September 6th, 2008

Не перестаю удивляться природе

Есть такие маленькие, меньше 2 мм, многоклеточные существа - коловратки (Rotifera). Выглядят так

В основном живут в пресных водоемах. 1500 видов. У некоторых видов наблюдается чрезвычайная устойчивость к высыханию (может усохнуть в пыль и несколько лет переноситься ветром, пока не попадет снова в воду). Коловратки класса Bdelloidea  - бделлойдные - размножаются партеногенезом. Т.е. самцов нет ваще, по крайней мере еще не найдены. У каждой особи самки есть парные гонады. Загвоздка в том, что этот класс возник вероятно всего миллионы лет назад и с тех пор породил множество видов, что для партеногенетического способа размножения - нетривиальная задача. Как бделлойдные коловратки обеспечивают свое генетическое приспособление к изменяющимся условиях среды и эволюционируют было долгое время загадкой. Теперь она приоткрыта. Оказывается, концевые участки хромосом бделлоидной коловратки Adineta vaga содержат множество генов, не встречающихся ни у каких других животных. Некоторые из этих генов явно имеют бактериальное происхождение: их нуклеотидные последовательности почти идентичны бактериальным аналогам. Другие столь же несомненно происходят от грибов, третьи — от растений. Полные геномы бделлоидных коловраток пока не прочтены. Авторы вышеупомянутого открытия имели возможность проанализировать лишь около 1% генома изучаемого животного (примерно 1 млн пар нуклеотидов). Были выявлены сотни генов, с большой вероятностью заимствованных коловратками у представителей других царств живой природы. Степень вероятности того, что данный ген был заимствован не у животного, определялась по сходству нуклеотидной последовательности гена с ближайшим аналогом за пределами животного царства, по сравнению с уровнем сходства между этим геном и его ближайшим «животным» аналогом. Понятно, что таким способом невозможно выявить гены, заимствованные коловратками у других животных или, тем более, у других бделлоидных коловраток.

Итак, бделлоидные коловратки активно заимствуют гены у других живых существ. Известно, что горизонтальный генетический обмен очень широко распространен у прокариот (бактерий и архей) — считается, что он в определенном смысле «заменяет» им половое размножение. Значительно реже меняются генами одноклеточные эукариоты («простейшие»), у которых есть также и настоящий половой процесс (попарное слияние половых клеток). Для многоклеточных горизонтальный генетический обмен — очень большая редкость (хотя отдельные случаи известны). Двуполое размножение, скорее всего, возникло как более безопасная и эффективная «альтернатива» горизонтальному генетическому обмену. Животные стараются всячески оберегать свои половые клетки от проникновения постороннего генетического материала, в том числе вирусного. У бделлойдных коловраток же барьеры на пути проникновения чужого генетического материала ослаблены.

Любопытно, что некоторые заимствованные бактериальные гены сохранили структуру, характерную для прокариотических генов (например, в них нет интронов), а другие — вероятно, те, которые были заимствованы раньше, — уже успели обзавестись характерными эукариотическими чертами (в том числе интронами). Ученые показали, что по крайней мере некоторые из заимствованных генов реально работают в клетках коловраток и кодируют функциональные белки. Большинство генов, заимствованных коловратками у бактерий, грибов и растений, кодируют ферменты, не входящие в состав сложных биохимических путей и каскадов, а выполняющие какую-то самостоятельную биохимическую функцию. Это и понятно, ведь именно такие гены могут оказаться полезными, если их заимствовать поодиночке. Впрочем, есть указания и на то, что иногда гены заимствовались сразу по два. Такие гены расположены в непосредственной близости друг от друга и в геноме бактерий-доноров, и в хромосоме коловратки-реципиента.

О централизации фундаментальной науки в России

Тема десятого выпуска газеты "Троицкий вариант". Цитата:

Начнем с цифр: 52% статей с российскими адресами имеют авторов из Москвы и области, 16 – из С.-Петербурга, 8 – из Новосибир-
ска. На остальную огромную страну приходится чуть больше четверти статей (не 24%, а чуть больше, поскольку соавторы бывают из
разных городов и сумма превышает 100%). По цитированию картина еще контрастней. А если считать только по высокоцитируемым авторам, то на Москву и область придется 2/3 цитирований. Надо ли спорить и доказывать, что столь патологическая централизация науки – плохо? Впрочем, для кого-то вовсе и не плохо: московскому ученому гораздо легче общаться с широким кругом коллег.
С другой стороны – дороговизна и прочие «прелести» жизни в мегаполисе. Но главное зло как для самой науки, так и для страны – в оторванности от основных человеческих ресурсов, оторванности как в географическом, так и в экономическом смысле. С одной стороны, наука не получает должного пополнения: основная часть «валового национального таланта» далеко – за тысячи километров и экономическими барьерами. С другой стороны, наука плохо выполняет одну из своих важнейших миссий – просвещение и поддержание умственного тонуса нации, поскольку эта миссия невозможна без личных контактов ученых с преподавателями, студентами, школьниками и вообще с широким кругом людей. Вряд ли кто-нибудь станет серьезно возражать против того, что преодоление централизации за счет ускоренного развития науки вне Москвы и С.-Петербурга есть благо. И, как ни удивительно, данные по цитируемости и числу опубликованных статей показывают, что во многих регионах наука активизируется, в то время как в Москве находится в стагнации.