Михаил Гельфанд выступил в ProScience-Театре

Завершается выступление доктора биологических наук Михаила Сергеевича Гельфанда в ProScience-Театре.

Михаил Гельфан в самом начале своего рассказа подчеркнул, что биоинформатика - это не отдельная наука, а метод, позволяющий проводить исследования, точно также, как микроскопия не является отдельной биологической наукой. Биоинформатики действуют в сотрудничестве с экспериментальными биологами, обрабатывая полученные ими результаты и выдвигая гипотезы, которые они могут проверить. Но есть сфера, в которой биоинформатика превращается в особую науку - это моделирование молекулярной эволюции.

Среди сфер приложения биоинформатики - работа с древней ДНК, извлеченной из ископаемых остатков. Например, была определена последовательность генома мамонта, а анализ ДНК помог уточнить положение мамонтов на эволюционном древе, Они оказались ближайшими родственниками азиатских слонов, более дальними - африканских слонов, а мастодонты оказались с ними уже в совсем отдаленном родстве. Клонировать мамонта эти данные не позволят, но теоретически скоро будет возможным постепенно превращать мамонтов в слонов, заменяя в их геноме отдельные гены.

Не менее впечатляющие результаты были получены, когда научились выделять ДНК из ископаемых остатков, которые не хранились в вечной мерзлоте. Они позволили уточнить эволюционную историю человека, подтвердить гипотезу о скрещивания современных людей и неандертальцев, определить степень родства и давность расхождения между неандертальцами, денисовскими людьми и современным человечеством, обнаружить гибридизацию денисовцев с населением Австронезии.

Более того, в случаях, когда ДНК не сохраняется, ученые недавно научились выделять образцы белков и анализировать их. С помощью этого метода, например, недавно удалось выяснить таксономическую принадлежность макраухении и токсодона - крупных млекопитающих, обитавших в Южной Америке.

Моделирование молекулярной эволюции имеет и прикладное значение, например оно применяется для описания роста раковых опухолей и позволяет понимать механизмы лекарственной устойчивости опухолей. Аналогично изучается развития устойчивости бактерий к антибиотикам (например, возникновения мультирезистентного туберкулеза). Эволюционная теория позволяет найти гены, ответственные за устойчивость. Крайне интересные результаты дают опыты по совместному развитию колоний разных штаммов бактерий, способных продуцировать антибиотики для борьбы с конкурентами, устойчивых или неустойчивых к этим антибиотикам. Все это позволяет определять стратегии борьбы с лекарственной устойчивостью.