В каких реакциях обмена веществ вода является конечным продуктом
4.2. Обмен веществ и энергии
1.В каких реакциях обмена исходным веществом
для синтеза углеводов является вода?
ОТВЕТ: Фотосинтеза.
2.Энергию
какого типа потребляют гетеротрофные живые организмы?
ОТВЕТ: Энергию
окисления органических веществ.
3.Энергию какого типа потребляют автотрофные
организмы?
ОТВЕТ: Фототрофы – энергию света,
хемотрофы – энергию окисления неорганических веществ.
4.В какую фазу фотосинтеза происходит синтез
АТФ?
ОТВЕТ: Всветовой фазе.
5.Какое вещество служит источником кислорода
во время фотосинтеза?
ОТВЕТ: Вода ( в
результате фотолиза – распада под действием света в световой фазе, происходит
выделение кислорода).
6.Почему гетеротрофные организмы сами не могут создавать органические вещества?
ОТВЕТ: В их клетках нет
хлоропластов и хлорофилла.
7.Почему жиры являются наиболее энергетическими веществами?
ОТВЕТ: При их окислении
выделяется два раза больше энергии, чем при окислении углеводов и белков.
8.Что служит матрицей для синтеза и-РНК?
ОТВЕТ: Участокодной
из полинуклеотидных цепей ДНК.
9.В каких реакциях обмена углекислый газ
является исходным веществом для синтеза углеводов?
ОТВЕТ: В реакциях фотосинтеза.
10. В чем проявляется сходство фотосинтеза и энергетического обмена
веществ?
ОТВЕТ: В обоих процессах происходит синтез АТФ.
11. В чем сходство и различие процессов фотосинтеза и хемосинтеза?
ОТВЕТ:
Сходство: в результате этих
процессов синтезируется глюкоза. Различия: фотосинтез происходит в клетках
растений, в хлоропластах, а хемосинтез – в клетках хемосинтезирующих бактерий
(азото-, серо_, железобактерий) на мембранных структурах. В результате
фотосинтеза выделяется кислород, а в результате хемосинтеза – нет.
12. В каких реакциях обмена веществ вода
является конечным продуктом?
ОТВЕТ: В реакциях окисления органических веществ в процессе энергетического
обмена.
13. В каких реакциях обмена веществ осуществляется связь между ядром, ЭПС,
рибосомами, митохондриями?
ОТВЕТ: В реакциях биосинтеза белка.
14. В чем сходство биосинтеза белка и
фотосинтеза?
ОТВЕТ: В образовании органических веществ с затратой энергии АТФ.
15. Что происходит в световую фазу фотосинтеза?
ОТВЕТ: Синтез АТФ и
высокоэнергетических атомов водорода, фотолиз
( распад воды под действием света приводящий к выделению кислорода).
16. Какие основные процессы происходят в
темновую фазу фотосинтеза?
ОТВЕТ: Поступление из
атмосферы углекислого газа и его восстановление водородом за счет НАДФ.
2Н; синтез глюкозы и крахмала с использованием АТФ.
17. Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе
белка?
ОТВЕТ:
В ДНК содержится информация о
первичной структуре молекул белка. Эта информация переписывается на молекулу
и-РНК, которая переносит ее из ядра к
рибосоме, т.е. и-РНК служит матрицей для сборки молекул белка. Т-РНК
присоединяют аминокислоты и доставляют их к месту синтеза белка – к рибосоме.
18. В процессе трансляции участвовало 30
молекул т-РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого
белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот
белок.
ОТВЕТ:
Одна т-РНК транспортирует одну аминокислоту. Так как в синтезе белка
участвовало 30 т-РНК, белок состоит из
30 аминокислот. Одну аминокислоту кодирует триплет нуклеотидов, значит, 30
аминокислот кодирует 30 триплетов.
Триплет состоит из 3 нуклеотидов, значит количество нуклеотидов в гене, кодирующем белок из 30 аминокислот, равно 30х3= 90.
