Новости № 20(2016)

Официально


Кабинет министров отчитался об основных результатах выполнения указов президента, подписанных 7 мая 2012 года - в день инаугурации Владимира Путина.

В Госдуме открылась выставка “НИЦ “Курчатовский институт”: от атомного проекта к природоподобным технологиям”.

Совет по образованию и науке при председателе Госдумы обсудил вопросы правового регулирования научной и научно-технической деятельности.




Регионы


Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники открыл первый в Томской области детский технопарк.

Очередное заседание Совета ректоров вузов Тульской области прошло с участием врио губернатора А.Дюмина и других представителей местной власти. Обсуждалась роль образования в развитии промышленного комплекса региона.

В Северном (Арктическом) федеральном университете прошло заседание Ученого совета, на котором утверждены изменения в управленческой структуре головного вуза.

СНГ


Интердайджест


20.05.2016
Прочитав геном моркови, ученые приступили к его анализу и обнаружили важный с точки зрения питательной ценности ген. Подробности - в GenomeWeb.

20.05.2016
НАСА определило планетный статус еще 1284 небесных тел, обнаруженных миссией “Кеплер”, - это крупнейшее на сегодняшний день единовременное открытие новых планет. С подробностями - NASA News Release.

20.05.2016
Эксперименты на мышах подтвердили предположение о том, что вирус Зика вызывает дефекты развития головного мозга у новорожденных. Об этом сообщает The Scientist.

Веб



Война наложила свою тяжкую руку на такое, казалось бы, мирное и далекое от треволнений жизни учреждение, как фонд имени Нобеля, из которого выдаются премии ученым, оказавшим за данный год больше всего услуг человечеству.












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

Весенний взлет. МГУ штурмует новые орбиты.
Спутник “Ломоносов”, созданный учеными МГУ в рамках программы развития вуза и запущенный в конце апреля с космодрома Восточный, 21 мая должен заработать на полную проектную мощность. /№ 20(2016)
Анатомия прогноза. Сейсмологи делают ставку на дискретный анализ.
Чтобы принять необходимые меры, позволяющие свести к минимуму ущерб от бедствия, хорошо бы заблаговременно знать, когда и с какой силой проявятся подземные толчки. Увы, получить точные сведения об этом - задача непростая. Приблизиться к ее решению позволят работы старшего научного сотрудника Геофизического центра РАН Бориса ­ДЗЕБОЕВА. /№ 20(2016)
Помехи при трансляции. Предотвратить мутации в организме можно еще на стадии эмбриона.
Не может такой безум­но сложный и в то же время предельно согласованный мир возникнуть просто так, без высшего творческого участия. Но, несмотря на случающиеся внутренние сомнения, ученые продолжают изучать мир, который запрятан глубоко в нас и благодаря которому мы живем, думаем, развиваемся. /№ 20(2016)

РЕФОРМА РАН


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

В марте этого года Российская академия наук заявила о создании собственного корпуса экспертов, в который войдут специалисты из выполняющих исследования и разработки организаций разной ведомственной принадлежности. О том, как проходит этот процесс, рассказал главный ученый секретарь Президиума РАН Михаил Пальцев.

Во время “горячей линии” с Владимиром Путиным несколько вопросов ему задали представители научной и образовательной общественности. "Оправдались ли ожидания первых лет реформы? Как вы оцениваете эффективность взаимодействия Федерального агентства научных организаций и Российской академии наук?”...

Процесс реорганизации научных подразделений Академии наук, инициированный ФАНО в рамках реформы РАН, вызывает, мягко говоря, неоднозначную реакцию научного сообщества. С самого начала и по сей день в адрес инициаторов раздается немало критики, в некоторых коллективах порой возникают конфликтные ситуации. Однако процесс идет, появились некоторые его результаты. Как, например, во Владикавказском научном центре РАН.

Главным вопросом повестки дня Координационного совета Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013­-2020 годы было утверждение доклада Правительству РФ об итогах реализации программы в 2015 году.

Конференции


20.05.2016
12-16 сентября состоится первая российская конференция “Физика - наукам о жизни” на базе Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе. Конференция посвящена интердисциплинарным исследованиям на стыке физики, биологии и медицины.

20.05.2016
Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2016 году.

16.05.2016
На IV Международном форуме ведущих вузов, который состоится 2 июня 2015 года в Москве, пройдет презентация пятого ежегодного рейтинга ведущих вузов России.

Текущие конкурсы


20.05.2016
Минобрнауки РФ сообщило о начале конкурсного отбора российских научных организаций и образовательных организаций высшего образования, являющихся участниками ФЦП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы”, с целью предоставления им лицензионного доступа к международному индексу научного цитирования Scopus.

13.05.2016
Институт медико-биологических проблем РАН объявляет о приеме в очную аспирантуру (9 бюджетных мест) по направлениям...

13.05.2016
Новая дополнительная тема конкурса 2016 года проектов ориентированных фундаментальных междисциплинарных исследований.

13.05.2016
Конкурс 2017 года проектов фундаментальных научных исследований, проводимый Российским фондом фундаментальных исследований совместно с организациями - участниками Рамочной программы БРИКС в сфере науки, технологий и инноваций.

13.05.2016
Фонд поддержки образования и науки “Алферовский фонд” объявляет конкурс на соискание золотой медали и премии Алферовского фонда за лучшую исследовательскую работу в области естественных наук для молодых ученых (до 33 лет) за 2016 год в номинации “Фотоника”.

Вакансии


20.05.2016
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...

20.05.2016
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный центр волоконной оптики Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности заведующего лабораторией волоконной оптики.

29.04.2016
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности младшего научного сотрудника Научно-координационного океанологического центра по специальности “Физика атмосферы и гидросферы” - 25.00.29 - 1 ед.






опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




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