Метка: ДНК

Большинство людей куда больше интересуется отношениями полов, чем генетическими системами определения пола у зародыша — это удел специалистов. Но даже они полвека пребывали в заблуждении относительно змеиных половых хромосом. Оказалось, что система определения пола питонов и удавов отличается от существующей у других змей. Истина открылась благодаря развитию методов анализа ДНК. Пол животных может зависеть от внешних факторов, таких как температура окружающей среды или количество цитоплазмы в клетках. Но значительно чаще его определяют половые хромосомы. Существует несколько систем хромосомного определения пола, нам сейчас интересны две. Система, при которой мужские клетки содержат две разные половые хромосомы (мужской пол гетерогаметный), а женские — две одинаковые, называется XY. Такова привычная нам система млекопитающих. Если же гетерогаметен женский пол, половые хромосомы обозначают буквами Z и W (генотип самцов ZZ, клетки WW нежизнеспособны)…

ТрВ-Наука обратился к ведущим российским ученым с просьбой поделиться новостями о том, как они проводят лето, над чем сейчас работают и что их тревожит в научно-образовательной сфере. Публикуем поступившие ответы.

Всякий геном содержит псевдогены — последовательности ДНК, бывшие когда-то полноценными генами и утратившие функциональность в результате мутаций. Недавно швейцарские ученые под руководством ассоциированного профессора Лозаннского университета Ричарда Бентона (Richard Benton) обнаружили, что псевдогены, несмотря на поломку, могут быть вполне функциональны. Авторы исследования предложили для них новое название — псевдопсевдогены.

Когда позвоночные стали выбираться на сушу, их плавники превратились в лапы, а лучи плавников — в пальцы. У первых тетрапод (наземных позвоночных с четырьмя конечностями) пальцев было много, но затем их стало пять, и с тех пор пятипалость свойственна всем наземным позвоночным. Причина этого феномена до недавнего времени оставалась загадкой, которую, возможно, разгадали специалисты Монреальского института клинических исследований, Монреальского университета и Университета Макгилла (Канада) под руководством д-ра Мари Кмита (Marie Kmita). По мнению ученых, пятипалость возникла в результате изменения регуляции гена Hoxa11 в эмбриональных зачатках конечностей.

О том, что паразиты манипулируют поведением своих хозяев, изменяя его к собственной выгоде, написано много. Один из наиболее известных манипуляторов — простейшее Toxoplasma gondii. Самое значительное изменение, вызываемое этим паразитом, называется синдромом фатального влечения. Грызуны, зараженные токсоплазмой, теряют врожденный страх перед запахом кошачьей мочи и реагируют на него как на феромон. Однако токсоплазмой заражены многие виды млекопитающих, в том числе и люди. Возможно, паразит управляет и нашими действиями. Влияние токсоплазмы на поведение человека много лет изучает профессор пражского Карлова университета Ярослав Флегр (Jaroslav Flegr). По его данным, люди, инфицированные токсоплазмой, хоть и не очарованы запахом кошачьей мочи, становятся к нему менее чувствительны. А недавно он предположил, что токсоплазма отчасти ответственна за связь сексуального возбуждения с насилием, страхом и опасностью.

Громко стартанув в 2009 году, программа нанотехнологического развития страны тихо почила в бозе. СМИ больше не пестрят заметками о победах Роснано и выпускаемой ими нанопродукции. Между тем ниву нанотехнологий продолжают терпеливо вспахивать в академических институтах обычные ученые за малые деньги. Только в Институте теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН, что в подмосковном Пущино, с которым мне приходится тесно сотрудничать, есть несколько нанотехнологических проектов для биологии и медицины.

По данным Всемирной организации здравоохранения, от гриппа ежегодно умирает от 250 до 500 тыс. человек. Из-за того что этот вирус быстро мутирует и становится устойчивым к лекарствам, разработать эффективную вакцину против него очень сложно. В России эту проблему пытаются решить ученые из НИИ гриппа в Санкт-Петербурге. Они создали против свиного гриппа (H1N1) специальную антивирусную РНК . Она присоединяется к определенному участку вируса и не позволяет ему размножаться и дальше заражать организм. Но как доставить это лекарство в организм? Чтобы молекула могла попасть в нужную клетку и при этом сохранить свои свойства, ее нужно упаковать в особую капсулу. Специально для антивирусной РНК ее разработали ученые из Лаборатории новых лекарственных форм на базе Томского политехнического университета. О результатах совместной работы было рассказано в журнале Scientifi c Reports от 7 марта 2017 года. О деталях разработки ТрВ-Наука рассказал ведущий автор статьи, канд. хим. наук, мл. науч. сотр. лаборатории Александр Тимин.