19. В чем заключается биологический смысл
окислительного фосфорилирования?
ОТВЕТ:
В результате реакции окислительного фосфорилирования из АДФ и остатка фосфорной кислоты образуется молекула АТФ, которая является
источником энергии для всех процессов жизнедеятельности клетки.
20. В чем заключается сходство и различие
автотрофного питания у фото- и хемосинтезирующих бактерий?
ОТВЕТ:
Сходство: в результате фототрофного и хемотрофного питания
образуется углевод – глюкоза.
Различие: фототрофные бактерии для синтеза глюкозы
используют энергию света, а хемотрофные – энергию окисления неорганических веществ.
21. Какова взаимосвязь между пластическим и
энергетическим обменом веществ? Аргументируйте свой ответ.
ОТВЕТ:
Для реакций пластического обмена (для синтеза веществ) нужна энергия АТФ,
которая образуется в результате
энергетического обмена. А для реакций энергетического обмена (для распада
веществ) нужны вещества, которые синтезируются в результате пластического
обмена. В результате пластического обмена (биосинтеза белков) образуются
ферменты, которые участвуют в реакциях энергетического обмена.
22. Почему реакции биосинтеза белка называют
матричными?
ОТВЕТ:
Матрица, это объект, с которого
снимается копия. Участок молекулы ДНК является матрицей для синтеза и -РНК, а
молекула и-РНК является матрицей для сборки молекулы белка в рибосомах.
23. В чем проявляется взаимосвязь
энергетического обмена и биосинтеза белка?
ОТВЕТ: В процессе биосинтеза белка используется
энергия молекул АТФ, синтезируемых в
процессе энергетического обмена. В
реакциях энергетического обмена
участвуют ферменты, образованные в результате биосинтеза белка. Процесс распада
белков до аминокислот является
промежуточным этапом энергетического обмена.
24. Определите последовательность нуклеотидов
на и-РНК, антикодоны т-РНК и аминокислотную последовательность соответствующего
фрагмента молекулы белка (используя таблицу генетического кода), если фрагмент
цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГЦЦГТЦАААА.
ОТВЕТ:
Последовательность на и-РНК:
ЦАЦГГЦАГУУУУ; антикодоны на т-РНК: ГУГ,ЦЦГ,УЦА,ААА; аминокислотная
последовательность: Гис-гли-сер-фен.
25. К каким последствиям приведет снижение
активности ферментов, участвующих в кислородном этапе энергетического обмена животных?
ОТВЕТ: Реакции полного биологического
окисления будут идти слабо, и в клетке будет преобладать процесс
бескислородного окисления – гликолиз. Молекул АТФ синтезируется меньше, что
приведет к недостатку энергии в клетке и
организме. В клетке и организме будут накапливаться продукты неполного
окисления, которые могут привести к их
гибели. Из-за недостатка молекул АТФ
замедлятся процессы пластического
обмена.
26. Одна из цепей ДНК имеет последовательность
нуклеотидов: ЦАТ- ГГЦ- ТГТ – ТЦЦ – ГТЦ… Объясните, как изменится структура
молекулы белка, если произойдет удвоение четвертого триплета нуклеотидов в цепи ДНК?
ОТВЕТ:
Новая цепь ДНК будет: ЦАТ- ГГЦ- ТГТ
– ТЦЦ — ТЦЦ – ГТЦ. Структура и-РНК будет: ГУА – ЦЦГ – АЦА – АГГ – АГГ –
ЦАГ. Произойдет удлинение молекулы белка на одну аминокислоту. Молекула белка
будет состоять из аминокислот: вал – про – тре – арг – арг – гли.
27. В биосинтезе полипептида участвуют молекулы
т-РНК с антикодонами УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Определите нуклеотидную
последовательность участка каждой цепи молекулы ДНК, который несет информацию о
синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), гуанин
(Г), тимин (Т), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните.
