html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Биоинформатик Михаил Гельфанд: «Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения»

Сегодня в Петербурге стартовал VK Fest — масштабный двухдневный фестиваль с несколькими параллельными программами, организованный соцсетью «ВКонтакте». Тут есть музыкальная программа с популярными музыкантами, площадки, посвященные видеоиграм, спортивные точки, еда, маркет и многое другое. Одна из секций — лекторий, один из участников которого — российский биоинформатик, доктор биологических наук и популяризатор науки Михаил Гельфанд. Buro 24/7 поговорил с ученым о том, что такое биоинформатика, какие важные открытия она дала миру, можно ли заниматься этой наукой в глуши и почему Нобелевская премия по биологии не имеет смысла.


— Давайте начнем с того, что такое биоинформатика? Почему био? Почему информатика?

 

— Биоинформатика — это способ заниматься биологией в компьютере. Сначала люди занимались биологией, просто наблюдая за живыми существами. Потом начали ставить опыты. Условно говоря, если отрезать мыши голову, она сразу умрет. А если отрезать голову лягушке, она будет еще некоторое время прыгать. И из этого контраста можно сделать какие-то выводы об устройстве живых существ. Я тут немного утрирую, конечно, но вы поняли идею.

 

Потом началась биология пробирки. Это изучение не организма в целом, а каких-то его конкретных клеток, отдельных генов, отдельных белков. Потом обнаружилось, что в одной из основных областей, развившихся в рамках этого подхода — молекулярной биологии — появились методы, которые порождают очень много данных. Сначала этими данными были последовательности ДНК, потом — так называемые транскриптомы. Потом — еще что-то. И вот оказалось, что с определенной точки зрения на каждый метод молекулярной биологии можно посмотреть просто как на способ получить очень много данных.

 

С этими данными можно поступить двумя способами. Можно выкинуть почти все числа, полученные в результате любого эксперимента, оставить только то, что можно как-то «освоить» традиционными методами, «руками». Так делали раньше. А можно работать со всем массивом данных как с целым, анализировать —очевидно, анализировать с помощью компьютера, потому что анализировать эти данные «руками» просто не получится, их слишком много.

 

Любые данные порождают много технических задач: как их правильно хранить, как правильно передавать. Но первостепенная задача — сделать из всех этих данных какую-то адекватную и интересную биологию. Вот этим биоинформатика и занимается. Она берет данные, полученные в ходе экспериментов и пытается на их основе понять, как устроены клетки.

 

Есть три основных стиля занятий биоинформатикой. Можно задавать совсем базовые вопросы. Например, что именно делает такой-то белок. Или наоборот: какой белок выполняет такую-то функцию в клетке. Это уже более сложный вопрос, потому что нужно, условно говоря, иметь список всех белков и выбрать из них нужный. Но, в конечном счете, это все равно классические вопросы молекулярной биологии. Просто если владеть арсеналом компьютерных методов, то чаще всего можно сделать довольно разумное предположение. Потом экспериментатор идет и проверяет это предположение. В этом смысле, биоинформатика — это просто инструмент, повышающий эффективность молекулярной биологии.

 

Есть еще другая разновидность биоинформатики, она появилась в последние 10 лет. Это так называемая системная биология. В рамках системной биологии ученые пытаются описать не работу отдельного белка, а организма в целом. Например, как меняется работа генов при развитии эмбриона. Или — что изменилось в работе генов при появлении злокачественной опухоли. Это другой стиль работы, потому что молекулярная биология всегда была наукой индукционистской, пытающейся из небольших наблюдений построить общую картину. И ее за это ругали — говорили, что можно изучать шестеренки по отдельности, но никогда не понять, как работают часы. А в системной биологии люди как раз смотрят «на часы в целом» и пытаются описать работу всего механизма.

 

Есть еще третий стиль, третий вариант биоинформатики — это так называемые исследования биомолекулярной эволюции. В таких исследованиях мы сравниваем между собой данные, полученные при изучении разных существ. Пытаемся понять, как происходила эволюция, или как действует частный отбор, или почему разные звери действительно разные. Можно сказать, что это работа с проблематикой эволюционной биологии методами молекулярной биологии.

 

Биоинформатик Михаил Гельфанд: «Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения» (фото 1)

— Дают ли по биоинформатике Нобелевские премии?

— Это очень интересный вопрос. Пока не давали, и мой прогноз — в ближайшее время не дадут.

Я вообще думаю, что Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения, потому что современная биология — наука очень коллективная. Обычно бывает так, что кто-то сделал первичное наблюдение, кто-то его развил, а потом еще развил. И, если посмотреть, то последние Нобелевские премии по биологии всегда сопровождаются ворчанием научного сообщества — мол, премию дали не тем людям, которые реально сделали это открытие, нужно было дать другим. В результате, все это сильно теряет смысл.

В биоинформатике эта ситуация доведена до крайности. Во-первых, мы работаем с чужими данными. Во-вторых, все работы всегда в соавторстве, и обычно с очень большим количеством соавторов. При этом как коллективное целое биоинформатика — безумно полезная наука.

 

Биоинформатик Михаил Гельфанд: «Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения» (фото 2)

— Тогда расскажите, какие важнейшие открытия сделаны в рамках биоинформатики?

 

— Например, у нас очень сильно поменялись представления о систематике живых существ. Классическая систематика, основанная на определенных признаках, во многих случаях просто не работала — например, среди бактерий. С появлением молекулярной биологии мы построили систематику на существенно более последовательных принципах.

