Генетика

Институт биоинформатики существует в Петербурге с 2013 года. За несколько лет малоизвестные курсы по биоинформатике, открытые в 2010 на базе Академического университета РАН, превратились в годовую программу, на которой студентов (биологов и информатиков) учат видеть и решать серьезные биоинформатические проблемы. Миссия института — популяризовать биоинформатику и создать сообщество ученых, способных развивать это направление в России. Здесь мы расскажем, как устроен Институт биоинформатики, как в нём «делают» биоинформатиков, какие проблемы в целом стоят перед этой наукой и почему ее важно (и круто) изучать.

Ученые из института Крейга Вентера вновь будоражат научную общественность. На этот раз они сконструировали и синтезировали бактериальный геном всего из 473 генов. Клетки с таким геномом не только жизнеспособны, но и сохраняют определенную скорость роста. Что интересно, биологическая функция более трети этих генов до сих пор не известна, но без них клетки не делятся. Этот геном меньше, чем у любой автономно реплицирующейся клетки, обнаруженной в природе до сегодняшнего дня. Вот она, синтетическая жизнь.

Поведенческая (или психо-) генетика — это наука, которая пытается разобраться в том, как сочетаются в людях гены и среда. История лаборатории возрастной психогенетики Психологического института РАО отражает состояние современной поведенческой генетики во всем мире — расширение инструментария, рост количества коллабораций и увеличение роли кросс-культурных исследований.

Аристотель писал, что человек — существо более общественное, чем муравьи или пчелы, за счет восприятия таких этических категорий как добро-зло, справедливость-несправедливость и т.д. В общем-то, за исключением уж совсем тяжелых патологических случаев, мы все хотим, чтобы всем хорошим людям было хорошо. Различаемся мы только в том, каких людей считаем «хорошими», что понимаем под словом «хорошо» и что готовы сделать для того, чтобы «было». Когда мы хотим, чтобы наши взгляды на все это имели значение в масштабе общества — мы уже заходим на территорию политики. От чего же зависит то, как мы будем двигаться по этой территории? Связано ли это с окружающей средой, нашей генетикой или устройством мозга? Полный и окончательный ответ еще не найден, но ученые мчатся к нему на всех парах и уже успели узнать много интересного!

Наука находит все новые и новые доказательства того, что за то, какими мы рождаемся, отвечают не только гены, но и множество других факторов. Судя по всему, кроме генетического кода и разнообразных регуляторных молекул значение имеет также то, каким образом гены уложены в ядрах наших клеток. Молекулы ДНК очень большие, и упаковать их в маленькое ядро — это целое искусство. В недавней работе российских исследователей освещены нюансы такой упаковки в соматической и половой клетке, подчеркивающие консервативность этой черты генома.

Транскрипция — это не только способ написать слова на разных языках, но и важнейшее событие в жизни генов: ведь именно благодаря транскрипции информация из ДНК переписывается в РНК, которая, в свою очередь, направляет синтез белков и выполняет множество других функций в клетке. Поэтому РНК-полимераза — молекулярная машина, осуществляющая транскрипцию, — любимый объект исследований молекулярных биологов. Понять, как работает РНК-полимераза, — значит в большой степени понять, как работают и регулируются гены, живут и взаимодействуют с окружающим миром клетки и целые организмы. Исследования РНК-полимеразы зачастую напоминают игру с молекулами, но их результаты не только помогают узнать, как устроен мир, но и служат основой для создания новых антибиотиков и других лекарств. В лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов ИМГ РАН на площади Курчатова в Москве много лет занимаются фундаментальными исследованиями транскрипции и ее регуляции. И хотя уже сделано много захватывающих открытий, работа с каждым годом становится все интереснее.