Множество важных научных открытий подарил миру ХХ век, в том числе в области биологии и генетики. И одним из таких открытий является обнаружение мобильных генетических элементов. Трудно представить, что существование подвижных элементов в геноме всего несколько десятилетий назад казалось настоящей фантастикой. Точку в этом вопросе, положившую конец всем сомнениям, поставила группа советских ученых, которые первыми обнаружили в 1976 году мобильные элементы в геноме дрозофилы. Одним из них был замечательный ученый Евгений Витальевич Ананьев.

Новый Свет подарил нам множество ценных растений семейства пасленовых (Solanaceae), в том числе картофель, баклажаны, томаты, табак, овощной перец и физалис. К сожалению, эволюционная история этого обширного семейства окутана туманом. Большинство пасленовых — травянистые растения с нежными цветками и плодами, которые крайне редко превращаются в окаменелости. До наших дней дошло лишь несколько ископаемых семян пасленовых, имеющих возраст около 50 млн лет, большинство находок существенно моложе. На основании имеющихся данных специалисты полагали, что пасленовые возникли в Южной Америке 35–51 млн лет назад, в тот период, когда она отделялась от Гондваны.

8 апреля 2017 года в Сахаровском центре (Москва) состоялось празднование 9-летия газеты «Троицкий вариант — Наука». Представляем стенограммы выступлений и видеозаписи.

О новых планах Лаборатории Понселе (http://new.poncelet.ru/), ее ребрендинге, расширении деятельности, а также о популяризации науки мы поговорили с ее директором, докт. физ. -мат. наук, Directeur de Recherche au CNRS Universite Paris-Sud (Орсэ, Франция), вед. науч. сотр. сектора математической физики ФИАН РАН Сергеем Нечаевым. Беседовала Наталия Демина.

В качестве возможной ролевой модели для женщин-ученых назову доктора Розмэри Редфилд из Университета Британской Колумбии. Умная женщина с твердым характером, выдающийся микробиолог, строгий профессор, волосы красит в сиреневый или розовый цвет (на что решится не каждый профессор, а ей к лицу). Ведет блог о своих исследованиях, ироничный и увлекательный; кстати, о сети блогов о науке стоило бы написать отдельно, интересное начинание.

Премия Дмитрия Зимина «Просветитель» и Мультимедиа Арт Музей (Москва) запускают новый цикл научно-популярных лекций с участием номинантов, финалистов и лауреатов премии сезона 2016 года. Тематика лекций разнообразна: польза от биотехнологий в современной жизни, история возникновения храмов, поведение животных, роль экономических институтов, тайны Африканского континента, эмоциональный мир человека прошлого. Стоимость единого билета (посещение музея и лекции) составляет 500 руб. Купить билет в музей заранее можно на сайте МАММ, выбрав нужную лекцию в разделе «События».

К вечеру второго дня мы прибываем в Кейптаун. Для обычных туристов этот город начинается со знаменитого порта. Мы же посвящаем первый день поездке на мыс Доброй Надежды; по пути заезжаем посмотреть на колонию очковых пингвинов. А во второй день отправляемся в Кирстенбош — огромный ботанический сад у подножья знаменитой Столовой горы, очерчивающей контур мегаполиса. В саду можно найти более 7 тыс. видов цветковых растений. Среди них огромное количество — эндемики, т. е. растения, которые в естественных условиях можно найти только на данной территории. Местные жители относятся к их разнообразию как к национальному достоянию страны.

Просвещение — это выход человека из состояния своего несовершеннолетия, в котором он находится по собственной вине… В 2016 году изрядная доля тех, кто называет себя просветителями (какая точно — сказать сложно, потому что в сообществе нет внятной статистики о себе), тратят весь свой популяризаторский пыл именно на просвещение темных масс. Они пишут книжки, где объясняют, чем наука отличается от лженауки, выступают с лекциями, почему не нужно верить шарлатанам, и отважно ходят на мракобесные телеканалы, чтобы, как они говорят, «в медиаполе была представлена вторая точка зрения». При этом совершенно не ясно, влияет ли бурная активность просветителей-борцов на общественное сознание…

Языки людей неоднозначны, многие слова в них имеют не одно, а несколько значений. Обычно мы улавливаем смысл исходя из контекста сказанного. У клеток свой язык, который они используют при синтезе белка. Это генетический код, состоящий из 64 нуклеотидных триплетов (кодонов), 61 из которых, смысловые, кодируют определенные аминокислоты, а три стоп-кодона вызывают завершение синтеза белковой молекулы (трансляции). Но кодоны, оказывается, могут иметь разный смысл, и, чтобы его понять, приходится, опять-таки, ориентироваться на контекст.

