Neo-IMBG

Искать: Где: везде в ЖЖв моем журнале

Переключатель ленты: Все вместе / Только серьезная биология / Только популярные новости / Только про институт IMBG

Интервью c Андреем Андреевичем Сибирным  "Яка нам потрібна наука?"  (на украинском).



Сибірний Андрій Андрійович, доктор біологічних наук, професор, академік НАН України, директор Інституту біології клітини НАН України, президент Українського товариства клітинної біології, завідувач кафедри біотехнології та мікробіології Жешівського університету (Польща).

18 травня о 19.00 у Київському будинку вчених (вул. Володимирська, 45 А) відбудеться лекція доктора біологічних наук Михайла Гельфанда. Гельфанд - відомий у Росії біоінформатик, заступник директора Інституту проблем передачі інформації ім. А.А.Харкевича РАН, професор факультету біоінженерії та біоінформатики Московського державного університету.



Цікаво, що перший його науковий ступінь - кандидата фізико-математичних наук. Член редколегії міжнародного наукового журналу PLoS Biology, невтомний популяризатор наукових знань та борець зі псевдонаукою, один із активістів реформ у російській науці (кажуть, що його зачіска і борода розлякують бюрократів десятками), входить до 10 найавторитетніших вчених Росії - тобто людина, яку завжди цікаво слухати.

Тема: «Молекулярна палеонтологія. Як біоінформатика допомагає дізнатися про минуле». Хто ж не хоче дізнатися математично точні подробиці нашого спільного минулого?

Вхід вільний. 

Под Киевом планируют за миллион миллионов построить Bionic Hill - аналог Silicon Valley (господи, далось им это название, чего и Россия, и Украина его постоянно упоминают). Вот репортаж (на укр) и ссылка (на русс).


Вопрос к знающим - а есть ли какая-нибудь конкретная информация? Интересно ведь!

Продолжаем наш обзор конкурсных работ «Био/мол/текст». Сегодня мы горды представить работу сотрудницы нашего института (ИМБГ) Мошинец Елены. Мне это вдвойне приятно, потому что Елена работает в моем бывшем отделе, под руководством все того же Виталия Арнольдовича Кордюма.

Итак, статья "Почти детективная история о том, как элемент-убийца помог возникнуть жизни".

 

 Год назад исследователи из американского Национального аэрокосмического агентства (NASA) сообщили об открытии уникальной способности изучаемого ими микроорганизма использовать в качестве строительного материала для своих клеток... мышьяк! И дело даже не в том, что этот химический элемент с подачи авторов детективных рассказов считается смертельным ядом — в природе существует много микроорганизмов, спокойно переносящих его токсическое воздействие, да и для многоклеточных организмов он в малых дозах бывает полезен.

Загадка заключается в том, что атомы мышьяка используются микробом для строительства самого главного компонента клетки — дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), несущей важнейшую информацию, передающуюся по наследству. Но так ли это неожиданно? Возможно, другие представители земных форм жизни также смогли бы «научиться» использовать мышьяк в своих жизненных циклах (в которых обычно задействован ближайший аналог мышьяка — фосфор)?

Следует ли называть находку необычных бактерий открытием альтернативных биохимических путей для живых организмов планеты Земля? Попытаемся разобраться в этих вопросах по порядку.
 

Читать целиком статью "Почти детективная история о том, как элемент-убийца помог возникнуть жизни".

***
 

Кстати, все работы, выставленные на конкурс Био/мол/текст, можно почитать по ссылке. Оставляя на сайте комментарии, вы поможете нам оценить работы.

Работа жюри начнется 31 октября, т.е. уже сегодня. Если вы хотите дослать работу и побороться за денежные призы,но не успеваете - напишите нам.

Давно у нас не было цитат из «Шагреневой кожи...» — одного из самых интересных трудов В.А. Кордюма, моего шефа, завотделом в ИМБГ.


И в продолжение прошлого поста — пассаж о воде в клетке. В принципе, специалистам это известно, но почитать все равно интересно будет и им, и людям, далеким от биологии.  






Начнем с самого-самого, просто-таки незыблемо очевидного — субстанции, в которой протекают биохимические процессы. Совершенно понятно и абсолютно надежно установлено, что такой субстанцией в клетке всегда является вода (за редчайшими исключениями, когда ферментативные процессы осуществляются в липидной фазе мембран).
Но если теперь от всех этих общих и надежных экспериментальных (но всегда частных и часто вообще косвенных) данных и их удивительно прямолинейных экстраполяции на клетку перейти к реальным, не менее надежным, непосредственно к проблеме соотнесенным данным, то все выглядит, мягко говоря, совсем не так. 

