«Наука в Сибири»
№ 7 (2942)
20 февраля 2014 г.

О ПРОШЛОМ РАССКАЖЕТ ГЕНОМ

Научно-популярная лекция «Эволюция геномов» состоялась 4 февраля в Институте молекулярной и клеточной биологии. Докладчик — заведующий отделом разнообразия и эволюции геномов м лабораторией цитогенетики животных доктор биологических наук А. С. Графодатский.

Ю. Александрова, «НВС»

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 учёным 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 всём этом и шла речь на встрече.

Иллюстрация Иллюстрация

Профессор А. С. 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). Очевидно, приняв во внимание состав слушателей (да, не школьники, но ещё и не полноправные коллеги-учёные), Александр Сергеевич начал свою лекцию с древней классификации животных, описанной «небесной империей благодетельных знаний», подчеркнув, что «эволюционная идея так или иначе во всех мировых религиях присутствует».

Древняя классификация — весьма забавное разделение, в котором соседствуют такие категории как «принадлежащие Императору», «приручённые», «сказочные», «бегающие как сумасшедшие», «только что разбившие цветочную вазу» и тому подобные.

Далее последовал экскурс в менее отдаленные времена, а именно в XVIII век, 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 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 учёные 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.

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 ещё один важный момент, о котором не стоит забывать, занимаясь эволюцией геномов. Речь идёт о падении астероида в районе современной Мексики примерно 66 млн лет назад, после чего «погибло всё что жило на Земле и выползли самые мерзкие твари». В исследованиях по сравнительной геномике важно помнить 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 Янцзы... Оказалось, что дельфин — это бегемот, который не стал жить в болоте, а уплыл в океан».

И ещё несколько моментов... Что касается хищников, они генеалогически восходят к ящеру. А древняя группа однопроходных, к которой относятся современные ехидны и утконосы, по хромосомным и геномным характеристикам ближе к рептилиям и птицам, чем к собственно млекопитающим. Был также сделан вывод об африканском происхождении ленивцев, муравьедов, броненосцев; причём некоторые млекопитающие Африки, похожие на землероек и кротов, родственники вовсе не их, а, скорее, слонов.

Отдельная история — грызун под названием голый землекоп, обнаруженный когда-то в Эфиопии: он не болеет, не стареет, а погибнуть может в результате случайности (найденный экземпляр, как рассказал А. С. Графодатский, прожил много лет, а погиб, упав со стола и разбившись); таких животных называют «священным Граалем молекулярной биологии».

И много ещё неожиданных, многообещающих, а порой и забавных открытий было сделано учёными, исследующими геном. Геном, который, становится настоящим ключом к познанию.

Фото автора

стр. 9