Շներն ու մարդիկ երկար ընդհանուր պատմություն ունեն, բայց որքանո՞վ ենք մենք իրականում նման: Երբ հայտնաբերվեց ԴՆԹ-ի կառուցվածքը, և մենք ձեռք բերեցինք թե՛ մարդու, թե՛ կենդանիների գենոմները հաջորդականացնելու ունակությունը, զարմանալի չէր իմանալ, որ մենք շատ ընդհանրություններ ունեինք մեր կենդանիների ընկերների հետ: Մարդիկ և կենդանիները ունեն ընդհանուր գենետիկական նյութի հսկայական քանակություն: Այն փաստը, որ մենք կապիկների հետ առատ քանակությամբ ԴՆԹ ենք կիսում, հասկանալի է: Նույնիսկ կանխատեսելի. Բայց ճշմարտությունն այն է, որ մենք նաև մեծ քանակությամբ ԴՆԹ ենք կիսում այլ ոչ պրիմատների հետ: Իրականում, դուք կարող եք զարմանալ, երբ իմանաք, որշները կիսում են մեր ԴՆԹ-ի 84%-ը: շիմպանզներ.
Ի՞նչ է ԴՆԹ-ն
Դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուն (ԴՆԹ) օրգանական մոլեկուլ է, որը գտնվում է բջիջների միջուկում։ Այն պարունակում է գենետիկական հրահանգներ բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար։ ԴՆԹ-ն մոլեկուլ է, որը կոդավորում է գենետիկական տեղեկատվությունը բջիջներում և կազմված է ադենինից, ցիտոզինից, թիմինից և գուանինից։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները շատ կայուն են, քանի որ դրանք կազմված են երկու լրացնող շղթաներից, որոնք կազմում են կրկնակի պարույր: Բջիջների բաժանման ժամանակ ԴՆԹ-ն կրկնօրինակվում է և ստեղծում սպիտակուցներ, որոնք անհրաժեշտ են բազմաթիվ ֆիզիկական գործառույթների համար։
Ի՞նչ է գենոմը
Գենոմները ԴՆԹ-ի հաջորդականություններ են, որոնք պարունակում են բոլոր գենետիկական հրահանգները, որոնք անհրաժեշտ են կենդանի էակների, այդ թվում՝ մարդկանց կառուցման և պահպանման համար: Գենոմը օրգանիզմում առկա գեների ամբողջական հավաքածուն է։ Այն պարունակում է բոլոր ժառանգական հատկանիշները և որոշում, թե ինչ ֆիզիկական և վարքային առանձնահատկություններ կունենա օրգանիզմը: Մոտ 20,000 գեներ կազմում են գենոմը, որը բաղկացած է ԴՆԹ-ի հաջորդականություններից, որոնք ծածկագրում են սպիտակուցները։
Ի՞նչ է ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը:
Նուկլեոտիդները օրգանական մոլեկուլներ են, որոնք կազմում են գեների և սպիտակուցների կառուցվածքը: ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը ԴՆԹ-ի մոլեկուլում նուկլեոտիդների հաջորդականությունը որոշելու տեխնիկա է: Դա անելու համար ԴՆԹ-ի մոլեկուլը կտրվում է ավելի փոքր կտորների, այնուհետև օգտագործվում է որպես ձևանմուշ ՌՆԹ-ի որոշակի շղթայի համար, որը պատճենվել է ԴՆԹ-ի համապատասխան լրացնող շղթայից: Այս ՌՆԹ-ն այնուհետև կարող է համընկնել ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր հատվածի հետ և կարող է դանդաղ կարդալ՝ մեկ տառով:
Ինչպե՞ս գիտենք, թե ԴՆԹ-ի քանի տոկոսն է կիսում երկու տեսակ:
Ամենաճշգրիտ միջոցը պարզելու, թե ԴՆԹ-ի քանի տոկոսն է կիսում երկու տեսակները, նրանց ամբողջական ԴՆԹ-ի հաջորդականությունները (կամ գենոմները) միմյանց հետ համեմատելն է: Այնուամենայնիվ, կենդանու ԴՆԹ-ի ամբողջ հաջորդականությունը որոշելը բարդ խնդիր է, որը զգալի ժամանակ և ջանք է պահանջում: Դա անելու համար անհրաժեշտ է մեծ սարքավորումներ, ռեսուրսներ և ֆինանսավորում:
Ե՞րբ է հաջորդականացվել մարդու գենոմը