В процентном соотношении вода составляет основную массу организмов: она все переносит, растворяет и одновременно ространственно организует за счет гидрофильных, гидрофобных, водородных, зарядовых и прочих связей и взаимодействий; участвует почти во всех химических превращениях, всех ферментативных и неферментативных реакциях; организует (вернее, реализует заложенную в первичной последовательности) пространственную структуру всех макромолекул (да и немакро- тоже) и очень многое прочее. Все это абсолютно, безоговорочно, непреложно так и только так. В общем виде. 

( Read more... )

Внимательный читатель уже наверняка заметил, что автор этого блога очень любит пофилософствовать - о том, о сем, мол жизнь наша - поле, и т.п. На самом деле это и так, и не так. 

Философия никогда не была в почете у практиков, и тому есть две причины. Первое - пока слабо проработанная база не дает возможности предсказывать новое, хотя и прекрасно описывает уже открытые вещи. Диалектическая логика в том виде, в котором она мне известна, слишком туманна, и часто похожа на обьяснение астрологов.

Вторая причина - это то, что хороших преподавателей по философии существовало может несколько человек за все время. Я не встречал преподавателя-философа, который мог бы мне обьяснить - на кой мне здалась философия; как ее использовать в обычной жизни? А если я задавал конкретные вопросы ("Семен Арчибальдович, так а можно в двух словах закон отрицания отрицания?")  - то в итоге через полчаса туманных образных изречений понимал, что арчибальдович сам толком его не понимает, или раньше понимал но теперь уже забыл.



Мне повезло. Сначала мне в руки попала книга Эрика Фромма "Иметь или быть". Хоть на обложке красовалось слово "Философия", книга была на столько интересной, что я ее прочитал за два дня. И буквально через пол-месяца у нас на лекции мы начали проходить Фрейда и его учеников, в том числе и Фромма. Контраст между самой работой и пыльный пересказом лектора был разительный, и я твердо решил по мере сил разобраться с философией сам. 

Зачем это нужно? Математика описывает мир чисел. Биология изучает законы развития живого, а химия - не живого. Астрономы фиксируют рождения и смерть миров, геологи отслеживают движение земной коры; историки ведут список умершим цивилизациям. Каждый занимается своим узким объектом. 

Есть ли схожесть между законами микромира и макромира? Подобны ли законы развития организма, популяции, города или коммерческой компании? Чтоб ответить на этот вопрос, надо владеть и биологией, и социологией - получается, что общие закономерности не может выявить узкий специалист. И в идеале общие для всех уровней законов должны выводить и осмысливать философы. Вот как раз для этого философия и нужна.

По счастливой случайности я встретился на просторах интернета с философом (назовем его так) triggg, и слово за слово, мы сошлись на том, что неплохо было бы вывести общий закон, управляющий и жизнью организма, и существованием клетки, молекул, атомов и т.п. Под катом я выложу фрагменты дискуссии - целиком ее можно посмотреть по ссылке - imbg.livejournal.com/132439.html.

 

 

 

В итоге что мы хотим. Сделать так, чтоб философия нормально могла обьяснить феномен жизни. Этот результат (если мы его получим) будет использован в будущих публикациях - мною в биологических, и triggg'ом - в своей области. Т.е. задача вполне конкретная. Трудность заключается в том, что мы вдвоем можем охватить только социологию и биологию - а для анализа нужна помощь физика и химика. Если среди чиаттелей есть таковые, заинтересованные в решении пока нерешаемого - милости просим присоединятся к нам в комментариях. 

Ну, а мы пока продолжим.

 Пока ЖЖ традиционно лежит (кстати тут начинает просматриваться биологическая система - несколько дней каждый месяц - чем не свидетельство эволюции ноосферного организма?) - предлагаю переносить свои комментарии в фейсбук - там посты дублируются. Ходить сюда.


Рожденье Венеры из камментов из морской пены

С Вордпрессом как-то я не могу разобраться - он может за раз все перекинуть к себе, но настроить автоматическую пересылку каждого сообщения не получается. А переносить вручную каждый пост - не эргономично. Да и не очень он мне нравится - какой-то он фальшивый, не родной.

Так что приходите на фейсбук. Да, еще я зачем-то завел себя на Google+ - только вот что там делать, тоже не понимаю.

 
Мы недавно публиковали короткий обзор "Зарождение квантовой биологии". И у меня появилось пару мыслей, навеянных этим словосочетанием.

Я физику знаю отвратительно - но все-таки, имею определенное представление о ньютоновской и квантовой ее частях. Грубо говоря - в плане самих понятий: чем глубже в материю мы проникали, тем сложнее было применять наши обыденные понятия в все уменьшающимся объектам. Поведение электронов, протонов и меньших частичек описывается классической фразой из "ДМБ":

- Видишь суслика? И я не вижу. А он есть!



