Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают - Анна Витальевна Иванова

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.

19

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.

20

Crick F. H. On protein synthesis. Symp Soc Exp Biol. 1958;12:138–63. PMID: 13580867.

21

Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение.

22

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).

23

Но цену слова «всех» мы хорошо знаем. В данном случае стройную картину портит аминокислота пролин, имеющая немного другую структуру.

24

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.

25

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.

26

Может, но реально 64–3! – говорит моя строгая научный редактор и она абсолютно права!

27

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.

28

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.

29

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).

30

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/

31

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

32

Также агробактериальные вставки в таком случае можно найти и молекулярно-биологическими методами. – Прим. науч. редактора.

33

International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409, 860–921 (2001). https://doi.org/10.1038/35057062

34

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

35

Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции / Евгений Кунин со ссылкой на Ragan M.A. On surrogate methods for detecting lateral gene transfer. FEMS Microbiol Lett. 2001 Jul 24; 201(2):187–91. doi: 10.1111/j.1574–6968.2001.tb10755.x. PMID: 11470360. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11470360/

36

Организмов, имеющих клеточное ядро. К ним относимся, например, мы с вами, кактус на окошке или плесневые грибы Penicillium camemberti, используемые для производства моего любимого сыра камамбера. И не относятся, например, бактерии – такие как любимая «рабочая лошадка» генетиков Escherichia coli.

37

Артур Конан Дойль, «Этюд в багровых тонах».

38

Функциональная группа – структурный фрагмент органической молекулы (группа атомов), определяющий ее химические свойства. Молекула аминокислоты содержит две функциональные группы: аминогруппу и карбоксильную. – Прим. науч. редактора.

39

Углеводородный радикал, или углеводородный остаток, – группа атомов, соединенная с функциональной группой молекулы. – Прим. науч. редактора.

40

Существуют также лабораторные методы, которые позволяют определить структуру белка. Мы о них уже говорили ранее. Конечно, когда речь идет о задаче вроде определения структуры коронавирусных белков в разгар пандемии, именно такие методы будут в приоритете – они более точные и надежные. Но, как правило, очень дорогие. Это и стоимость самого оборудования, и оплата времени работающих на приборах