2001 թվականին տասը տարվա հետազոտություններից հետո առաջին անգամ հրապարակվեց մարդու ամբողջական գենոմը։ Թեև այդ ժամանակից ի վեր գենետիկական տեխնոլոգիաները դարձել են շատ ավելի էժան, արագ և ավելի լավ, տեսակների ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը դեռևս մնում է մարտահրավեր: Ամեն տարի կենդանիների նոր գենոմներ են ուսումնասիրվում, հաջորդականացվում և ավելացվում այս մոլորակի կյանքի մասին մեր գիտելիքների ամբողջությանը:
Ե՞րբ է հաջորդականացվել շների գենոմը
Շան գենոմն առաջին անգամ հաջորդականացվել է 2005թ.-ին. կոնկրետ ընտրված կենդանին Տաշա անունով մաքուր իգական բռնցքամարտիկն էր: Ընդհանուր առմամբ, շան գենոմը կարող է դիտվել որպես շան գենետիկական նյութի կառուցման նախագիծ. շան կողմից դրսևորվող բոլոր հատկություններն ու վարքագիծը որոշվում են նրա գեների կարգով և բովանդակությամբ: 2005-ին շների գենոմի քարտեզագրումը ուղենիշ էր այս կենդանու կենսաբանությունը հասկանալու համար, քանի որ այն պատկերացում տվեց նրա էվոլյուցիոն պատմության և մարդկանց հետ ունեցած փոխհարաբերությունների մասին:
Անհրաժեշտ է արդյոք ամբողջական գենոմ՝ հասկանալու համար, թե որքան փոխկապակցված են երկու կենդանիները:
Պետք չէ երկու արարածների ամբողջ գենոմը հաջորդականացնել՝ ընդհանուր պատկերացում կազմելու համար, թե որքանով են դրանք կապված: Իրականում, գիտնականներն արդեն կանխատեսումներ էին անում այն մասին, թե որքան սերտ կապ ունեն մարդիկ այլ կենդանիների հետ՝ գենոմների նույնիսկ հաջորդականացումից շատ առաջ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հնարավոր է գնահատել, թե որքանով է նման երկու տեսակների ԴՆԹ-ն՝ առանց նույնիսկ իմանալու նրանց ԴՆԹ-ի ամբողջական հաջորդականությունը:
Ինչո՞ւ են գիտնականները համեմատում տարբեր տեսակների գենոմները
Գիտնականները հաճախ համեմատում են տարբեր տեսակների գենոմները՝ պարզելու, թե արդյոք կա ընդհանուր նախահայր, թե՞ մի տեսակը գենետիկորեն ավելի մոտ է մյուսին: Օրինակ՝ մարդկանց և նեանդերթալցիների համեմատությունը կարող է տեղին լինել, քանի որ ենթադրվում է, որ մարդիկ սերել են նեանդերթալից:Գիտնականներն օգտագործում են համեմատությունը՝ նախնիների և էվոլյուցիայի մասին եզրակացություններ անելու համար: Գենոմների ուսումնասիրությունը կարող է օգնել հետազոտողներին հասկանալ, թե ինչպես են գեները ազդում հատկությունների վրա: Մարդու գեների համեմատությունը կենդանիների նմանատիպ գեների հետ կարող է օգնել որոշել դրանց գործառույթը: Այնուհետև մենք կարող ենք օգտագործել այս տեղեկատվությունը այդ տեսակի և նաև մարդկանց հիվանդությունների մասին իմանալու համար:
Ի՞նչ են մեզ սովորեցնում ԴՆԹ-ի նմանություններն ու տարբերությունները:
Մենք կարող ենք նաև սովորել էվոլյուցիայի մասին՝ ուսումնասիրելով տեսակների միջև ԴՆԹ-ի նմանությունները կամ տարբերությունները և արդյունքում՝ մենք կարող ենք տեսնել, թե որ գեներն են մնում նույնը, և որոնք՝ ժամանակի ընթացքում: ԴՆԹ-ի համեմատությունը մեզ պատմում է մեր տեսակի էվոլյուցիայի մասին: Երբ կյանքի ձևերը զարգանում են, նրանց ԴՆԹ-ն փոխվում է: Մուտացիաները, որոնք տեղի են ունենում ԴՆԹ-ի կրկնօրինակման ժամանակ, առաջացնում են այս փոփոխությունները: Նմանությունը կարող է հուշել երկու օրգանիզմների միջև սերտ հարաբերությունների մասին, ինչպես նաև կարող է մեզ ասել, թե արդյոք երկու օրգանիզմներն ունեն ընդհանուր նախահայր:
Ի՞նչ ենք մենք սովորել շների և մարդկանց մասին ԴՆԹ-ի հետազոտության միջոցով:
Շներն ու մարդիկ կիսում են իրենց ԴՆԹ-ի 84%-ը, ինչը շներին դարձնում է իդեալական կենդանի մարդկանց հիվանդությունների գործընթացները ուսումնասիրելու համար:Հետազոտողները հատկապես հետաքրքրված են այն հիվանդություններով, որոնք ազդում են ինչպես շների, այնպես էլ մարդկանց վրա. մարդիկ և նրանց շների ընկերները երկուսն էլ ախտահարված են ցանցաթաղանթի հիվանդությամբ, կատարակտով և պիգմենտոզային ցանցաթաղանթով: Գիտնականներն ուսումնասիրում և հետազոտում են շների այս հիվանդությունների բուժման եղանակները՝ հույս ունենալով, որ դրանք օգտակար կլինեն նաև մարդկանց համար։
Շները նույնպես ուսումնասիրվում և բուժվում են քաղցկեղի, էպիլեպսիայի և ալերգիայի դեմ՝ մարդկանց համար ավելի հաջող բուժում մշակելու նպատակով։ Հետաքրքիր է նշել, որ շների մոտ առկա գենետիկական հիվանդությունների ավելի քան 58%-ը ուղղակիորեն համարժեք են մարդու հիվանդություններին, որոնք առաջանում են նույն գեների մուտացիաների հետևանքով։
Որո՞նք են շների և մարդկանց գեներից մի քանիսը:
Շների ընտելացման երկու դեպք է տեղի ունեցել 10,000-ից 30,000 տարի առաջ, երբ մարդիկ ընտելացրել են գայլերին և նրանց վերածել տարբեր ցեղատեսակների շների՝ պահպանելով սոցիալական ամենաբարձր աստիճան ունեցողներին հետագա բուծման համար:Այժմ մենք գիտենք, որ սոցիալական վարքագծի հետ կապված որոշ գեներ կիսում են շները և մարդիկ, և շների մոդելների ուսումնասիրության միջոցով գիտնականները հույս ունեն ավելի լավ պատկերացում կազմել մարդկանց որոշակի սոցիալական խանգարումների մասին:
Կատուները, թե շները ավելի սերտ առնչություն ունեն մարդկանց հետ:
Երկու դեպքում էլ այս արարածները զարգացրել են ինտելեկտի բարձր մակարդակ, որը նրանց հնարավորություն է տվել դարեր շարունակ ապրել մարդկանց կողքին: Չնայած դուք կարող եք մտածել, որ շները էվոլյուցիայի առումով ավելի մոտ են մարդկանց, պարզվում է, որ կատուներն իրականում կիսում են մեր ԴՆԹ-ի 90,2%-ը: Չնայած դուք կարող եք զգալ, որ շները մեզ ավելի խորն են հասկանում, կատուներն են, որ զարմանալիորեն գենետիկորեն ավելի մոտ են մեզ։
Ո՞ր տեսակների հետ ենք մենք ամենաշատը կիսում ԴՆԹ-ն։
Մեր ամենամոտ ազգականները Hominidae ընտանիքի մեծ կապիկներն են։ Այս ընտանիքին են պատկանում օրանգուտանները, շիմպանզեները, գորիլաները և բոնոբոները։Մարդիկ իրենց ԴՆԹ-ի 98,8%-ը կիսում են բոնոբոների և շիմպանզեների հետ, մինչդեռ գորիլաներն ու մարդիկ ունեն նույն ԴՆԹ-ի 98,4%-ը: Այնուամենայնիվ, ԴՆԹ-ի տարբերությունները մեծանում են, երբ մենք սկսում ենք դիտել կապիկներին, որոնք բնիկ Աֆրիկայում չեն: Օրինակ, մարդկանց և օրանգուտանների ԴՆԹ-ի միայն 96,9%-ն է նույնը: Լինելով մարդկանց ամենամոտ ապրող ազգականները՝ շիմպանզներն ու բոնոբոները լայնորեն ուսումնասիրվել են տարբեր հետազոտական միջավայրերում։
Եզրակացություն
Եզրափակելով, կենդանիների ԴՆԹ-ի հետազոտությունը զարգացող ոլորտ է, որը անհավանական պատկերացում կտա այս մոլորակի վրա կյանքի էվոլյուցիայի մասին: Եթե դուք մտերիմ եք զգում ձեր շան հետ, դա զարմանալի չէ: Շները և հոմինիդները միասին զարգացել են հազարամյակների ընթացքում, և դուք ձեր ԴՆԹ-ի հսկայական 84%-ը կիսում եք ձեր ընտանի կենդանու հետ: Շներն արդեն շատ բան են անում մեզ համար, և այժմ շների ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը գիտնականներին նոր հեռանկարներ է տալիս հիվանդության, գենոմիկայի, գենետիկայի և էվոլյուցիայի հետազոտությունների վերաբերյալ:
