИЛА 7 200 = S. cerevisiae (дрожжевая клетка, одноклеточный эукариот) 6 000 = КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА (прокариот) 4 000 = Mycoplasma genitalium (примитивный прокариот) 500 (из них 350 жизненно необходимы - “элементарная машина жизни”)

ГЕНОМЫ других ВИДОВ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ: ВОЗБУДИТЕЛИ ИНФЕКЦИОННЫХ и ПАРАЗИТАРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ и их ПЕРЕНОСЧИКИ -

РЕШАЕМЫЕ БИОМЕДИЦИНСКИЕ ЗАДАЧИ: ПОИСК в ГЕНОМАХ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ и ПЕРЕНОСЧИКОВ МИШЕНЕЙ для СПЕЦИФИЧЕСКИХ, ДЕЙСТВУЮЩИХ ИЗБИРАТЕЛЬНО ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ (Plasmodium falciparum, ВОЗБУДИТЕЛЬ ТРОПИЧЕСКОЙ МАЛЯРИИ в РЕГИОНАХ АФРИКИ к ЮГУ от САХАРЫ, ЕЖЕГОДНО более 2,5 млн. СМЕРТЕЙ – в геноме МЕНЬШЕ ГЕНОВ РАЗЛИЧНЫХ ФЕРМЕНТОВ и МЕМБРАННЫХ ПЕРЕНОСЧИКОВ, БОЛЬШЕ – СВЯЗАННЫХ с ИЗБЕГАНИЕМ ДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЗМА ХОЗЯИНА; ПЕРЕНОСЧИК Anopheles gambie - после того, как САМКА НАПИТАЕТСЯ КРОВЬЮ РАСТЕТ АКТИВНОСТЬ ГЕНОВ СИНТЕЗА ЛИПИДОВ, ЛИЗОСОМНЫХ ФЕРМЕНТОВ, МЕЛАНИЗАЦИИ ЯЙЦЕКЛЕТОК и ПАДАЕТ АКТИВНОСТЬ ГЕНОВ СИНТЕЗА ЦИТОСКЕЛЕТНЫХ и СВЯЗАННЫХ со ЗРЕНИЕМ БЕЛКОВ, ФЕРМЕНТОВ ГЛИКОЛИЗА: РАЗРАБОТАНА СТРАТЕГИЯ БОРЬБЫ с НАЗВАННЫМ ПАРАЗИТАРНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЕМ);

ПОСТГЕНОМНЫЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ПЕРИОД -

1. От СТРУКТУРНОЙ к ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГЕНОМИКЕ: а) ТРАНСКРИПТОМИКА - только у ЭУКАРИОТ есть пре-и(м)РНК и ее ПРОЦЕССИНГ в виде ДОБАВЛЕНИЯ КЭПА, ПОЛИАДЕНИЛИРОВАНИЯ, СПЛАЙСИНГА и ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ; только у ЭУКАРИОТ ТРАНСКРИБИРУЮТСЯ НЕТРАНСЛИРУЕМЫЕ МАЛЫЕ ЯДЕРНЫЕ и ЯДРЫШКОВЫЕ РНК с КОНЦЕНСУСНЫМИ-СЕРВИСНЫМИ ФУНКЦИЯМИ, микроРНК или КОРОТКИЕ ИНТЕРФЕРИРУЮЩИЕ РНК с РЕГУЛЯТОРНЫМИ ФУНКЦИЯМИ; б) ПРОТЕОМИКА - БЕЛКОВЫЙ РЕПЕРТУАР, ФОЛДИНГ, ГОМО- и ГЕТЕРО- МУЛЬТИБЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ; ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА ДНК – НАЛИЧИЕ КОДОНОВ “ПРЕПИНАНИЯ”, ВЫРОЖДЕННОСТЬ КОДА, ОТСТУПЛЕНИЯ от УНИВЕРСАЛЬНОСТИ КОДА; АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ; ДЕГРАДАЦИЯ БЕЛКОВ; ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ КАТАЛИЗ и др. ФУНКЦИИ;

ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ на ПОСТГЕНОМНЫЙ ПЕРИОД -

1. ПРОДОЛЖЕНИЕ РАБОТЫ по СЕКВЕНИРОВАНИЮ ГЕНОМОВ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ возможно БОЛЬШЕГО ЧИСЛА ВИДОВ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ – СРАВНИТЕЛЬНО-ЭВОЛЮЦИОННАЯ ГЕНОМИКА; ГЕНОМИКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ и ПЕРЕНОСЧИКОВ ИНФЕКЦИОННЫХ и ПАРАЗИТАРНЫХ БОЛЕЗНЕЙ - ЭКОПРОФИЛАКТИКА; ВЫЯСНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕНОМА – ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА; 2. ГЕНОМИКА ЗДОРОВЬЯ и НЕЗДОРОВЬЯ ЛЮДЕЙ как ОСНОВА ПРЕДИКТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ; 3. ДАННЫЕ ГЕНОМИКИ как ОСНОВА РАЗРАБОТКИ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ; ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ и МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РЕАКЦИИ на ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА – ПЕРСОНИФИКАЦИЯ МЕДИЦИНЫ; ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ и МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ; 4. ДАННЫЕ ГЕНОМИКИ как ОСНОВА ПОНИМАНИЯ РАССОВЫХ, ЭТНИЧЕСКИХ, МЕЖПОПУЛЯЦИОННЫХ РАЗЛИЧИЙ в ОСОБЕННОСТЯХ ПАТОЛОГИИ, РЕАКЦИИ на ПАТОГЕНЫ и ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ; 5. ДАННЫЕ ГЕНОМИКИ как ОСНОВА ОБЩЕСТВЕННОГО ОБУСТРОЙСТВА;

ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ -

1. ГАПЛОИДИЯ – УМЕНЬШЕНИЕ в КАРИОТИПЕ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК КОЛИЧЕСТВА ХРОМОСОМ ВДВОЕ (2n → n); 2. ПОЛИПЛОИДИЯ – УВЕЛИЧЕНИЕ (КРАТНОЕ n) в КАРИОТИПЕ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК КОЛИЧЕСТВА ХРОМОСОМ; = АУТОПЛОИДИЯ, = АЛЛОПЛОИДИЯ; 3. АНЭУПЛОИДИЯ (АНЭУСОМИЯ) – НЕ КРАТНОЕ ГАПЛОИДНОМУ (n) ИЗМЕНЕНИЕ в КАРИОТИПАХ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК КОЛИЧЕСТВА ОТДЕЛЬНЫХ ХРОМОСОМ: = НУЛИСОМИЯ – ОТСУТСТВИЕ ОБОИХ ГОМОЛОГОВ (у ЛЮДЕЙ НЕТ); = МОНОСОМИЯ – УТРАТА ОДНОГО из ГОМОЛОГОВ, у ЧЕЛОВЕКА 45,Х0 – синдром ШЕРЕШЕВСКОГО-ТЕРНЕРА, МОНОСОМИЙ по АТОСОМАМ у ЛЮДЕЙ НЕТ; ; = ПОЛИСОМИЯ – ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ(ЫЕ) ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ Х или У (синдром КЛЕЙНФЕЛЬТЕРА), а также АУТОСОМЫ: ТРИСОМИЯ ПОЛНАЯ по ХРОМОСОМЕ 21 – синдром ДАУНА; = ЧАСТИЧНАЯ ТРИСОМИЯ по КРИТИЧЕСКОМУ УЧАСТКУ ХРОМОСОМЫ 21 - q22.3 ( фермент СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА) – синдром ДАУНА в более МЯГКОЙ ФОРМЕ;

ГЕНОМ и ЗДОРОВЬЕ ЛЮДЕЙ -

1. НУЛИСОМИЯ, МОНОСОМИИ по АУТОСОМАМ у ЛЮДЕЙ не СОВМЕСТИМЫ с ЖИЗНЬЮ; ОПИСАНЫ ЖИЗНЕСПОСОБНЫЕ ОРГАНИЗМЫ-МОЗАИКИ; 2. ПОЛИСОМИИ по ПОЛОВЫМ ХРОМОСОМАМ – ГЕТЕРОГЕННОСТЬ СИМПТОМАТИКИ, ВОЗМОЖНЫ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ; 3. ПОЛИ(ТРИ)СОМИИ по АУТОСОМАМ: болезнь ДАУНА -ТРЕТЬ ПОГИБАЕТ ВНУТРИУТРОБНО, ТИПИЧНАЯ СИМПТОМАТИКА, НАРУШЕНИЯ со стороны СИСТЕМЫ ИММУНИТЕТА, СНИЖЕНА ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ, СМЕРТЬ от ИНФЕКЦИЙ; синдромы при ТРИСОМИЯХ 13, 18 и др. – ПОЛУЛЕТАЛЬНЫЕ МУТАЦИИ с РАЗНООБРАЗНОЙ СИМПТОМАТИКОЙ; 4. См. также ГЕННЫЕ МУТАЦИИ:МИКРОДЕЛЕЦИИ, МИКРОДУПЛИКАЦИИ, ИНСЕРЦИИ, в частности, Alu ЭЛЕМЕНТОВ;