Последние новости биологии

Новая биология началась в феврале 2001 года (отрывки из интервью академика Л.Киселева специальному корреспонденту журнала "Наука и жизнь" О.Белоконевой, опубликованному в журнале "Наука и жизнь" 2001, N 5, цитируется по http://nauka.relis.ru/).

- Когда же ученые решились взяться за геном человека? < P>- В 80-е годы ученые брались за расшифровку только коротких молекул ДНК: вирусных, митохондриальных или плазмидных. (Плазмида - кольцевая молекула ДНК, находящаяся в цитоплазме бактерий и состоящяя из небольшого количества генов. - Прим. ред.) Но первые шаги были сделаны. И вот тогда в 1988 году наиболее отчаянные исследователи выступили с предложением - расшифровать геном человека.

В Америке таким пионером стал Джеймс Уотсон - один из двух "отцов" двойной спирали ДНК, а в России - академик Александр Александрович Баев, известный специалист в области генной инженерии. В обеих странах реакция ученых на эти предложения была неоднозначной.

Оппоненты расшифровки генома считали поставленную задачу нереальной, ведь ДНК человека в десятки тысяч раз длиннее молекул ДНК вирусов или плазмид. Второй аргумент против: проект потребует миллиарды долларов, которых недосчитаются другие области науки, поэтому геномный проект затормозит развитие науки в целом. И наконец, если все-таки деньги найдутся и геном человека будет расшифрован, то полученная в результате информация не оправдает затрат.

Например, можно назвать имя блестящего ученого, президента Национальной академии наук США Брюса Олбертса. В 1988 году он выступил с разгромной статьей, приводя в ней все перечисленные выше аргументы. В России тогда многие исследователи тоже не одобряли проект. Один очень уважаемый мною ученый выступил в популярной газете с уничтожающей критикой идеи расшифровки генома человека.

- Сколько денег ушло на осуществление международной программы "Геном человека"?

- По не вполне официальным данным, на государственные программы под эгидой HUGO было истрачено более трех миллиардов долларов США, то есть в среднем по одному доллару на одну нуклеотидную пару из генома человека.

- Какие еще научные направления помимо тех, что вы назвали, будут развиваться благодаря расшифровке генома человека?

- Месяц назад мы с новосибирскими коллегами написали статью в международный научный журнал. Но пока не можем ее туда отправить, потому что сначала необходимо сверить полученные результаты с опубликованными в базах данных. Теперь любой ученый должен свои результаты "выверять по геному". Расшифровка генома подняла научную планку в эмбриологии, вирусологии, клеточной биологии, теории эволюции, биотехнологии, медицинской генетике. Уже появился термин "new biology", новая биология - наука, которая началась в феврале 2001 года.

- Так сколько же осталось нерасшифрованных нуклеотидов в ДНК человека?

- Никакого значения это не имеет. Ну скажу - 90% расшифровано. Что это меняет? Мы не знаем, что делать с имеющейся информацией. Получили мешок золота, теперь надо думать, как золотые слитки превратить во что-то полезное.

- Давно пишут, что геном человека расшифрован почти полностью, а количество генов по разным источникам колеблется от 30 до 100 тысяч. Как же так - все известно и такой разброс?

- Разброса уже почти нет. Действительно, еще год назад я писал, что число генов у человека находится в пределах от 80 до 100 тысяч. Не только я так думал. Все так думали. Сейчас мы знаем точную цифру - между 30 и 40 тысячами.

- Почему же число генов в геноме человека за год "сократилось" вдвое?

- Когда мы не знали нуклеотидную последовательность полностью, мы могли лишь экстраполировать число генов на известных расшифрованных участках на весь геном. Оказалось, что приближения были очень неточны.

- То есть в геноме человека выявилось больше "бессмысленных" участков, чем ожидали ученые?

- Как бы бессмысленных. Мы пока не понимаем, что в них написано.

- А как же все-таки решили, что эти участки генами не являются?

- Они устроены по-другому. Не так, как гены.

- Ответ на вопрос, является какой-либо участок геномом или нет, дает биоинформатика?

- Конечно. Сегодня геном - это на 95% нечто, чего мы не понимаем. Возникли огромные "ножницы" между знанием и пониманием. В отношении значительной доли генома мы много знаем, но мало что понимаем. Вот в 5% генома, где находятся те самые 32 тысячи генов, мы знаем многое о структуре и немногое о функциях. По-научному "бессмысленные" участки называют некодирующими. Некоторые американские ученые называют их "junk" - барахлом, мусором или "эгоистической ДНК". Я этот термин не люблю. Если мы не понимаем, для чего нужны какие-то участки ДНК, сие еще не значит, что они - мусор.

- А все-таки есть какие-либо предположения, почему у человека и других живых организмов в нуклеотидной последовательности ДНК так много "бессмысленных" участков, не несущих понятной нам генетической информации?

- Про другие живые организмы я не говорил. Речь шла только о геноме человека. У бактерии "бессмысленных" участков вообще нет. У дрожжей почти нет. По мере повышения уровня организации живого организма накапливается все больше некодирующей ДНК. Я думаю, что некодирующие последовательности ДНК могут оказаться резервуаром эволюции, складом "запчастей". Если с каким-либо геном что-то не в порядке, возможно, клетка использует фрагменты некодирующей ДНК для ремонта поврежденного гена. Но это - лишь моя фантазия.

- Какая же все-таки информация содержится в "бессмысленных" участках ДНК?

- Во-первых, в "бессмысленной" ДНК есть испорченные гены, погибшие в результате каких-то мутаций. Их называют псевдогенами. Во-вторых, наши далекие предки - неандертальцы или кроманьонцы болели вирусными заболеваниями, и эти вирусы (а вирусы состоят из молекул ДНК или РНК и белковой оболочки) иногда попадали в геном и оставались там навсегда. Иными словами, часть нашего генома - молекулярное кладбище древнейших вирусов. Затем, в нашем геноме есть масса повторяющихся участков. Действительно, очень интересно, почему человек - "венец эволюции" имеет огромную долю "неработающего" генома.

- Пролила ли расшифровка генома свет на проблему происхождения человека?

- По своему геному мы мало отличаемся от мыши. Различия в структуре генов - процентов 10-15, не больше. А от шимпанзе мы почти ничем не отличаемся. Проблема происхождения человека стала горазда сложнее, чем ученые думали раньше. Подсознательно мы надеялись набрать сотню генов, отличающих человека от шимпанзе. И мы скажем по-французски "voila" - вот они эти гены, благодаря которым мы "выбились" в люди. А пока их нет.

- Значит, геном шимпанзе расшифрован полностью?

- Геном шимпанзе полностью не расшифрован. Изучены только отдельные участки, поэтому сравниваются пока только они.

- Что же вы имели в виду, когда говорили, что геном человека не отличается от генома шимпанзе?

- Я не говорю, что геномы шимпанзе и человека абсолютно одинаковы. Это неверно. Просто те участки генома шимпанзе, которые нам сегодня известны, похожи по структуре на соответствующие участки в геноме человека.


[ Предыдущее сообщение     Оглавление     Последующее сообщение ]



vlad@ssl.nsu.ru