На прошедшей неделе всю российскую электронную и бумажную прессу обошел так называемый EmDrive — очередная, давняя выдумка фриков, родственная отечественной «гравицапе». Фрик в данном контексте — ниспровергатель фундаментальных законов, изобретатель чудесных механизмов и всеобъемлющих теорий. Их довольно много везде. Данный аппарат претендует на то, что может создавать тягу в нарушение закона сохранения импульса, и предлагается для использования в космосе… Как же случилось, что этот бред дружно подхватили российские СМИ? Не только «Лента.ру» или РИА, но и уважаемые мной «Независимая газета» и «N+1»…

В прошлом номере ТрВ-Наука речь шла о вкладе трех нобелевских лауреатов этого года по химии в создание наномашин. Сравнительно легко было объяснить суть достижений каждого лауреата, потому что вряд ли найдется человек, который не знает, что автомобиль — ездит, мотор — крутится, челнок — снует взад-вперед (потому и космический корабль, летающий туда-сюда, назвали шаттлом). Что делает компьютер, тоже все знают: говоря самыми общими словами, обрабатывает информацию. А вот как он это делает? И почему молекулярные наномашины уже есть, а молекулярный нанокомпьютер, о котором, так же как и о наномашинах, «дискутировал для забавы» больше 50 лет назад Ричард Фейнман, до сих пор еще не создан?

С 28 сентября по 2 октября 2016 года в Новосибирске проходил третий научный фестиваль EUREKA!FEST. Около 5 тыс. человек приняли участие в более чем полусотне интереснейших событий: увлекательных лекциях, красочных презентациях, удивительных выставках, жарких дискуссиях, приятных и полезных экскурсиях, просмотре документальных фильмов. Естественно, при таком количестве событий многие из них проходили параллельно.

В каждом из нас живет множество бактерий и вирусов — во рту, на коже, в кишечнике. Они помогают переваривать пищу и усваивать лекарства, влияют на нашу гормональную и иммунную системы и более того — даже на мозг! Всё это сообщество микроорганизмов ученые назвали микробиомом. Джон Тёрни рассказывает о самых последних исследованиях микробиома, о его возникновении, росте и роли в развитии самых разных болезней (аллергии, диабета, желудочно-кишечных расстройств, рака и шизофрении).

18 июля при большом стечении народа (было человек около ста) в конференц-зале DI Telegraph прошла презентация научно-популярной серии Primus, в которой будут выходить книги российских авторов, до того не публиковавшихся тиражом свыше 5 тыс. экземпляров. Мы публикуем расшифровку небольшой, но духоподъемной лекции молодого биолога Михаила Никитина, научного сотрудника отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского. Лекция представляет собой пересказ фрагмента книги «Происхождение жизни: от туманности до клетки».

Вопрос этот далеко не праздный — общественная дискуссия о целях Сколково началась с момента его создания. Премьер-министр Дмитрий Медведев, инициатор проекта Сколково, недавно побывав в Сколково, заметил, что «теперь видно, для чего всё это затевалось». Однако общественная дискуссия на тему «для чего нужно Сколково» не утихает.

В Новосибирске прошел очередной сайнс-слэм. В этот раз он был приурочен к городским Дням науки и не обошелся без нововведений. Организаторы впервые рискнули вывести его за пределы Академгородка, расположенного в 20 км к югу от центра Новосибирска, и провести научные бои в самом центре города, в модном баре «Рок Сити».

Вспоминая Юрия Семёновича Лазуркина (1916–2009), мысленно возвращаешься в годы расцвета советской науки, когда она была действительно востребована начальством и чрезвычайно престижна в стране. Конечно, далеко не вся наука, а только те ее разделы, которые имели или могли иметь, по мнению начальства, военное применение. Гуманитарных наук вообще не существовало, генетика была полностью истреблена, но зато физика и математика очень даже процветали.