ОТВЕТ: 1)и-РНК: АЦУ – УАЦ – УЦА – ЦЦГ – УУА.
2)
ДНК: 1-ая цепь: ТГА – АТГ – АГТ – ГГЦ –
ААТ
2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА
–ЦЦГ — ТТА
3)
количество нуклеотидов: А – 9 (30%), Т – 9 (30%), так как А=Т; Г -6 (20%), Ц – 6 (20%), так как Г=Ц.
28. В каких случаях изменение
последовательности нуклеотидов ДНК не влияет на структуру и функции
соответствующего белка?
ОТВЕТ:
Если при замене нуклеотида, новый
кодон соответствует той же аминокислоте
или аминокислоте со сходным химическим
составом, который не меняет структуру
белка; если изменения произойдут на
участках между генами или неактивных
участках ДНК.
29. В биосинтезе белка участвовали т-РНК с антикодонами: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ,
ЦГУ. Определите нуклеотидную последовательность участка каждой цепи молекулы
ДНК, который несет информацию о
синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин, гуанин,
тимин, цитозин в двухцепочечной молекуле ДНК.
ОТВЕТ:
Антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК, а последовательность нуклеотидов и-РНК комплементарна одной из
цепей ДНК.
т-РНК: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ
и-РНК: ААУ-ЦЦГ-ГЦГ-УАА-ГЦА
1
цепь ДНК: ТТА-ГГЦ-ЦГЦ-АТТ-ЦГТ
2
цепь ДНК: ААТ-ЦЦГ-ГЦГ-ТАА-ГЦА.
В
молекуле ДНК А=Т= 7, число Г=Ц= 8.
30. Общая масса всех молекул ДНК в 46 соматических
хромосомах одной соматической клетки человека
составляет 6х10-9 мг. Определите, чему равна масса всех
молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и
после его окончания. Ответ поясните.
ОТВЕТ:
В половых клетках 23 хромосомы, т.е. в два раза меньше, чем в соматических,
поэтому масса ДНК в сперматозоиде в два раза меньше и составляет 6х 10-9
: 2= 3х 10-9мг. Перед началом деления (в интерфазе) количество
ДНК удваивается и масса ДНК равна 6х 10-9
х2 = 12 х 10-9мг. После митотического деления в соматической клетке
число хромосом не меняется и масса ДНК
равна 6х 10-9 мг.
31. В пробирку поместили рибосомы из разных
клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы и-РНК и т-РНК, создали все
условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид
белка на разных рибосомах?
ОТВЕТ: Первичная структура белка определяется
последовательностью аминокислот, зашифрованных
на участке молекулы ДНК. ДНК является матрицей для молекулы и-РНК.
Матрицей для синтеза белка является молекула и-РНК, а они в пробирке одинаковые. К месту синтеза белка т-РНК
транспортируют аминокислоты в соответствии
с кодонами и-РНК.
32. В процессе трансляции участвовало 30
молекул т-РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого
белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот
белок.
ОТВЕТ:
одна т-РНК транспортирует одну аминокислоту, следовательно, 30 т-РНК
соответствуют 30 аминокислотам, и белок состоит из 30 аминокислот;одну аминокислоту кодирует триплет
нуклеотидов, значит, 30 аминокислот кодируют 30 триплетов;количество нуклеотидов в гене, кодирующем белок из 30 аминокислот,
30 х 3 = 90.
33. В одной
молекуле ДНК нуклеотиды с тимином (Т) составляют 24% от общего числа
нуклеотидов. Определите количество (в %) нуклеотидов с гуанином (Г), аденином
(А), цитозином (Ц) в молекуле ДНК и объясните полученные результаты.
ОТВЕТ:
аденин (А) комплементарен тимину
(Т), а гуанин (Г) – цитозину (Ц),
поэтому количество комплементарных нуклеотидов одинаково; количество
нуклеотидов с аденином составляет 24%; количество
гуанина (Г) и цитозина (Ц) вместе составляют 52%, а каждого из них – 26%.
