Вадим Говорун (зліва) і Клайд Хатчінсон III на Міжнародній конференції з структурної геноміки (Санкт-Петербург, червень 2010 року). Фото Ольги Белоконева.
<
>
Що таке «мінімальний» геном - питання досить складне, адже під його розшифровкою кожен розуміє своє. До 2002 року під секвенуванням генома розумілася якась струнка система зусиль і методів, які дозволяли якщо не до кінця, то в 80-90% (у випадку з геномом людини) отримати злиті протяжні ділянки ДНК. Але нуклеотидних послідовність - це ж не алфавіт, це книга. І якщо ви погано читаєте, то, навіть дочитавши до кінця, можете не зрозуміти сенс книги.
У геноміки відбувається те ж саме, але тільки складніше. Всі, хто вміє читати, сприймають осмислені слова. Спочатку в геномі є невеликі фрагменти, є «загальні слова», є навіть «мовні звороти», але це не означає, що вони все осмислені. Насправді геном - це багатовимірна структура ...
Під «мінімальної» кліткою ми розуміємо наступне. Беремо якісь великі фрагменти генетичного матеріалу, іноді навіть з різних джерел, близьких або не дуже близьких, і дивимося, як ця конструкція себе веде ...
До життя призводить не еволюція, а мікроеволюція. Коли-небудь з'являться внутрішньоклітинні нанороботи, але вони не будуть працювати з великою точністю. Спочатку вони створять якийсь прототип, інформаційну форму, і цього прототипу буде дано наблизитися до потрібних характеристик шляхом власної мікроеволюції.
Самосборка - це властивість атомів і молекул. Вони здатні до самоассамблірованію, самораспознаванію. Тому, коли ми підходимо до моделювання життя, то приходимо до такого цікавого питання: виникне життя відразу або внаслідок мікроеволюції? Відповідь неоднозначна ...
Мінімальний концепт - це, по суті, спроба вийти на новий рівень вивчення життя. Що стосується наших знань про живу матерію, ми поки маємо чорний ящик. Поведінка живої системи не адитивно - воно не є результатом простого складання дії її частин.
Гонка в цій області тільки почалася. Коли вчені почнуть маніпулювати фрагментами життя безпечно для себе і оточуючих, буде прорив. Останні 25 років в біології - стагнація, наукова думка йде шляхом накопичення, виявлення і аналізу даних. Зміни парадигми не відбувається. Зараз вперше в історії людства з'являється можливість втілювати свої уявлення про живій клітині. Комп'ютерне моделювання - ось що з'являється в конструюванні життя ...
Людство століттями йшло до доказу того, що життя моноваріантна, тобто тільки одна комбінація генів і білків вдихає в клітку життя. За моїм поданням, життя инвариантна. Найважче - зрозуміти, що життя виникає по-різному, поза певними хімічних реакцій ...
Насправді сучасна біологія як наука, куди прийшло дуже багато різних методів, є мультидисциплінарної, і, отже, біологічне мислення являє собою такий набір «шумових ефектів», що дуже складно вибрати потрібний напрямок. Це тільки здається, що за допомогою повторення експериментів, статистики можна щось прорахувати в науці про життя. Мінімальний концепт - це дійсно зміна парадигми, мислення людей, які займаються біологією, але в якомусь сенсі, як не парадоксально, це - повернення до старих біологічним традиціям.
Живе - не синтетичний комплекс, що складається з білкових молекул. А що ж це насправді, вчені і хочуть з'ясувати.
Наприклад, вірус не є живим. Він маленький і здатний до самосборке. Але ви ніколи не зможете злити в одній пробірці рибосомальні білки, ДНК, ферменти, ліпіди і т.д. і зібрати з них бактерію, нехай навіть дуже маленьку. Тому живу клітину треба збирати блоками. Дослідження блоків - не самоціль, метою є створення блоків за довільним бажанням. І, поступово розуміючи, як ці блоки будуть діяти, шукати способи їх складання. Ось тоді це буде дійсно штучне життя.
***
Коротка довідка
Говорун Вадим Маркович, доктор біологічних наук, професор, президент компанії «Літех», заступник директора з науки та завідувач відділом молекулярної біології і генетики НДІ фізико-хімічної медицини ФМБА Росії (Москва). Закінчив медико-біологічний факультет РГМУ.
Один з напрямків наукової діяльності відділу, керованого Вадимом Говоруном, - розробка платформи для отримання повного «білкового портрета» (протеома) мікроорганізмів з найменшим геномом (мікоплазми, хламідії і хелікобактер), а також визначення мінімального набору генів, достатніх для життєдіяльності цих бактерій.
Тому, коли ми підходимо до моделювання життя, то приходимо до такого цікавого питання: виникне життя відразу або внаслідок мікроеволюції?