Членам Совета по науке при Минобрнауки были заданы четыре вопроса: 1. «О чем Вы мечтаете как ученый, автор книг и статей, как просветитель?» 2. «Не представляется ли Вам Ваша работа в Совете по науке сизифовым трудом?..» 3. «Какие научные проекты Вас сейчас больше всего вдохновляют?..» 4. «… Воспринимаете ли вы себя как представителей, своего рода делегатов от всего научного сообщества или исключительно как „лучших среди лучших“?» Публикуем поступившие ответы.

Что-то странное творится в федеральных университетах. Ректор Северо-Восточного федерального университета Евгения Михайлова носит степень доктора педагогики, защищенную по диссертации, списанной чуть менее чем полностью. В Южном федеральном университете преподается креационизм. В газете Казанского федерального университета опубликован гороскоп; правда, после некоторого шума в печати на сайте КФУ теперь написано: «Извините, данный материал был снят с публикации». А только что отличилась газета «Остров.ру» Дальневосточного федерального университета…

Во время путешествия на корабле «Бигль» на атлантическом побережье Аргентины Чарлз Дарвин собирал кости гигантских ископаемых млекопитающих… В прошлом году благодаря анализу белковых последовательностей удалось определить таксономическое положение двух из них, макраухении и токсодона. Оказалось, что это родственные виды…

Евгений Кунин: «На что, действительно, надеюсь? Если совершенно кратко, то на то, что наука как целое, как движение разовьет замечательные достижения последних лет, преодолеет сегодняшний системный кризис и будет развиваться с ускорением, преобразуя, так сказать, действительность. И — в более личном плане — что это будет происходить достаточно гладко в течение следующих лет двадцати, так что, если повезет, удастся в этом принять какое-то свое, мелкое участие».

Публикуем сокращенный текст лекции, прочитанной в рамках проекта «Лекторий Образовача: Курилка Гутенберга» Александром Панчиным, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ИППИ РАН, автор блога scinquisitor в «Живом журнале» (scinquisitor.livejournal.com) и книги «Сумма биотехнологии» (М.: Corpus, 2016).

У каждого домашнего животного имеется дикий предок, от которого оно отличается в первую очередь повышенной социальностью, изменением работы эндокринной и метаболической систем и сроков размножения. Согласно классическим представлениям, домашние формы возникли в результате репродуктивной изоляции от диких родичей и целенаправленного отбора. Однако полное разделение между дикими и домашними популяциями произошло относительно поздно.

Биоинформатики из Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН в Москве и Университета Женевы смогли доказать, что большинство мутаций, приводящих к развитию 18% раковых опухолей, происходит во время репликации ДНК. Результаты исследования описаны в статье, вышедшей 1 февраля в журнале Genome Research.

Грустно констатировать, что наша страна, еще четверть века назад входившая в число ведущих научных держав мира, выпала из первой, а возможно, и второй десятки стран в области науки и научных технологий. В список самых цитируемых ученых мира, по Thomson Reuters, в 2015 году от России вошло всего три человека. Далеко впереди России не только ведущие европейские страны, Япония и Китай с Индией, но даже Саудовская Аравия…

На посленовогодние вопросы ТрВ-Наука ответил Алексей Оскольский, докт. биол. наук, вед. науч. сотр. Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН, Senior Lecturer in the Department of Botany and Plant Biotechnology, University of Johannesburg (ЮАР), член Совета ОНР.

Хотелось бы обратить внимание на тот факт, что в последнее время в области медиевистики по ряду наиболее острых вопросов наметилось глубокое расхождение между взглядами ученых и общества. Особенно остро это ощущается в вопросах, задевающих национальные чувства.

Две тысячи шестнадцатый уже невдалеке. Специальный корреспондент газеты «Троицкий вариант — Наука» Алексей Огнёв, воспользовавшись всеми благами электронной почты, задал крупным российским ученым несколько важных вопросов об итогах года. Публикуем самые интересные ответы.