34.
Дана цепь
ДНК: ЦТААТГТААЦЦА. Определите:
А) Первичную
структуру закодированного белка.
Б) Количество (в%)
различных видов нуклеотидов в этом гене (в двух цепях)
В) Длину этого гена
Г) Длину белка
ОТВЕТ: А) 1-ая цепь ДНК: ЦТА-АТГ-ТАА-ЦЦА-
2-ая цепь ДНК: ГАТ-ТАЦ-АТТ- ГГТ-
И-РНК:
ЦУА-АУГ-УАА-ЦЦА
По таблице генетического кода определяем аминокислоты:
Аминокислоты: лей- мет- тир — про
Б) Количество А=8; Т=8; Г=4; Ц=4. Все количество = 24 =
100%.
А=Т= 8 (8х100%) : 24
= 33, 3%
Г=Ц=4 (4х100%) :
24= 16,6%
В) Длина гена: 12х
0,34 = 4,04 нм (0,34нм – длина 1
нуклеотида)
Г) Длина белка: 4 кодона х 0,3нм = 1,2 нм (0,3нм – длина 1 ам/к-ты.)
35.
Определите:последовательность
нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и аминокислотную
последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка (используя таблицу
генетического кода),
если фрагмент цепи
ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГТАТГГААГТ.
ОТВЕТ: ГТГ-ТАТ-ГГА-АГТ
— ДНК
ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА – и-РНК
ГУГ;
УАУ; ГГА; АГУ — антикодоны т-РНК
Аминокислоты: Гис-иле-про-сер
Ñåðãåé Àëåêñàíäðîâè÷ Ìîøêîâñêèé î òîì, êàê ðàáîòàåò áèîõèìèÿ, ÷òî îíà äåëàåò äëÿ ÷åëîâåêà è ÷åëîâå÷åñòâà, êàêèìè èññëåäîâàíèÿìè ó÷¸íûå çàíèìàþòñÿ ñåãîäíÿ è êàêèå ïðîðûâû îæèäàþò â áëèæàéøåì áóäóùåì.
Ñòåíîãðàììà ïîä âèäåî
Âñåì ïðèâåò! Âû íà êàíàëå SciTeam. ß ðàäà ïðåäñòàâèòü âàì íàøåãî ãîñòÿ, Ìîøêîâñêîãî Ñåðãåÿ Àëåêñàíäðîâè÷à, äîêòîðà áèîëîãè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîðà ÐÀÍ, çàâåäóþùåãî êàôåäðîé áèîõèìèè ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ðîññèéñêîãî íàöèîíàëüíîãî èññëåäîâàòåëüñêîãî ìåäèöèíñêîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Ïèðîãîâà è ðóêîâîäèòåëÿ ëàáîðàòîðèè ìåäèöèíñêîé ïðîòåîìèêè. Ñåðãåé Àëåêñàíäðîâè÷, çäðàâñòâóéòå!
Çäðàâñòâóéòå!
Äàâàéòå ìû, ñîáñòâåííî, íà÷í¸ì ñ òîãî, ÷òî æå òàêîå íàóêà áèîõèìèÿ, êîãäà îíà ñôîðìèðîâàëàñü, êîãäà âïåðâûå ïîÿâèëèñü å¸ ýëåìåíòû?
Ñìîòðèòå, íàóêà áèîõèìèÿ ýòî óæå êàê-òî çâó÷èò äîñòàòî÷íî ñîâðåìåííî. Êîãäà ìû ó÷èìñÿ â øêîëå, â òîì ÷èñëå è â âûñøåé, ó íàñ åñòü òàì èñòîðèÿ, õèìèÿ, áèîëîãèÿ, à êîãäà ñîâñåì â âûñøåé øêîëå — áèîõèìèÿ, ìîëåêóëÿðíàÿ áèîëîãèÿ, áèîîðãàíè÷åñêàÿ õèìèÿ. Íî íà ñàìîì äåëå ñåé÷àñ çíàíèé íàêîïèëîñü ñòîëüêî, ÷òî âñå ýòè äèñöèïëèíû ñîïðèêîñíóëèñü. Ïðîñòî ó íàñ, íàïðèìåð, â èíñòèòóòå, â óíèâåðñèòåòå åñòü êàôåäðà áèîõèìèè, åñòü êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè, åñòü êàôåäðà ìîëåêóëÿðíîé ãåíåòèêè, à íà ñàìîì äåëå îíè ìîãóò ãîâîðèòü îá îäíîì è òîì æå. Ïîýòîìó ñåãîäíÿ áèîõèìèÿ — ýòî êàêîé-òî ÷àñòíûé ðàçäåë, äà è òî êîòîðûé òóìàííî îïðåäåëÿåòñÿ. Ñåé÷àñ åñòü ïðîñòî ìîëåêóëÿðíûå íàóêè î æèçíè, à ðàçíûå êàôåäðû óæå äåëÿò ìåæäó ñîáîé ýòè çíàíèÿ, ïî ñóòè, êàê äîãîâîðÿòñÿ. Íàïðèìåð, ó íàñ èçó÷àþò áåëêè-ìåòàáîëèòû, íà ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè íóêëåèíîâûå êèñëîòû, òî åñòü æèçíü î÷åíü ñèëüíî èçìåíèëàñü, ïîòîìó ÷òî âñå òåõíîëîãèè èíòåãðèðîâàëèñü. Áèîõèìèÿ ýòî ñîáñòâåííî òà õèìè÷åñêàÿ îñíîâà, èç êîòîðîé ñîñòîèò æèâîå. Åñëè âçÿòü õèìèþ, òî ìû ìîæåì ïîêîïàòü çåìëþ, ïîðûòü, ïîñìîòðåòü, ÷òî òàì, îáðàáîòàòü, ðàñòâîðèòü, óâèäåòü, êàêèå ïðîèçîéäóò ðåàêöèè. Äàëåå — çàéì¸ìñÿ àíàëèòè÷åñêîé ðàáîòîé, òî åñòü áóäåì âûÿâëÿòü òî, ÷òî òàì íàõîäèòñÿ. Ìû ìîæåì âçÿòü êàêîãî-íèáóäü çâåðÿ, êóñîê ìÿñà èëè ÷òî-íèáóäü æèâîå, òðàâêè, èçìîëîòü åãî è ïîñìîòðåòü, ÷òî òàì. Ýòî åñòü èñõîäíî çàäà÷à áèîëîãè÷åñêîé õèìèè, ýòî ïðîñòî áûëî êàê ðàçäåë îðãàíè÷åñêîé õèìèè, áîëåå óñëîæí¸ííûé, ìîæåò áûòü. Ýòà ðàáîòà âåëàñü, êîãäà áûë ðàñöâåò îðãàíèêè, íó à â ðàñöâåò îðãàíèêè (êîíåö XIX -íà÷àëî XX âåêà) âîçíèêëà è áèîõèìèÿ, ïîòîìó ÷òî áûë áîëüøîé ñîáëàçí âçÿòü æèâîãî ãîëóáÿ, êèíóòü åãî â ìÿñîðóáêó è ïîñìîòðåòü, ÷òî áóäåò. Òîãäà, â îáùåì, âñ¸ áûëî ñóðîâî â æèçíè.
Áåäíûé ãîëóáü!