 

Вот пример из области небольших, но забавных открытий такого рода. Все знают, что кит — млекопитающее. Но он совершенно по внешним признакам не похож на других млекопитающих. Есть два вида биологической непохожести ни на кого. Утконосы не похожи ни на кого, потому что они — совершенно отдельная ветвь эволюции. А киты не похожи ни на кого, потому что они живут в очень специфических условиях и у них физиология полностью перестроилась под среду. И это случилось довольно недавно. Но тогда на суше должны быть существа, родственные китам. Кто же это?

 

И вот с помощью биоинформатики удалось выяснить, что киты — это ближайшие родственники бегемотов. Причем бегемоты ближе к китам, чем к коровам, антилопам, свиньям и всем остальным, кто с ними формально находится в одном отряде парнокопытных. Киты оказались просто очень сильно изменившимися бегемотами.

 

Другой пример, один из самых свежих — стало понятно, как появляются клетки и ядро. Бактерии — это прокариоты, потому что у них нет ядра, а мы — эукариоты, потому что у нас есть ядро. И вот довольно точно ученые восстановили, как это расхождение происходило. Причем попутно выяснились разные интересные подробности. Я не знаю, как вас, но меня в школе учили, что есть животные, а есть растения, и в пределах растений такая классификация: высшие, низшие (например, грибы и водоросли), и какие-то совсем низшие — это уже бактерии.

 

В итоге оказалось, что все вообще не так. Грибы — родственники животных, а не растений. Водорослей, как выяснилось, очень много принципиально разных видов, и некоторые ближе к растениям, а некоторые — к животным. И главное — многоклеточность возникала несколько раз независимо. Это тоже полностью переворачивает школьные представления о биологии.

 

Еще одно открытие биоинформатики — альтернативный сплайсинг. Выяснилось, что один ген может кодировать несколько белков, в которых некоторые части одинаковые, а некоторые — совсем разные. Это и называется «альтернативный сплайсинг». Раньше думали, что такого не бывает — один ген всегда соответствует одному белку, и наоборот. Потом открыли несколько случаев — но все равно думали, что это очень необычное явление, почти никогда не встречается. А теперь выяснилось, что чуть ли не каждый ген у человека может кодировать несколько белков, и альтернативный сплайсинг — не редкая вещь, а повсеместная.

 

Без биоинформатики такое открытие сделать было бы просто невозможно, потому что утверждение делается о генах в целом, а не об отдельном гене. Это и есть системная биология.

 

Биоинформатик Михаил Гельфанд: «Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения» (фото 3)

— Насколько биоинформатика дорогое занятие? Можно ли ей заниматься в глухой деревне?

 

 

— Ну, по крайней мере биоинформатикой можно заниматься, и вполне успешно, в России — а это достаточно глухое место по нынешним временам. Главное для биоинформатики — хороший интернет, потому что очень много данных приходится скачивать. Дальше все зависит от того, чем конкретно вы занимаетесь. Почти всегда нужен хороший мощный компьютер.

 

Но есть задачи, которые можно сделать просто на ноутбуке — правда, вы при этом все равно почти всегда используете какой-то мощный компьютер, просто он стоит не у вас. И ноутбуки, и интернет теперь есть в глухих деревнях, так что это не проблема.

 

Другое дело, что любой наукой очень тяжело заниматься обособленно. Ее всегда нужно с кем-то обсуждать. Очень трудно придумать интересную задачу, если вы ни с кем не разговариваете. Но если вы уже чему-то научились, то, наверное, можете уехать к себе на дачу и заниматься там этим.

 

В этом плане биоинформатикой заниматься, конечно, намного проще, чем экспериментальной биологией. Сейчас был чемпионат мира по футболу. И в Россию запретили ввозить радиоактивные вещества. А радиоактивная метка — это ключевой компонент многих экспериментов в лабораторной биологии. В результате, огромное количество лабораторий на два месяца просто выключились. В биоинформатике что-то подобное было во время недавних блокировок «Телеграма» — сайты лежали, работать было невозможно.

 

Биоинформатик Михаил Гельфанд: «Нобелевская премия по биологии сейчас не имеет никакого значения» (фото 4)

— Можно ли сказать, что компьютерные методы успешнее в предотвращении ошибок, чем какие-то более традиционные?

 

— Нет. Ошибиться можно везде. Я думаю, что халтурную работу по биоинформатике сделать намного легче, чем халтурную экспериментальную. А хорошую работу по биоинформатике сделать намного сложнее, чем хорошую экспериментальную.

 

— Напоследок — почему вы занимаетесь именно биоинформатикой? Почему не чем-то другим?

 

— На сам деле, мне просто очень повезло. В свое время, когда я закончил мехмат, биоинформатика только возникла. И она оказалось той наукой, где, с одной стороны, было полезно мое математическое образование, а с другой стороны — это все-таки настоящая биология. И, до какой-то степени, лингвистика: ведь геном — это «буквы» и «слова». А меня всегда биология и лингвистика очень интересовали.

 

Еще биоинформатику тогда не нужно было учить, ее нужно было делать. Было такое замечательное время, когда можно было просто придумать себе задачу, сесть и решить ее. Скорее всего, ты оказывался первым, кто ей занялся. В этом отношении мне тоже крупно повезло. Сейчас уже не так.

 

Билеты на VK Fest можно купить здесь.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с buro247.ru

2

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • buro247
          • часы
          • домен buro247.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции