My-library.info
Все категории

Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter

На электронном книжном портале my-library.info можно читать бесплатно книги онлайн без регистрации, в том числе Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter. Жанр: Прочая старинная литература год 2004. В онлайн доступе вы получите полную версию книги с кратким содержанием для ознакомления, сможете читать аннотацию к книге (предисловие), увидеть рецензии тех, кто произведение уже прочитал и их экспертное мнение о прочитанном.
Кроме того, в библиотеке онлайн my-library.info вы найдете много новинок, которые заслуживают вашего внимания.

Название:
Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана
Автор
Дата добавления:
16 август 2024
Количество просмотров:
12
Читать онлайн
Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter

Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter краткое содержание

Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter - описание и краткое содержание, автор J. Craig Venter, читайте бесплатно онлайн на сайте электронной библиотеки My-Library.Info

Знаменитый ученый-геномист отправляется в кругосветное плавание, собирая десятки миллионов морских микробов и революционизируя наше понимание микробиома, который нас поддерживает.

На борту Sorcerer II, 100-футового парусника, ставшего исследовательским судном, Вентер преодолел более 65 000 миль вокруг земного шара, чтобы взять пробы океанской воды и микроскопической жизни в ней. Вентер и научный писатель Дэвид Юинг Дункан рассказывают удивительную историю этих экспедиций и последовавших за ними важных открытий - растительноподобных бактерий, получающих энергию от солнца, белков, метаболизирующих огромное количество водорода, и микробов, чьи гены защищают их от ультрафиолетового излучения.

В результате была создана огромная библиотека из миллионов неизвестных генов, тысяч невиданных семейств белков и новых родов бактерий, которые открыли невообразимую сложность жизни на Земле. Однако, несмотря на это изысканное разнообразие, Вентер столкнулся с отрезвляющими напоминаниями о том, как деятельность человека нарушает тонкую микробную экосистему, питающую жизнь на Земле. Перед лицом беспрецедентного изменения климата Вентер и Дункан показывают, как мы можем использовать микробный геном для разработки альтернативных источников энергии, пищи и лекарств, которые в конечном итоге могут предотвратить нашу гибель.

Дж. Крейг Вентер - основатель, председатель и генеральный директор Института Дж. Крейга Вентера, некоммерческой исследовательской организации. Он является соучредителем биотехнологических компаний Celera, Synthetic Genomics и Human Longevity, Inc. Член Национальной академии наук.

Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана читать онлайн бесплатно

Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - читать книгу онлайн бесплатно, автор J. Craig Venter
ее идентификации.

Понять и обнаружить больше из тех 98 с лишним процентов бактерий, которые никогда не культивировались, было целью ученых, находившихся на борту Sorcerer II во время его различных путешествий с 2003 по 2018 год. Эта цель стала возможной благодаря заморской идее Крейга использовать генетическое секвенирование в глобальном масштабе, чтобы выйти на большой уровень в исследовании мира очень маленьких. По пути они собирали микробы в таких отдаленных местах, как Галапагосские острова, Панамский канал, Тасмания, Национальный парк Глейшер-Бей, Балтийское море и море Кортеса, а также за пределами корабля - в заболоченных прудах, Антарктиде, глубоких шахтах, Амазонке, вулканических жерлах и атмосфере над Нью-Йорком.

Экспедиции продолжались до 2018 года, и общий улов обнаруженных генов превысил сто миллионов. (Сравните с человеком, у которого около двадцати тысяч генов). Крейг и его коллеги собрали миллиарды пар оснований - пар аденина (А) с тимином (Т) и цитозина (С) с гуанином (G), которые скреплены между собой, как перекладины на лестнице, из которых состоят нити двойной спирали ДНК, в публичных базах данных, таких как GenBank, поддерживаемый Национальным центром биотехнологической информации, и CAMERA, финансируемая Фондом Гордона Мура.

Однако просто собрать х количество образцов, микробов, генов и пар оснований не было целью. Глобальные эксперименты по сбору образцов были частью путешествия, которое Крейг начал в 1995 году, когда секвенировал первый клеточный геном Haemophilus influ-enzae. Именно тогда он начал использовать бактерии в качестве экспериментального организма для совершенствования секвенирования с помощью дробовика и других технологий и процессов, а также значительно ускорил прогресс в определении и понимании структуры и функций геномов и отдельных генов у разных видов, включая человека. Это, в свою очередь, привело к его основополагающим экспериментам по созданию синтетических организмов в лаборатории в попытке понять функции бактерий и то, что представляет собой жизнь на уровне ДНК.

В этот серый полдень в заливе Мэн в 2018 году пятнадцатилетняя экспедиция Sorcerer II подходит к концу, и Крейг снова смотрит на бескрайнее море, бурлящее и вздымающееся вокруг него. "Мне приходится заставлять себя представлять, что в каждом миллилитре моря есть миллион бактерий и десять миллионов вирусов", - говорит он. "Я все еще вижу его как удивительную, прекрасную вещь, но на самом деле это огромный живой суп, который мы все еще исследуем, пытаясь узнать великие секреты, которые он хранит о жизни на Земле".

