Новости № 25(2016)

Официально


МГУ им. М.В.Ломоносова и Федеральное агентство специального строительства (Спецстрой) заключили соглашение о сотрудничестве. Документ о взаимодействии в области научной и кадровой политики подписали ректор Виктор Садовничий и директор Спецстроя Александр Волосов.

Правительство одобрило законопроект, предлагающий отнести Cтратегию научно­технологического развития России к документам стратегического планирования.

Комитет Госдумы по аграрным вопросам провел круглый стол, на котором обсуждались проблемы подготовки кадров для агропромышленного комплекса, тенденции и перспективы в области сельхозобразования.




Регионы


“Арктический плавучий университет” отправился в свой очередной, уже восьмой по счету рейс. В торжественных проводах судна “Профессор Молчанов” приняли участие представители власти, научной общественности, духовенства.

В Сибирском федеральном университете стартовал конкурс на обучение по программам PhD SibFU.

В Белгородском госуниверситете прошел учредительный съезд Ассоциации выпускников. На мероприятии собрались бывшие студенты Педагогического института им. М.С.Ольминского и Белгородского госуниверситета, руководители организаций, предприятий города и представители руководства вуза, чтобы обсудить порядок деятельности нового объединения.

СНГ


Интердайджест


17.06.2016
Скоро у четырех новых элементов таблицы Менделеева появятся новые названия, два из них имеют отношение к России. Об этом сообщает New Scientist.

17.06.2016
Для управления воспоминаниями в течение жизни некоторые из них необходимо стирать, считают ученые, открывшие новый белок системы передачи межклеточных сигналов у плодовой мушки. С подробностями - The Scripps Research Institute News Release.

17.06.2016
Останки родственников ископаемых “хоббитов” найдены палеонтологами неподалеку от места первой находки людей острова Флорес. Подробности - в Nature News.

Веб



Недавно скончавшийся внук Пушкина, как оказывается, был владельцем знаменитого портрета поэта, писанного славным Кипренским. Мы слышали, что портрет будет продан и за него назначается цена - 15 000 руб.












Хаос призвали к порядку. Ученые сделали открытие, разложив по “полочкам” гены в ядре клетки.
Наука
№ 3(2016)

22.01.2016

Наверное, таков стереотип мышления: раз сделано открытие - событие, понятное дело, выдающееся, - значит, на него ушли долгие годы. Однако группа ученых во главе с заведующим лабораторией Института биологии гена РАН, завкафедрой молекулярной биологии биофака МГУ, членом­-корреспондентом РАН, профессором Сергеем Разиным уложилась всего­то года за два - два с половиной. И все же, стереотип, как оказалось, не подвел.