В 1995 году аквариумисты Германии обнаружили новую форму раков, которые размножались исключительно партеногенетически1. За яркую пятнистую окраску панциря их назвали мраморными раками. Новые обитатели аквариумов появились в зоомагазинах всего мира, а затем попали и в открытые водоемы. Приблизительно в 2003 году в Центральной Европе и на Мадагаскаре были замечены дикие популяции мраморных раков…

Турухтаны (Philomachus pugnax) — птицы семейства бекасовых, которые гнездятся на травяных болотах и влажных лугах северной Евразии. Турухтаны известны тем, что у них три типа самцов, отличных и внешне, и по поведению. От 80 до 95% самцов составляют «независимые» (Independents)…

Прошли времена, когда ученый мог, подобно Дарвину или Ньютону, десятилетиями спокойно обдумывать свою теорию. Теперь, чтобы получать финансирование, приходится публиковаться почти беспрерывно. В результате научная периодика вышла из берегов и исследователи вынуждены принимать меры, чтобы их в этом море заметили и процитировали…

В конце июля в Новосибирске прошла просветительская конференция NB-Novosibirsk. Ее организатор Илья Кабанов пять лет успешно проводит фестиваль «Новоблогика». О самом интересном, услышанном там этим летом, рассказывает Юлия Черная, научный журналист, ведущая научного кафе «Эврика» (Новосибирск).

На неделе состоялось интересное медийное событие, посвященное популяризации научного скептицизма, — презентация премии Гарри Гудини. Мы попросили рассказать о ней одного из создателей, известного популяризатора науки Александра Панчина. Вопросы задавал Святослав Горбунов.

Знойным летним днем 17 июня на площади комплекса Академии наук собралось более тысячи человек, выстроившихся в очередь на несколько сотен метров… В этот раз столь огромное количество людей (среди которых явно преобладала молодежь) собралось, чтобы услышать лекцию прибывшего в столицу Джеймса Уотсона.

Публикуем главу, посвященную нобелевскому лауреату Джеймсу Уотсону, из свежеизданной книги Лоны Франк «Мой неповторимый геном». Перевод с англ. — канд. физ. -мат. наук Натальи Шафрановской. Книга вышла в серии Universum (ведущий редактор — Ирина Опимах).

«Экономика Греции в разрухе. Мятежи охватили Ливию, Сирию и Египет, а отщепенцы и чужие военные раздувают пламя…» Так начинается книга Эрика Клайна (Eric H. Cline) «1177 г. до н. э. — год, когда рухнула цивилизация»…

Насколько вопрос, о котором пойдет ниже речь, имеет важнейшее значение, можно судить по тому факту, что к нему четыре года назад привлек внимание научного сообщества первооткрыватель структуры ДНК нобелевский лауреат Джеймс Уотсон…

Классификация отрядов млекопитающих середины XIX века заметно отличалась от современной, в частности, был принят отряд Pachydermata, объединявший слонов, носорогов, бегемотов и свиней, — именно к этому отряду Дарвин отнес макраухению, хотя отметил ее сходство и с верблюдами и ламами…

Вспоминая о Хроме (Валерии Ивановиче Иванове, 1939–2012), недостаточно сказать, что это автор (и соавтор) классических работ по структуре и биофизике ДНК. Ведь он был еще и замечательно веселым и остроумным человеком. Многие его за это любили, а некоторые — избегали…

Серфинг и девочки, война во Вьетнаме, плавание под метамфетамином на яхте в Бермудском треугольнике в шторм, три жены, подчиненная в костюме гориллы. Что это, хроники панк-движения 1970-х? Нет. Автобиография человека, чей геном был прочитан одним из первых: книга Крейга Вентера «Расшифрованная жизнь».

На всех широтах и на всех континентах живут птицы. Обсуждение их стремительной эволюции и удивительного разнообразия длится почти век. Специалисты неоднократно выстраивали филогенетическое древо птиц на основании особенностей их анатомии, поведения и сравнения отдельных генов. Результаты, однако, получались противоречивые.

На прошедшей в конце 2014 года академической конференции «Этногенез, этническая и социально-политическая история…» выступил докт. хим. наук Анатолий Клёсов, утверждающий, что он создал новую науку. Это событие вызвало негативные отклики ученых…

По всей видимости, первым, кто выдвинул предположение о наличии подвижных генов и связанных с ними перестройках генома, был голландский генетик Гуго де Фриз. Специализируясь на изучении растений, он в начале прошлого века обратил внимание на мозаичность в окраске цветка львиный зев.

Генетика, эволюция и тем более физиология растений не моя специальность, но я не мог не откликнуться на появление этой книги. Ровно пятьдесят лет назад, восьмиклассником, я случайно познакомился с книгами и статьями о Лысенко…