 

Часть 1. В поисках микробов

Глава 1. Сюрприз Саргассова моря

 

Внезапный, дерзкий и неожиданный вопрос не раз заставал человека врасплох и выводил его на чистую воду.

-Фрэнсис Бэкон

 

13 мая 2003 года судно Sorcerer II элегантно скользило по сине-серым водам Саргассова моря в двадцати шести милях к юго-востоку от Бермудских островов. Небо было ясным, а море спокойным в тот день, который все на борту помнят как жаркий и душный. В задней части судна сидел двадцатидевятилетний Джефф Хоффман - высокий, широкоплечий микробиолог с выбеленными солнцем волосами и чемпион по плаванию из Луизианы готовился взять первые в истории пробы океанских микробов с кормы "Колдуна II". Вместе с небольшой командой ученых он устанавливал насос и приборы, которые должны были быть опущены в море в точке с координатами 32°10¢N 64°30¢W или очень близко к ней. Это было место расположения гидростанции "S", глубоководного причала, где ученые регулярно брали океанографические пробы с 1954 года. Каждые две недели с исследовательских судов спускались комплекты погружных бутылок для забора воды на разных уровнях под поверхностью. Приборы также собирали данные о температуре, солености и уровне растворенного кислорода.

Гидростанция "S" расположена у западного края огромного моря, которое простирается от Бермудских островов на западе до побережья Африки и занимает примерно половину Атлантического океана. Омываемое сильными и устойчивыми течениями, которые окружают его со всех сторон, словно жидкие стены водной крепости - Гольфстрим на западе, Северо-Атлантическое течение на севере, Канарское течение на востоке и Северное экваториальное течение на юге, - Саргассово море иногда называют "океанской пустыней", поскольку эти течения блокируют поступление питательных веществ, которые поддерживают скудную макрожизнь в других частях Атлантики. Саргассово море также примечательно и получило свое название из-за обилия морских водорослей рода Sargassum, плавающих на его поверхности. Это кажущийся бесконечным, насыщенный, пестрый мат, похожий на кучи темной зелено-коричневой кашицы.

В 2003 году, когда "Колдун II" отправился в тот жаркий летний день, большинство ученых все еще полагали, что низкая концентрация питательных веществ в Саргассовом море означает, что микробов тоже будет мало. До этой экспедиции океанские микробиологи идентифицировали лишь немногие из обитающих там крошечных организмов. Но действительно ли Саргассо является зоной жизни для столь малого количества микробов, или ученые упустили некоторые или большинство обитающих там видов?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые с борта Sorcerer II отправят беспрецедентное количество микробов в лабораторию в Мэриленде для генетического секвенирования с помощью дробового геномного секвенирования - относительно нового процесса, который Крейг впервые использовал в 1990-х годах, в том числе в Celera, компании, которую он стал одним из основателей в 1998 году. При секвенировании методом "дробовика" ДНК извлекается из организма (или из десятка, сотни или тысячи организмов) и буквально распадается на короткие случайные фрагменты. Затем машины для секвенирования ДНК захватывают каждый фрагмент длиной около пятисот пар оснований и записывают его генетический код в виде оснований A, G, C и T, которые являются четырьмя составными частями ДНК. Наконец, компьютеры находят совпадения в этих фрагментах - участки ДНК, которые совпадают не менее чем на шестнадцать пар оснований, - и собирают их в цифровом виде в гены и геномы, которые затем сравниваются с известными последовательностями ДНК.

До этого генетики использовали более трудоемкий и дорогостоящий процесс кропотливой нарезки длинных участков ДНК на более короткие для последовательного анализа. В 1990-х годах Крейг впервые применил секвенирование методом "дробовика" для расшифровки бактериальных геномов, начиная с Haemophilus influenzae, и с тех пор этот процесс анализа случайных фрагментов стал повсеместно применяться для секвенирования одновидовых организмов, от бактерий до людей, мышей, обезьян и других. Однако никто еще не пробовал использовать этот метод на образцах, содержащих множество различных видов микроорганизмов, возможно, тысячи и более. Идея заключалась в том, что в течение следующих пятнадцати лет экспедиции Sorcerer II, используя секвенирование дробовика, обнаружат миллионы новых генов, во много раз больше, чем двадцать тысяч или около того в среднем человеческом геноме.

Окинув быстрым взглядом ровное синее море, простиравшееся во все стороны в тот жаркий полдень на Сар-гассовом море, Хоффман вытер со лба капельки пота


J. Craig Venter читать все книги автора по порядку

J. Craig Venter - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки My-Library.Info.


Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана отзывы

Отзывы читателей о книге Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана, автор: J. Craig Venter. Читайте комментарии и мнения людей о произведении.

Прокомментировать

0
Подтвердите что вы не робот:*
Подтвердите что вы не робот:*
Все материалы на сайте размещаются его пользователями.
Администратор сайта не несёт ответственности за действия пользователей сайта..
Вы можете направить вашу жалобу на почту librarybook.ru@gmail.com или заполнить форму обратной связи.