Канеман Даниел. «Думай медленно… решай быстро».
В. К. Солондаев, Е. В. Конева, Н. Л. Черная. Психологические факторы принятия решения о вакцинации // Сибирский психологический журнал. 2016. № 59. С. 125–136. УДК 159.9:614.253 DOI: 10.17223/17267080/59/8
Предпочтение нулевого риска – когнитивное искажение. Из-за него мы склонны поступать так, чтобы полностью исключить один из нескольких рисков, вместо частичного снижения сразу нескольких рисков, которое может привести к уменьшению общего риска. Например, люди часто предпочитают выбрать бездействие вместо одного из возможных вариантов действия, полагая, что так они смогут избежать самой проблемы. «Спрятать голову в песок» – иногда говорят про такое поведение.
Даниел Канеман – РБК: «Неразумные решения – путь к большому успеху. https://pro.rbc.ru/demo/5ce561759a79472ea92a6890
Такой предмет спора и постановка вопроса сами по себе бессмысленны, но к обсуждению этого мы еще много раз вернемся на страницах этой книги.
И не только. Но об этом мы поговорим далее.
На самом деле в генах записана информация не только для создания белков, но и для создания разных необходимых для работы клетки молекул РНК. Но в упрощенном случае принято говорить, что ген – это «инструкция» именно по построению белка.
Почему это не совсем так, мы поговорим далее в этой же главе. А тут я просто добавлю, что есть еще такие явления, как мозаицизм и химеризм, о которых я не имею возможности рассказать на страницах этой книги, но поглубже самостоятельно закопаться в эту тему читателю очень рекомендую (например, вот тут «Геномная головоломка: открой в себе мозаика». https://biomolecula.ru/articles/genomnaia-golovolomka-otkroi-v-sebe-mozaika). Там просто море всего шокирующего и интересного. А еще есть наши клетки иммунной системы, раковые клетки… Короче говоря, главное правило генетики в том, что на любое правило в ней обязательно найдется исключение. Но в настоящей науке и не бывает простых ответов. Зато бывают невероятно интересные поиски ответов настоящих!
Митохондрии – это небольшие внутриклеточные органеллы, которые выполняют в них функции энергетических станций. История появления в ядерных организмах митохондрий в процессе эволюции жизни на Земле сама по себе достойна отдельных книг. И их написано уже немало. К примеру, замечательно рассказана эта история в книге «Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы» А. Маркова
Shifting the limits in wheat research and breeding using a fully annotated reference genome The International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC), Rudi Appels1 et al Science 17 Aug 2018: Vol. 361, Issue 6403, eaar7191 DOI: 10.1126/science.aar7191.
Не так давно David Nadlinger из Оксфордского университета все-таки смог сделать это с атомом стронция, сфотографировав его на обычный фотоаппарат при помощи некоторых технических ухищрений.
Не в обиду молекуле РНК, чью важность преуменьшить просто невозможно. Но ради любопытства спросите разных ученых о том, какая молекула в клетке главная. Исследователи РНК вам ответят, что это, конечно, РНК, а исследователи ДНК скажут то же самое о ДНК. Я работаю с геномными данными, а поэтому принадлежу ко второму лагерю.
Здесь речь идет о водородной связи – особом типе взаимодействия между молекулами, позднее мы остановимся на этом подробно.
У ядерных организмов, таких как мы с вами, мышка или кошка, это происходит в ядре клетки для ядерной ДНК и в митохондриях для митохондриальной, а у кактуса и морковки ДНК есть еще и в пластидах. Для безъядерных, таких как бактерии или вирусы, все иначе.
Ферменты – это белковые соединения, которые ускоряют химические реакции.
The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils Morten E. Allentoft et al Published:10 October 2012. https://doi.org/10.1098/rspb.2012.1745
Van der Valk T. et al. Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature. 2021 Mar;591(7849):265–269. doi: 10.1038/s41586–021–03224–9. Epub 2021 Feb 17. PMID: 33597750; PMCID: PMC7116897. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33597750/
Речь здесь именно о классической структуре. То есть двуцепочечной правозакрученной спирали, в виде которой мы обычно видим ДНК на картинках. Такая форма получила название B-форма, что наталкивает на мысль о существовании и других форм вроде A или C. И они действительно существуют! Как еще и буквы Z, H… Разные формы молекула ДНК умеет принимать при различных условиях среды. Она может быть право- или левозакрученной, иметь разное количество «ступенек» на один виток спирали, или даже состоять не из двух, а из трех закрученных нитей! Такую форму – правозакрученной спирали из трех нитей – H-форму ДНК – открыли только в 1986 году. А еще вам может быть любопытно узнать, что H-форма ДНК дает ученым целых две разные возможности для редактирования геномов животных и растений! Чтобы узнать об этом больше, а также забавную историю самого открытия, можно прочесть прекрасную книгу «Самая главная молекула. От структуры ДНК к биомедицине XXI века» от одного из авторов открытия М. Д. Франк-Каменецкого.
Подробнее об этом советую видео «Центральная догма молекулярной биологии», где биофизик Максим Франк-Каменецкий рассказывает о транскрипции нуклеотидов в аминокислоты, ретровирусах и болезни куру. https://postnauka.ru/video/44252.
