Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 - Свердлов Е.Д.
Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1
Автор: Свердлов Е.Д.Издательство: М.: Наука
Год издания: 2003
Страницы: 372
ISBN 5-02-002753-7
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
Скачать:
I''
'Ч-с'
НАУКА
Volume 1
Edited by academician Ye.D. Sverdlov
MOSCOW
NAUKA
2003
Том 1
Ответственный редактор академик Е.Д. Свердлов
МОСКВА
НАУКА-
2003
УДК 575 ББК 28.04 П78
Ответственный редактор академик Е.Д. СВЕРДЛОВ
Рецензенты:
доктор биологических наук Б.О. ГЛОТОВ, член-корреспондент РАН С.Н. КОЧЕТКОВ
На 4-й сторонке переплета Cliff - с разрешения Pant Thiessen
Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 / Отв. ред. Е.Д. Свердлов. — М.: Наука, 2003. — 372 с.: ил. — ISBN 5-02-002753-7 (в пер.)
Сборник статей охватывает широкий круг проблем современной молекулярной генетики, от структурных аспектов носителей генетической информации до генома человека, эмбриональных стволовых клеток и биоинформатики. Сборник отражает научные достижения Института молекулярной генетики РАН за последние годы.
Для научных работников - специалистов в области молекулярной биологии и генетики, для студентов и преподавателей биологических факультетов высших учебных заведений.
ТП 2002-(1)-266
Problems and Prospects of Molecular Genetics. Vol. 1 / Ed. by E.D. Sverdlov. -Moscow, Nauka, 2003. 372 p.: ill. — ISBN 5-02-002753-7 (cloth)
The collection of reviews covers a wide circle of problems of modem genetics, from the structural aspects of genetic information carriers to the human genome, embryonic stem cells and bioinformatics The collection reflects the research achievements of the lnstutute of Molecular Genetics of the Russian Academy of Sciences in the last years.
The publication is designed for researchers of molecular biology and genetics, and also for students and lectures of biological departments of higher educational establishments.
ISBN 5-02-002753-7
© Российская академия наук, 2003 © Издательство “Наука” (художественное оформление), 2003
ВВЕДЕНИЕ
Молекулярная генетика призвана расшифровывать структуры геномов, генов, механизмы их воспроизводства и реализации информации, закодированной в этих структурах. Эта область науки исследует также механизмы изменчивости генома, лежащие в основе эволюции и биологического разнообразия. С практической точки зрения, молекулярная генетика лежит в основе современной биотехнологии, диагностики и лечения болезней, интенсификации сельского хозяйства и охраны окружающей среды.
С развитием технологий молекулярных исследований, начавшимся в начале 70-х годов прошлого века, с введением быстрых методов секвенирова-ния и генно-инженерных способов клонирования фрагментов ДНК, темпы развития молекулярной генетики приняли стремительный характер и привели к возникновению в конце 80-х годов программы “Геном человека”. Этот глобальный проект предполагает к 2005 г. завершить определение полной последовательности всех 3 млрд нуклеотидных звеньев, составляющих геном человека. Введение его в действие означало, что техническое развитие молекулярных исследований в области наук о жизни достигло качественно нового уровня, позволяющего решать принципиально новые задачи. Комплекс исследований молекулярных основ жизнедеятельности, в который входит и молекулярная генетика, изменил свое лицо идеологически и технически.
Идеологически произошел сдвиг:
от исследований отдельных генов к исследования целых геномов, от генетики скрещивания к парасексуальной генетике (термин, определяющий исследования, основанные на введении генетического материала в клетку или в целый организм неполовым путем и на создании условий для его последующей передачи по наследству);
от классической прямой генетики, двигавшейся к идентификации генов от признаков, кодируемых этими генами, к “обратной” генетике, которая сначала идентифицирует фрагмент генома, а уже затем занимается выяснением, какой признак определяет этот фрагмент;
от работы с изолированными генами или продуктами их экспрессии к изучению их эффектов на уровне целого организма, в котором роль этих продуктов осмысливается в контексте комплекса их природных взаимосвязей.
Технически стал возможным переход:
к направленному воздействию на генетический аппарат клетки или целого организма, приводящему к его наследственному изменению;
к исследованиям структур отдельных молекул путем их избирательной амплификации;
к методам эволюции в пробирке: направленному систематическому изменению свойств взаимодействующих молекул, позволяющему достигать их максимального взаимодействия;
5
от традиционных белковых ферментов к искусственным ферментам по-линуклеотидной природы;
к тотальной автоматизации и роботизации экспериментальной работы и к максимальному переносу груза анализа экспериментальных результатов на компьютер;
к созданию интегральных информационных баз данных, позволяющих быстро сопоставлять структуры новых продуктов с уже существующими и на основании гомологий делать предварительные выводы об их возможной функциональной роли.
Началась эпоха интегральных исследований геномов, которые образовали специфический раздел молекулярной генетики - геномику. Геномика сегодня занимается анализом структуры и функций геномов как интегрального функционального массива генов, их регуляторных элементов и других последовательностей, необходимых для функционирования генома. В круг ее интересов входит также анализ появившихся и закрепившихся в геноме паразитических эгоистических элементов, значимость которых для существования и эволюции геномов еще предстоит узнать. Начавшись с исследований генома человека, геномика значительно расширила диапазон своих интересов и включила в них множество модельных организмов - бактерии и дрожжи, нематоду, дрозофилу и мышь, геномы которых исследуются и сравниваются между собой для расшифровки структурных основ их функциональной организации. Возникло единое пространство геномной информации, которое стремительно наращивает свой информационный потенциал. Сравнительный анализ структур геномов различных организмов составляет отправную точку для функциональной геномики, которая призвана определять функциональную значимость вновь определяемых последовательностей. Концепция “в гомологии структур зашифрована аналогия функций” оказывается весьма плодотворной и помогает устанавливать функции генов человека на основании известных функций генов модельных организмов. Таким образом, современная молекулярная генетика оперирует в едином геномно-информационном поле, где информация о функциях генов в различных организмах интегрируется и распространяется на другие организмы.