- С тех самых пор, как пришел в науку, мне хотелось понять, каким образом очень длинная молекула ДНК оказывается упакованной в ядро клетки, - рассказывает Сергей Владимирович. - Причем не как-нибудь, не в скомканном виде, а так, чтобы активные ее части были доступны для считывания генетической информации. Здесь должны быть задействованы важные регуляторные механизмы.
О ДНК мы знаем очень много. Но не будем забывать: во всех клетках, из которых построено наше тело, молекулы ДНК одни и те же, хотя клетки существенно различаются. Значительная часть закодированной в ДНК информации в каждой из таких клеток не используется, а как бы отложена про запас. Получается, что на какие-то гены выбор пал, а на какие-то ­ нет, для одних работа находится, другие ждут своей очереди. Но едва нарушается сложный этот выбор ­ механизм дает осечку и образуются раковые клетки. Процесс “распределения обязанностей” напрямую зависит от способа упаковки ДНК.
Наш научный подход, возможно, отличался от многих других: с самого начала мы пытались объяснить, каким образом линейная ДНК-­белковая нить, которую называют хроматиновой фибриллой, укладывается в сложную трехмерную структуру. Используя современные методы анализа, определили, какие части хромосом чаще контактируют друг с другом, то есть уложены более компактно, а какие ­ менее компактно. Сопоставление полученных карт с информацией о том, какие гены работают и какие белки связаны с работающими и неработающими генами, позволило заключить, что способ укладки ДНК в ядре напрямую связан с чередованием работающих (активных) и неработающих (неактивных) генов. Чтобы понять, каким образом складывается трехмерная организация генома, смоделировали этот процесс на компьютере. На виртуальный полимер, состоящий из 10 500 шариков, представляющих простейшие субъединицы хроматиновой фибриллы, нанесли определенные метки, соответствующие работающим и неработающим генам. Выяснили, что шарики, несущие “неактивные” метки, могут залипать друг на друга, тогда как шарики, несущие “активные” метки, такой способностью не обладают. Затем предоставили возможность полимеру сворачиваться путем перебора различных конфигураций. И в какой-то момент хаос прекратится, ­ полимер сложится в структуру, весьма похожую на ту, которая существует в живых клетках. Компьютерная программа была построена таким образом, что процесс сворачивания полимера полностью определялся простыми физическими законами, характеризующими поведение макромолекул в растворах. Ничего сверхъестественного в полученном результате нет, однако, когда у нас это получилось, мы здорово обрадовались: ведь нам удалось представить, как сложные биологические процессы управляются физическими законами. Естественно, всех вопросов мы не решили, зато поняли базовый принцип формирования трехмерной структуры генома. Теперь предстоит разбираться с тем, как именно изменения базовой структуры обеспечивают возможность включения и выключения генов. Такова одна из ключевых и сверхсложных проблем современной биологии.
Компактно упакованные сегменты хромосомы содержат гены, которые работают только в определенных типах клеток, и там эти структуры частично разворачиваются. Если удастся постичь, какие регуляторные механизмы контролируют этот процесс, мы серьезно продвинемся в понимании, как функционирует геном в целом. Безусловно, это облегчит жизнь ученым, но одновременно породит массу вопросов: что случится, например, если образовавшиеся изолированные домены вдруг объединятся? Или если какой-то ген оказался в той области ядра, где он находиться не должен? Раньше клеточное ядро рассматривали как колбу, в которой происходят различные химические процессы. Сейчас ясно, что клеточное ядро лучше уподобить офисному зданию, в котором каждая комната имеет определенное назначение. Попав в “неправильную комнату” в результате изменения конфигурации хромосомы, ген может оказаться под “дурным влиянием” и начать или, наоборот, перестать работать. Произойти это может, например, из-за хромосомных перестроек. Науке известно, что такие процессы обычны для раковых клеток и что определенные типы рака характеризуются присутствием в клетках вполне определенных хромосомных перестроек, перемещающих онкогены с одной хромосомы на другую. Что вносит наибольший вклад в развитие заболеваний, пока сказать сложно. Сегодня этот “узелок” - одна из “горячих” областей исследований.
Но помимо теоретической была и чисто техническая проблема. Современная наука, как и производство, требует необходимых мощностей, наличия совершенной экспериментальной базы. Нам, считаю, повезло, что прозорливый ректор МГУ в тяжелейшие 1990­-е годы добился, чтобы университет получил супервычислитель, хотя он и стоил огромных денег, а поле деятельности для него еще не было определено. Без суперкомпьютера, как и системы математического моделирования, мы бы эту работу просто не осилили.
- Как называется ваше открытие и как оно было принято?
- Название мало что объяснит неподготовленному читателю. Поэтому скажу так: наша группа раскрыла механизмы самоорганизации ДНК-­белковой нити в трехмерную структуру. Более того, было продемонстрировано, что трехмерная организация генома крайне динамична и до известной степени различается в разных клетках. Фактически в клетках постоянно происходит перебор всевозможных конфигураций генома. Это чрезвычайно важно с биологической точки зрения, потому что объясняет, почему живой организм так быстро может отреагировать на изменение окружающей среды. Но коль скоро пространственная организация генетического аппарата важна для включения и выключения генов, подвижность этой организации предоставляет хорошие возможности для управления работой генов с помощью тех или иных внешних воздействий. Открываются большие перспективы для создания новых лекарственных препаратов. Сама по себе работа, о которой мы сейчас говорим, заняла порядка двух - двух с половиной лет. А подготовка - несколько десятилетий. Надо, что называется, жить с проблемой, чтобы предложить нечто концептуально важное для ее решения. В работе принимали участие ученые из разных областей науки: биологи Института биологии гена, биофака МГУ и Института молекулярной генетики, биоинформатики и физики из МГУ и Института проблем передачи информации. Мы все были увлечены этой проблемой и как бы дополняли друг друга. Биологам вроде бы все казалось очевидным, но до поры до времени они не могли это доказать. Отмечу вклад физиков: методом компьютерного моделирования они проиллюстрировали процесс укладки полимеров в предсказанную нами структуру. Вычислений потребовалась масса, поскольку в поисках равновесного состояния нашей модели мы продвигались вперед методом проб и ошибок, перебирая множество вариантов. Для изучения укладки полимера, состоящего из 10 500 блоков, в 3D-структуру, потребовалось трое суток работы суперкомпьютера “Ломоносов”. За секунду каждый его процессор совершает 10 тысяч операций, а в наших расчетах было задействовано 200 процессоров. Для построения усредненной модели расчеты пришлось повторить 12 раз. На обычном компьютере это сделать просто невозможно. Справиться с гигантской задачей мог только суперкомпьютер. И все же, за полгода мы эту работу завершили. Открытие было сделано в начале 2015 года, но потребовалась еще пара месяцев, чтобы изложить все на бумаге, подчистить “хвосты”, перепроверить, не вкрались ли ошибки. Проще говоря, нам нужно было убедиться, что все это правда.
Мы опубликовали статью (замечу, далеко не первую) в престижном иностранном журнале с импакт-­фактором 14. Но можно было отдать ее и в более “крутое” издание. Однако мы к этому не особенно стремились: на мой взгляд, главное, чтобы журнал находился на определенном уровне, тогда не важно, какой именно это журнал - коллеги все равно заметят. Если же уровень ниже, то и читать не станут, посчитав халтурой, а если и посмотрят, то могут кое-что и украсть, не процитировав, ­ такое тоже бывает. В нашем случае, как только статья вышла, на нее сослался другой, более известный журнал, сделав ей фактически рекламу. Отмечу, что это исследование целиком принадлежит российским ученым, что по нынешним временам ­ большая редкость. В геномике отечественных работ, вызвавших такой резонанс, еще не было.
- Каким может быть практическое применение вашего открытия?
- Прежде всего, подчеркну: наша работа ­ фундаментальная. К сожалению, некоторые ответственные чиновники искренне убеждены, что заниматься надо исключительно практическими вопросами. Считаю это абсолютной глупостью: смешно требовать от академических ученых досконального знания практических проблем, которые они бы и решали. Однако убежден: любое новое знание рано или поздно найдет дорогу в практику. Вопрос в том, когда? В нашем случае, данные о пространственной организации генетического аппарата в клетке уже позволяют объяснять механизмы возникновения некоторых онкологических заболеваний. В предыдущем исследовании, выполненном совместно с французскими коллегами, нам удалось доказать, что даже простое перемещение генов внутри ядра клетки оказывается достаточным, чтобы ген, который не должен был работать, вдруг “включился”, и это вызвало лейкоз. Так возникло новое объяснение опаснейшего заболевания. А если удалось разобраться в его причинах и обнаружить врага, остается только найти способ, как от него избавиться.
Теперь мы готовы под другим углом взглянуть на причины онкологических заболеваний. Появляется возможность поиска способов включения и выключения генов, причем механизмы для этого могут быть разными. Суть в том, чтобы понять, что именно идет не так - тогда можно будет с этим бороться.
- Вы сделали открытие, у которого блестящие перспективы. Многое ли изменилось в вашей жизни?
- Практически ничего, только работы стало больше. Законченное исследование не просто фиксирует достигнутый результат, но и порождает массу вопросов. Поиск ответов заставляет двигаться дальше, причем в разных направлениях. И уж раз мы оказались несколько впереди всех наших коллег, то какие-то вещи можем сделать быстрее них - ведь нельзя забывать о конкуренции среди ученых. Еще до публикации мы понимали, куда надо двигаться, какие перспективы перед нами открываются. Другими словами, сегодня мы расширяем завоеванный плацдарм. Так что никакого почивания на лаврах. Да и как отказаться от того, что тебе интересно?
Пользуясь случаем, отмечу факт сотрудничества академической и университетской науки. Об этом много говорят, но у нас это действительно случилось, и результат на лицо. Следует сказать и о том, что без поддержки РФФИ и РНФ мы вряд ли бы многого достигли. Только публикация в ведущем иностранном журнале (не секрет, что за них, как и за цветные иллюстрации, приходится платить) стоила 250 тысяч рублей. Пять миллионов ушло на работы по массированному определению нуклеотидных последовательностей ДНК. А еще траты на реактивы и зарплату сотрудникам... При существующем уровне целевого финансирования даже индивидуальные гранты РНФ не всегда оказываются достаточными для поддержки работ такого уровня. Приходится объединять усилия нескольких коллективов, имеющих собственное финансирование. И еще один очень важный момент: такие прорывные работы помогают удержать в стране молодежь. Если она видит, что есть интересная, перспективная тема на острие мировой науки и над ней можно нормально работать, не отвлекаясь на поиск заработка, у нее отпадает необходимость переезда за границу. В немалом нашем коллективе кроме меня - одна молодежь. И это радует: не так важно, что кто-то уезжает, это естественно. Куда важнее, что многие остаются. Раньше такого не было.