Crick F. H. On protein synthesis. Symp Soc Exp Biol. 1958;12:138–63. PMID: 13580867.
Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение.
Или, если в буквах латинского алфавита: TACACACGAATAAAAGATAACAAAGATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGAGTTGTCCCAATTCT – что на самом деле означает небольшой кусочек записи гена, благодаря которому медуза Aequorea victoria умеет светиться зеленым светом (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/L29345.1 Aequorea victoria green-fluorescent protein (GFP) mRNA, complete cds GenBank: L29345.1).
Но цену слова «всех» мы хорошо знаем. В данном случае стройную картину портит аминокислота пролин, имеющая немного другую структуру.
Хотя возможных аминокислот в природе существует несколько сотен, всего чуть более 200 из них встречаются в свободном виде, остальные же являются промежуточными продуктами обмена веществ (Wagner I., Musso H. (1983), New Naturally Occurring Amino Acids. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 22: 816–828. https://doi.org/10.1002/anie.198308161). Но только 20 из них – протеиногенные, они входят в состав белков. Именно к ним инструкции записаны в генетическом коде. Остальные аминокислоты синтезируются уже из них. Относительно недавно в список протеиногенных включили еще две аминокислоты – теперь их 22.
Средняя скорость чтения взрослого человека на русском языке составляет 120–180 слов в минуту. Значит, высокая скорость – это что-то около 200 слов в минуту. В приведенном абзаце к моменту сравнения всего около 100 слов. Молекула гемоглобина состоит из четырех полипептидных цепей – две одинаковые по 141 аминокислоте и две по 146 (Imamura T. [Human hemoglobin structure and respiratory transport]. Nihon Rinsho. 1996 Sep; 54(9):2320–5. Japanese. PMID: 8890557. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8890557). Разные полипептиды собираются с разных мРНК на разных рибосомах, и эти процессы сборки могут происходить одновременно. Значит, для сборки одной молекулы гемоглобина, состоящей из четырех цепей, нам потребуется как минимум две (а как максимум 4) рибосомы. Если автор где-то перемудрил с вычислениями, обязательно напишите ему об этом.
Может, но реально 64–3! – говорит моя строгая научный редактор и она абсолютно права!
Barrell, B., Bankier, A. & Drouin, J. A different genetic code in human mitochondria. Nature 282, 189–194 (1979). https://doi.org/10.1038/282189a0. https://www.nature.com/articles/282189a0 / первое обнаружение описано у Barrell B.G.7, Bankier A.T., Drouin J. A different genetic code in human mitochondria. Nature. 1979 Nov 8;282(5735):189–94. doi: 10.1038/282189a0. PMID: 226894.
Речь о бактерии Acetohalobium arabaticum. Если эта бактерия растет в среде, где содержится пируват, то использует обычный код для 20 аминокислот. Но стоит пересадить ее на среду, где есть триметиламин, как бактерия добавляет в свой «алфавит» нестандартную 21-ю аминокислоту пирролизин. Dynamic expansion of the genetic code / Laure Prat, Ilka U. Heinemann, Hans R. Aerni, Jesse Rinehart, Patrick O’Donoghue, Dieter Söll / Proceedings of the National Academy of Sciences Dec 2012, 109 (51) 21070–21075; DOI: 10.1073/pnas.1218613110. https://www.pnas.org/content/109/51/21070.
Источник этого на редкость устойчивого мифа, имеющего также вариации картофель вместо помидора и камбала вместо скорпиона, мне найти так и не удалось. Но возможно, что миф вырос на базе настоящих (и очень крутых) исследований потенциальных возможностей инсектотоксинов, которые производят скорпионы. Скорпионы в природе убивают насекомых при помощи специального яда, производство которого записано в их геноме. Если отвечающий за производство этого яда ген перенести в геном кишечной палочки, то можно получить вещество, которое эффективно убивает вредителей, но совершенно безопасно для человека (JI, S., LIU, F., LI, E. et al. Recombinant scorpion insectotoxin AaIT kills specifically insect cells but not human cells. Cell Res 12, 143–150 (2002). https://doi.org/10.1038/sj.cr.7290120).
Hershberg R., Petrov D.A. Selection on codon bias. Annu Rev Genet. 2008;42:287–99. doi: 10.1146/annurev.genet.42.110807.091442. PMID: 18983258. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18983258/
Andersson S.G.E., Sharp P.M. Codon usage in the Mycobacterium tuberculosis complex. Microbiology (Reading). 1996 Apr;142 (Pt 4):915–925. doi: 10.1099/00221287–142–4–915. PMID: 8936318. https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/micro/10.1099/00221287–142–4–915
Также агробактериальные вставки в таком случае можно найти и молекулярно-биологическими методами. – Прим. науч. редактора.
International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409, 860–921 (2001). https://doi.org/10.1038/35057062
Cong, Q., Shen, J., Li, W., Borek, D., Otwinowski, Z., & Grishin, N. V. (2017). The first complete genomes of Metalmarks and the classification of butterfly families. Genomics, 109(5–6), 485–493. doi:10.1016/j.ygeno.2017.07.006. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754317300642