egorilin04@yandex.ru 0,0

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.

Когда возникает вопрос, кто «изобрел» антибиотики, все отвечают: Александр Флеминг. Однако открытие Флеминга было случайным, да и «антибиотиком» пенициллин стал задним числом. Подлинным создателем антимикробных препаратов нужно считать человека, который долго и сознательно шел к этому, разработал не одно лекарство, да и само слово «антибиотик» — его заслуга. Итак, встречайте — американец винницко-одесского происхождения Зельман Ваксман, за свои работы удостоенный Нобелевской премии по физиологии и медицине. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулеза».

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!

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.

В вашем организме живет столько же бактерий, сколько и ваших собственных клеток тела. А пищеварительная система — особенно благоприятное место для бактерий — буквально ими набита. Но бактериями наш портативный микробиологический музей не ограничен: в организме постоянно проживает огромное разнообразие вирусов, архей, грибков и простейших. Но не торопитесь проводить дезинфекцию: микробиом — абсолютно необходимая часть организма здорового человека, без которой мы бы не смогли питаться многими продуктами, страдали бы из-за проблем с иммунитетом, а также от множества инфекций, которые обычно обходят нас стороной. Давайте же узнаем побольше о наших микроскопических соседях, которые почти бескорыстно делают жизнь каждого человека приятнее.

Метод рентгеноструктурного анализа до сих пор является «золотым стандартом» в исследовании пространственной организации биополимеров, в частности белков. Несмотря на это, он не лишен существенных недостатков и ограничений: необходимые кристаллы трудно получать, кристаллизуемые молекулы обычно помещают в условия, далекие от таковых в клетке (температура, ионная сила и т. п.), получаемая структура зачастую является «средним по палате», а информация о подвижности молекул и вовсе напрямую недоступна. Однако новые фемтосекундные рентгеновские лазеры сулят истинный переворот в области структурной биологии. Возможно, в скором будущем кристаллизовать и вовсе не придется, а исследователи будут снимать «кино» про единичные молекулы с атомарным разрешением.