О прошлом расскажет геном
Пресс-служба Президиума СО РАН 11 февраля 2014 г.
Газета "Наука в Сибири" №7 (2942) от 20 февраля 2014 г.
Научно-популярная лекция "Эволюция геномов" состоялась четвертого февраля в Институте молекулярной и клеточной биологии; докладчик – заведующий отделом разнообразия и эволюции геномов, завлаб цитогенетики животных доктор биологических наук А.С. Графодатский.
Впрочем, как в этом убедились все присутствующие в зале (преимущественно – студенты и аспиранты), геномы могут не только "рассказать" о прошлом и пролить свет (порой - очень неожиданно) на некоторые загадки мироздания. Их изучение поможет ученым ответить в ближайшем будущем на многие вопросы, касающиеся классификации и типологии живых существ, выявить их общие черты и различия, стать ключевым элементом в борьбе с многими, в том числе и онкологическими заболеваниями. Обо всем этом и шла речь на встрече.
Профессор Графодатский вновь продемонстрировал способность интересно, доступно и с юмором говорить на любую непростую тему (а геномика, надо сказать, область пока не только малоисследованная, но и, безусловно, сложная). "Наши исследования – это попытка описать все многообразие живых существ, объяснить, откуда они появились и стремление ответить на вопрос, куда будем двигаться дальше".
Александр Сергеевич, очевидно, приняв во внимание состав слушателей (да, не школьники, но еще и не полноправные коллеги-ученые) начал свою лекцию с древней классификации животных, описанной "небесной империей благодетельных знаний",подчеркнув, что "эволюционная идея так или иначе присутствовала во всех мировых религиях присутствует.
Древняя классификация -- весьма забавное разделение, в котором соседствуют такие категории как "принадлежащие Императору", "прирученные", "сказочные", "бегающие как сумасшедшие", "только что разбившие цветочную вазу"… и тому подобные.
Далее последовал экскурс в менее отдаленные времена, а именно, 18 век, период, когда жил и работал Карл Линней – основоположник современной систематики и создатель системы классификации растительного и животного мира, основанной на бинарном принципе (родовое и видовое название), которая и была положена в основу всей биологии. Линней сделал выводы о родственных связях некоторых видов; кстати, он неоднократно описывал и российскую, и сибирскую фауну.
"Реально же современная систематика, - отметил А.С. Графодатский, - началась только с внедрением геномных методов сравнения. Наиболее достоверную информацию можно получить, всесторонне исследуя геном; изучая хромосомы, кариотипы мы можем увидеть геном целиком".
Значительным этапом стало издание группой исследователей атласа хромосом млекопитающих. Инициатором проекта был американский профессор Стив О`Брайен, "а четвертая часть иллюстраций, - с гордостью сказал Александр Сергеевич, - принадлежит нашей лаборатории". Он подробно рассказал о новых молекулярно-биологических и прочих методах описания генома человека, большинство из которых появились за последние десять-пятнадцать лет. Благодаря этому ученые получили ряд возможностей, в частности, разобраться в родственных связях живых существ, а также идентифицировать все хромосомы в наборе и, таким образом, определять всевозможные хромосомные патологии, что очень важно, например, в медицинской цитогенетике, в онкологии, для выявления наследственных заболеваний.
"И это позволило перейти к работам по геномике, т.е. мы уже знали, что определенные гены можно "привязать" не только к определенным геномам целиком, но и к отдельным хромосомам, в том числе и физическими методами. Эти же методы позволяют нам проводить сравнения довольно близких видов".
Рассказал профессор и о методе хромосомного сортинга ("оказалось, что каждую отдельную хромосому любого вида можно сложить в отдельную пробирку и потом уже использовать"), применяя который можно выяснить, сколько похожих генов у представителей разных видов, и выдвинуть эволюционные гипотезы.
Упомянул А.С. Графодатский также еще один важный момент, о котором не стоит забывать, занимаясь эволюцией геномов. Речь идет о падении астероида в районе современной Мексики примерно 66 млн. лет назад, после чего "погибло все что жило на земле и выползли самые мерзкие твари". Важно помнить в этих исследованиях и о движении континентов, когда "не только звери бегали, но и континенты соединяясь, разъединяясь, меняясь".
Таким образом, со временем кардинально изменились существующие ранее представления о типологии животных. Так, киты, как выяснилось, относятся к группе китопарнокопытных (раньше никому это и в голову не приходило) и являются, следовательно, родственниками… бегемота. "Или пресноводный дельфин из реки Яннцзы… Оказалось, что дельфин это бегемот, который не стал жить в болоте, а уплыл в океан". А все хищники, к примеру, генеалогически восходят к ящеру.
И много еще неожиданных, многообещающих, а порой и забавных открытий было сделано учеными, исследующими геном, который, становится настоящим ключом к познанию.
Ю. Александрова, фото автора