Íó ëàäíî, õîðîøî, êóñîê ìÿñà. Òîãäà ëþäè îá ýòîì íå äóìàëè, îíè ðàáîòàëè.  òî âðåìÿ áèîõèìèÿ — ýòî áûëî îäíî, à, íàïðèìåð, ôèçèîëîãèÿ áûëà ñîâåðøåííî â äðóãîì ìèðå. Ñåé÷àñ âñ¸ ýòî ñîïðèêîñíóëîñü, ïîòîìó ÷òî ôèçèîëîãèÿ, íàïðèìåð, ñòàëà ìîëåêóëÿðíîé, à ðàíüøå: óäàðèëè òîêîì — ó íåãî ðó÷êà çàä¸ðãàëàñü, íèêòî íå çíàë, ÷òî ýòî, è ïèñàëè: «Çàä¸ðãàëàñü îäèí ðàç», «Çàä¸ðãàëàñü äâà ðàçà». À òåïåðü ìû ãîâîðèì: ïîä âîçäåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà îòêðûëèñü êàíàëû, òàì, â êëåòêàõ, ïîòåêëè òîêè èîíîâ, èîíû, óæå ïîøëà õèìèÿ. Ïîíèìàåòå, óæå íàñòóïèë ìîìåíò, êîãäà ìû íå âîñïðèíèìàåì âñ¸ îòäåëüíî. Êàê çíàåòå, ôèçèêè, îíè áèîëîãîâ ñëåãêà ïðåçèðàþò îáû÷íî, ïîòîìó ÷òî æó÷êè, áóêàøêè, ìû òóò àòîìû ðàñùåïëÿåì, à âû òóò ñî ñâîèìè áóêàøêàìè çàëåçëè ê íàì. È îíè ãîâîðÿò, ÷òî áèîëîãèÿ ïðåâðàòèòñÿ â íàóêó, êîãäà îíà ñòàíåò õèìèåé, à õèìèÿ ïðåâðàòèòñÿ â íàóêó, êîãäà îíà ñòàíåò ôèçèêîé. Åñòü òàêîå âûñêàçûâàíèå, îíî íèêîìó íå ïðèíàäëåæèò, íî ÿ åãî ñëûøàë íå ðàç. Èä¸ò ïðîöåññ èíòåãðàöèè çíàíèé.  èäåàëå ìû äîëæíû ïîñòðîèòü ìîäåëü æèâîãî îðãàíèçìà íà àòîìàðíîì óðîâíå. Ýòî áóäåò òàêàÿ âûñîêàÿ öåëü áèîëîãèè, òî åñòü ìû áóäåì çíàòü âñ¸ îò «à» äî «ÿ», îò òîãî, êàê îí áåãàåò, ïðûãàåò, ÷òî îí åñò, êàê îí ñåáÿ âåä¸ò. Ïîýòîìó, «íàóêà áèîõèìèÿ» ýòî íåñîâðåìåííî çâó÷èò, ó íàñ èíòåãðàòèâíûé ïîäõîä, ó íàñ âñ¸ ñîåäèíåíî.
Òî åñòü, ïîëó÷àåòñÿ, ÷òî âû ñåáÿ ïîçèöèîíèðóåòå êàê ó÷¸íûé?
ß ïðîñòî áèîëîã.
Áèîëîã?
Äà. ß áèîëîã, íî áîëüøå ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè. Íî ÿ ñòàðàþñü íå îòñòàâàòü, ÿ î÷åíü èíòåðåñóþñü âîîáùå æèâîé ïðèðîäîé, íî ýòî óæå ìî¸ ïðèñòðàñòèå. Òî åñòü ñåãîäíÿ ìîëåêóëÿðíûé áèîëîã ìîæåò âîîáùå íà òðàâêó äàæå íå íàñòóïàòü íèêîãäà.
Ñåðãåé Àëåêñàíäðîâè÷, ðàññêàæèòå ïðî Âàøè èññëåäîâàíèÿ.