Юрий ДРИЗЕ
Фото предоставлено С.Разиным


 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Магнитуды шалят. На шельфах арктических морей замечена необычная сейсмоактивность.
Ведущий научный сотрудник Института экологических проблем Севера Уральского отделения РАН Алексей МОРОЗОВ изучает низкомагнитудные землетрясения как маркер современных геодинамических процессов в Западно-Арктическом секторе РФ... /№ 25(2016)
Почему мы разные? Потому что одинаковые гены работают неодинаково.
Простой вопрос “Какова ваша специальность?” у профессора Юрия Лебедева вызвал затруднение. По образованию он микробиолог, окончил биологический факультет МГУ. Почти 40 лет работает в Институте биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, заведует лабораторией сравнительной и функциональной геномики. /№ 25(2016)
Так природа захотела. Живому свойственна… асимметрия.
Год назад в мировых СМИ активно обсуждались результаты исследования российских ученых о леворукости кенгуру. Произошло это после того, как в журнале Current Biology вышла в свет статья группы исследователей под руководством доцента кафедры зоологии позвоночных биологического факультета СПбГУ Егора Малашичева. /№ 25(2016)

РЕФОРМА РАН


На днях в Кремле состоялась очередная встреча Президента РФ Владимира Путина с президентом Российской академии наук Владимиром Фортовым и руководителем Федерального агентства научных организаций Михаилом Котюковым.

Созданный в Российской академии наук корпус профессоров РАН объединяет не только докторов наук, работающих в академических институтах, но и ученых из вузов, ГНЦ, ведомственной сферы.

До очередных выборов в Российской академии наук остается почти полгода, а РАН уже получила солидное подкрепление. В ее ряды влились около 500 успешных и достаточно молодых ученых, которым присвоено звание “Профессор РАН”. Об этом “Поиску” рассказал председатель Координационного совета профессоров РАН при Президиуме академии, директор Института Европы РАН Алексей Громыко.

Профсоюз работников Российской академии наук, насчитывающий около 74 тысяч членов, провел свой VI съезд.

Подписано постановление Общего собрания Российской академии наук “О реформе РАН, основных научных результатах года и работе президиума РАН в 2015 году”.

Конференции


17.06.2016
Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2016 году.

13.06.2016
Рекордные урожаи, стратегические вопросы импортозамещения, создания прорывных промышленных технологий, перспективы развития российской экономики в ближайшие 20-25 лет – актуальные темы международного Форума и выставки по глубокой переработке зерна и биотехнологиям «Грэйнтек-2016».

03.06.2016
С 2 по 7 октября 2016 года в Томске пройдет V Международный конгресс “Потоки энергии и радиационные эффекты”, приуроченный к 120-летию Национального исследовательского Томского политехнического университета.

Текущие конкурсы


17.06.2016
Конкурс 2017 года проектов фундаментальных научных исследований, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований”.

17.06.2016
С 15 апреля открыт прием анкет для участия в конкурсе по программе “Для женщин в науке”, проводимом L’ORÉAL - UNESCO при поддержке Комиссии Российской Федерации по делам UNESCO и Российской академии наук.

14.06.2016
ЛЮДИ БУДУЩЕГО – грантовый конкурс лучших проектов в сфере дополнительного научно-технического образования школьников.

10.06.2016
Продолжается конкурс на соискание Золотой медали Российской академии наук за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний “Научные достижения России”.

10.06.2016
Конкурс 2017 года проектов фундаментальных научных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Японским обществом продвижения науки.

Вакансии


10.06.2016
Институт энергетических исследований Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантных должностей:

10.06.2016
Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

03.06.2016
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности старшего научного сотрудника.






опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  РЕФОРМА РАН