Более подробнее про казусы понятий в квантовой физике - на видео "Физика в половине девятого" у меня на народе.ру. 

Последнее время этот дуализм - различные подходы к макро- и микрообъектам - постоянно возникает у меня по отношению к живой клетке. Пока мы рассматриваем ее по частям, по молекулам - все вроде бы работает логично. Но как только пытаешься представить всю кухню вместе одномоментно - никакая макрологика не в силах объяснить, как живая клетка остается живой. Про многоклеточные организмы в этом контексте и думать не хочеться.

 

( О некоторых затруднениях сегодняшней модели...  )

 

Упрощенная схема некоторых  метаболических путей - на самом деле надо добавить еще тысячи подобных, и разместить в капельке диаметром 10-20 микрометров.

А вот если представить, что на уровне макромолекул или время замедляется, или силы действуют по другому - что угодно, что мы пока не в силах представить  из-за инерции мышления? Что если для макрообъектов нужно создать свою теорию, аналогичную квантовой физической теории? Тогда по крайней мере возникает оправдание - да, природа устроена не так, как мы это видим на макроуровне, но зато станет понятно, где искать ответ.

Например, компартментализация макромолекул абсолютно необходима для их функции. Но представить, что все молекулы длинными вереницами снуют туда-сюда, чтоб занять правильный компартмент в понятной для нас форме: из точки А в точку С через промежуточные точки В1, В2,... Вх - ведет к нонсенсу - в клетке не так много места, чтоб всем сотням тысяч молекул организованно перемещаться. Другое дело, если после синтеза молекула совершает нечто вроде "квантового скачка" - мгновенно попадает из точки синтеза в компартмент процессинга, а оттуда телепортируется в рабочий компартмент. Все это не настолько не правдоподобно, по крайней мере если сравнить с правдоподобностью существующих представлений (см. врезку выше).

Даже как это будет приблизительно выглядеть - сказать трудно, и у меня нет особо ярких идей на счет того, как же в реальности все процессы в клетке и организме протекают и регулируются. Но то, что они таки протекают и регулируются, сомневаться не приходится - мы то с вами живем, и размножаемся, и гены наши остаются стабильными в разумных пределах. 

В общем - суета сует с этими макромолекулами. Да, кстати - у кого есть идеи или ссылки на источники с другими объяснениями - милости прошу в комментарии.

 
А давно я вас не баловал рассказами о работах, которые проводятся в моей богодельне, - ИМБиГе то бишь (напомню, это аббревиатура Института молекулярной биологии и генетики, что в Киеве). А поскольку никто мне рассказов для рекламы не шлет (оно и понятно, не барское это дело, писать популярные заметки о своих высоких материях) - напишу я по памяти об еще одной интереснейшей работе, некогда опубликованной нашим отделом под руководством Виталия Арнольдовича Кордюма.

Если вы читали его "Шагреневую кожу...", то должны были заметить - красной нитью через всю работу проходит идея горизонтального переноса генов у высших эукариот - при чем не в виде занятных исключений, а как рутинная каждодневная процедура. О ее масштабах может говорить хотя бы нанограммовые концентрации свободной ДНК в миллилитре плазмы крови (например).

Но теория теорией, а такие заявления надо проверять и публиковать. При чем публиковать не у нас, а там, где прочитают. Что и было сделано в 2005 году.




Статья называлась "Transfer of genetic information in an organism", и была опубликована в небольшом журнале Cell Biology International. Предлагаю ее почитать - сама статья лежит у меня, и она прекрасна. Я помню, будучи еще студентом, был впечатлен простотой и доказательностью опытов, описанных в ней (сейчас я уже более критичен, правда). 

Если коротко - то взяли две разных линии эукариотических клеток - CHO (клетки хомячка) и фетальные клетки печени мышиного эмбриона. Клетки хомячка содержали три маркера - GFP (зеленый цвет) и ген устойчивости к антибиотику G-418; а также один негативный маркер: эти клетки не мог расти в среде без аминокислоты пролина.

Их смешали с другой линией - клетками печени мышки, которые несли нормальные гены биосинтеза пролина (т.е. в нем не нуждались), но у них не было ни устойчивости к антибиотику, ни зеленого маркера. Через определенное время после коинкубации  клетки СНО начинали расти без пролина, т.е. откуда-то у них появлялись гены его синтеза. Авторы объясняют это именно горизонтальным переносом генов синтеза аминокислоты.


Схема эксперимента (рис. из статьи)

Вот кстати фото оттуда же, как по мнению авторов, происходит сам перенос генов (окрашена синим и голубым (или фиолетовым) - ядерная ДНК каждого типа клеток):



  С самой статьей и другими работами нашего института можно ознакомится традиционно у меня на народе - вот ссылка.