Ìû çàíèìàåìñÿ íåêîé òîíêîé íàñòðîéêîé áåëêîâ ìóøêè äðîçîôèëû, ìûøè è ÷åëîâåêà. Åñòü ó íàñ òàêàÿ áåëêîâàÿ òåìà, êàê Ñ ïîìîùüþ ÐÍÊ ïðîèñõîäèò òîíêàÿ íàñòðîéêà áåëêîâ. Äëÿ ýòîãî åñòü àíàëèòè÷åñêèå òåõíîëîãèè, è ìû ïûòàåìñÿ èç ñóùåñòâóþùèõ äàííûõ è èç ñâîèõ äàííûõ èçâëå÷ü áîëüøå èíôîðìàöèè. Ýòî òàêèå ìàëåíüêèå øàãè. Òå äåíüãè, êîòîðûå ìíå óäà¸òñÿ äîáûòü, è êîðìèòü ïðè ýòîì ÷åòûðå-ïÿòü ÷åëîâåê ìîåé ãðóïïû, — ýòîãî õâàòàåò âîò íà òàêèå èññëåäîâàíèÿ. Ó íèõ åñòü ñâîé ìàñøòàá, è, êîíå÷íî, ïîòîëîê ó÷¸íîãî — ýòî òî ôèíàíñèðîâàíèå, êîòîðîå îí ïîëó÷àåò.
Ðàññêàæèòå òîãäà, ïîæàëóéñòà, ïðî òî, êàê ïðîèñõîäÿò âàøè èññëåäîâàíèÿ, ïðî èíñòðóìåíòû è ïðèíöèïû ðàáîòû ó÷¸íîãî.
Ýòî çàâèñèò îò òîãî, êàêîãî ðîäà ãèïîòåçà. Åñòü èññëåäîâàíèÿ in vivo, òî åñòü ñ æèâûìè îðãàíèçìàìè. Ñ íèìè ÷òî-òî ïðîèñõîäèò, ìû ìîæåì âçÿòü, ñêàæåì, êàêóþ-òî ôóíêöèþ, êîòîðàÿ õîðîøî îõàðàêòåðèçîâàíà, è ó êàêîãî-òî ïîäîïûòíîãî æèâîòíîãî å¸ âûáèòü, ïîëó÷èòü òàê íàçûâàåìûé íîêàóò, íîêàóò ãåííûé, òî åñòü óáðàòü ãåí, âûðóáèòü åãî, óñëîâíî ãîâîðÿ. Íîêàóò ýòî çíà÷èò, ÷òî ìû âûðóáàåì ðàáîòó îïðåäåë¸ííîãî ãåíà, òî åñòü ó÷àñòêà ãåíîìà, è îí ïîëíîñòüþ îñòà¸òñÿ íåðàáîòàþùèì, è ìû ñìîòðèì, ÷òî áóäåò ñ òàêèì æèâîòíûì, êîòîðîå ìû ïîëó÷èëè èñêóññòâåííî. Ìû åãî ñðàâíèâàåì ñ æèâîòíûì, ó êîòîðîãî âñ¸ íîðìàëüíî, âñ¸ îáû÷íî, îíî äèêîå. Åñòü äèêèé òèï, è åñòü ìóòàíòíûé òèï. Òî åñòü ïîëó÷àòü ìóòàíòîâ, äëÿ òîãî ÷òîáû îõàðàêòåðèçîâàòü êàêóþ-òî ôóíêöèþ. Ìîæíî èñêóññòâåííî âòîðãíóòüñÿ â ðàáîòó in vivo: èñïîëüçîâàòü íà íèõ âñÿêèå âåùåñòâà, ëåêàðñòâà, áëîêàòîðû êàêèõ-òî ôóíêöèé ýòî ðàáîòà in vivo. In vitro — ñëåäóþùàÿ ñòàäèÿ, ýòî æèâûå êëåòêè, êîòîðûå êóëüòèâèðóþòñÿ. Îíè æèâûå, íî ýòî óæå íå îðãàíèçì, òî åñòü ìîæíî â áàíî÷êàõ âûðàùèâàòü êëåòêè: áàêòåðèàëüíûå, ÷åëîâå÷åñêèå, æèâîòíûõ, íàñåêîìûõ êîãî