Дискуссии

« вернуться к списку

версия для печати

Биоинформатики открыли геномный центр на берегах Невы

Профессор Стефан Джеймс О’Брайен. Фото с сайта www.strf.ru "Ничто в биологии не имеет смысла, если не проливает свет на эволюцию" – эта крылатая фраза принадлежит Феодосию Добржанскому, учёному, который в 1924–1927 годах работал ассистентом на кафедре генетики и экспериментальной зоологии Ленинградского университета. Добржанский уехал в США и стал там знаменитым генетиком, создателем синтетической теории эволюции. Лишь из-за своей скоропостижной смерти в 1975 году он не получил Нобелевской премии. Все необходимые бумаги уже были подготовлены и находились в Стокгольме – но Нобелевскую премию не присуждают посмертно, и поэтому престижнейшая научная награда не успела увенчать плодотворную жизнь нашего, без преувеличения, великого соотечественника. Когда на днях два санкт-петербургских вуза объединили усилия, чтобы создать Центр геномной биоинформатики, не возникло сомнений, чьим именем его назвать. Задача нового центра – разрабатывать и применять компьютерные алгоритмы для сборки геномов, их анализа и открытия генов в свете эволюционной теории. Его научным руководителем стал профессор Стефан Джеймс О’Брайен, обладатель мегагранта правительства России.

Открывая центр, г-н О’Брайен сказал, что в ближайшем будущем здесь смогут получить геномы всех доступных видов позвоночных для последующего применения в медицине и для решения задачи сохранения видов. Для достижения этих целей необходимо освоить и усовершенствовать феноменальные достижения геномной биотехнологии, базы данных последовательностей ДНК и аналитические методы для понимания важнейших уроков эволюции позвоночных в течение 400 миллионов лет – как для сравнительной биологии (физиологии, биохимии, эндокринологии, биологии развития и т. д.), так и, что особенно важно, для сравнительной медицины. Эти открытия должны найти применение и у человека, и у животных.

Руководить научной и педагогической работой центра, помимо С. Дж. О’Брайена, также будут профессор Павел Певзнер, ещё один обладатель мегагранта правительства России, и доктор биологических наук, профессор Андрей Козлов, директор Биомедицинского центра Санкт-Петербурга. Кстати, последний с 1979 года работает над гипотезой о том, что опухоли создают условия (пространство и ресурсы) для появления эволюционно новых генов, возникающих в ДНК эмбрионов. Проводимые автором исследования позволяют с большой долей уверенности говорить о том, что именно опухоли могут играть положительную эволюционную роль в появлении новых генов.

На приуроченном к открытию центра симпозиуме учёные рассказали о наиболее важных достижениях в этой области. Так, доктор Клаус-Питер Кёпфли из Национального центра рака (Национальный Центр Здоровья) США сообщил о полученных к настоящему времени результатах проекта Genome 10K Project. Хотя проект стартовал в 2009 году, ещё ранее, в 2003-ем и 2005 годах, был расшифрован геном собаки, в 2007 году был расшифрован геном кошки, в 2010 году, уже в рамках проекта, был расшифрован геном гигантской панды, в ближайшее время планируется расшифровать геном белого медведя, гепарда, рыжей лисицы, малой панды, пятнистой гиены, хорька, росомахи, тюленя, тигра, рыси, снежного леопарда и мангуста. Изучение геномов различных позвоночных животных позволяет развивать сравнительную геномику, популяционную геномику, адаптационную геномику. В частности, учёные надеются выяснить, каким образом у белых медведей, впадающих в спячку, процессы метаболизма замедляются на 75 процентов, при этом поддерживается постоянная температура тела, сохраняется его масса, как костная, так и мышечная. Другие перспективные направления исследований – изучение физиологии ныряния морских котиков, осморегуляции морской выдры, химической активности скунсов.

Академик Сергей Инге-Вечтомов считает, что "центральная догма молекулярной биологии", сформулированная ещё Френсисом Криком в 1958 году, приобрела новые нюансы. Исследования, проводимые под его руководством на кафедре генетики и селекции СПбГУ, открывают перспективы для понимания новых молекулярных механизмов регулирования действия белков путём длительно сохраняющейся настройки их активности без изменения первичной структуры, закодированной в ДНК генов. Изучение данных механизмов переживает сегодня "второе рождение" с появлением возможности производить ранее недоступные компьютерные вычисления. С одной стороны, генетика как наука претерпевает разительные метаморфозы среди других зарождающихся прямо на наших глазах биоинформационных наук, с другой стороны – благодаря этим наукам генетика в "постгенетическую эпоху" обретает новые инструменты для исследования своих основ.

Профессор Алла Лапидус из Центра рака Фокс Чейз напомнила, что проект по расшифровке генома человека занял 23 года и потребовал несколько миллиардов долларов для того, чтобы начать работу и опубликовать первый "чертёж" генома. "Но это только начало процесса, а не его завершение", – заметила Алла Лапидус. В настоящее время перед наукой стоит задача создания новой технологии расшифровки генома, эффективной и низкозатратной. Учёные уже близки к достижению этой цели – осуществлять расшифровку генома по цене не более 5 тысяч долларов.

Национальный Институт здоровья (США) планирует выделить в 2012 году 5,7 миллиона долларов за решение задачи использования секвенирования генома человека в клинических целях и 800 тысяч долларов для учреждения центра координации таких исследований. Но даже сейчас, когда такая задача только ставится, секвенирование ДНК человека позволяет улучшать качество диагностики больных и назначать лечение, соответствующее индивидуальным особенностям пациента. В частности, это касается больных раком.

Когда-нибудь, предположила профессор Лапидус, расшифровка генома человека для врача будет таким же привычным занятием, как определение группы крови больного. Но уже сейчас исследователи понимают важность правильного подхода к решению этой задачи. Многообразие данных на "входе" должно иметь простой и понятный, адаптированный к удобному использованию способ представления информации на "выходе". Тут необходима командная работа разнообразных специалистов: молекулярных биологов, молекулярных онкологов, патологов, лечащих онкологов, специалистов по статистическому анализу, математиков, специалистов по обработке данных, специалистов по автоматизации данных, специалистов по базам данных и, наконец, специалистов по представлению информации в удобном для пользователей виде. Работу всей этой команды специалистов должна обеспечивать соответствующая IT-инфраструктура. Кроме того, в процессе такой работы неизбежно будут возникать этические, юридические и социальные нюансы и проблемы, которые также необходимо будет решать. Например, придётся ответить на вопросы: каким образом защищать индивидуальные данные, как долго их хранить, как разделить конфиденциальные данные и данные, к которым может быть открыт доступ и т. д. В конце концов, человечество неизбежно придёт к тому, что каждый ребёнок при рождении будет получать расшифровку своей ДНК и профессиональные рекомендации относительно потенциально "проблемных" генов.

Воропаев Алексей

источник: STRF

Последние материалы раздела

• 30 декабря 2016
  Диссертация Мединского как летучий голландец
• 30 декабря 2016
  Работа есть — денег нет
• 29 декабря 2016
  "Основной удар придется на московские и петербургские институты"
• 29 декабря 2016
  Советник Путина: Россию могут отключить от интернета
• 28 декабря 2016
  Драйверы инноваций

Обсуждение

Добавить комментарий

Обсуждение материалов доступно только после регистрации.

« к началу страницы