óãîäíî, ïîæàëóéñòà. Åñòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî óæå óñòîÿâøèõñÿ êóëüòóð êëåòîê, ñ êîòîðûìè ðàáîòàþò, íàä íèìè ñòàâÿò, êàê-òî èõ ðåäàêòèðóþò, ñìîòðÿò, ÷òî ñ íèìè ïîëó÷èëîñü, íàëèâàþò â íèõ ëåêàðñòâà. Ñëåäóþùàÿ ñòàäèÿ óæå ñ÷èòàåòñÿ in vitro, â ïðîáèðêå, íî ýòî êàê áû in vitro ñ æèâûì îáúåêòîì, à åñòü åù¸ ñîâñåì in vitro in vitro, êîãäà òàì ïðîñòî óæå îíè óñëîâíî ì¸ðòâûå, íî ôóíêöèîíèðóþùèå êóñêè, ñêàæåì, ÷àñòè êëåòêè: êàêèå-òî áåëêè îòäåëüíûå, êàêèå-òî îòäåëüíûå ìîëåêóëû. Îíè ôóíêöèîíèðóþò, íî îíè óæå â èñêóññòâåííîé ñèñòåìå ðàçáàâëåíû êàêèì-òî ñïåöèàëüíûì ðàñòâîðîì, è ìû çà ýòèì íàáëþäàåì ñ ïîìîùüþ àíàëèòè÷åñêîé òåõíîëîãèè, òåõíîëîãèè, óæå áëèçêîé ê õèìè÷åñêîé. Ìû ñìîòðèì, ñêîëüêî ýòîãî âåùåñòâà, óìåíüøèëîñü ëè îíî, óâåëè÷èëîñü ëè, êàêîå ýòî âåùåñòâî. È òóò óæå èñïîëüçóþòñÿ ìåòîäû, íàïðèìåð, ñåêâåíèðîâàíèÿ íóêëåèíîâûõ êèñëîò, íî ýòî ïðèáîðû ñëîæíûå, ÷àñòè÷íî îïòè÷åñêèå, íà ôèçè÷åñêèõ ïðèíöèïàõ îíè ïîñòðîåíû. Äëÿ áåëêîâ ýòî, íàïðèìåð, ìàññ-ñïåêòðîìåòðèÿ, âñÿêèå ìåòîäû ñïåêòðàëüíûå, ôèçè÷åñêèå ìåòîäû óæå. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû, êîòîðûå ðàçðàáîòàíû äàâíî äëÿ ðàçíûõ äðóãèõ ìîëåêóë, è èõ èíòåãðèðîâàëè â áèîëîãèþ. Ïîýòîìó àíàëèòè÷åñêèå ìåòîäû åäèíû, ÷òî äîïèíã ìåðèòü, ÷òî ìåðèòü êàêèå-òî âðåäíîñòè, ÷òî ìåðèòü áèîìîëåêóëû äðóãîãî òèïà.
Âû óïîìÿíóëè ïðî ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé äëÿ ÷åëîâåêà. ×òî åù¸ áû Âû îáîçíà÷èëè?
Îñíîâíîå ìåäèöèíà, ýòî íîìåð îäèí, ïîíÿòíî, ÷òî ìåäèöèíà íîìåð îäèí äëÿ áèîõèìèè, âîîáùå äëÿ áèîòåõíîëîãèè òàê íàçûâàåìîé, ìåäèöèíñêàÿ áèîòåõíîëîãèÿ, ìåäèöèíñêàÿ áèîõèìèÿ ýòî äèàãíîñòèêà, ëå÷åíèå, ïðîãíîç. Âñ¸ ýòî ðàçâèâàåòñÿ óñïåøíî ñ ïîìîùüþ ãåíîìíîé òåõíîëîãèè, â ïåðâóþ î÷åðåäü, è ñîïðîâîæäàþùåé å¸ äðóãîé òåõíîëîãèè, ïîñòãåíîìíîé. Òî åñòü òåõ òåõíîëîãèé, êîòîðûå âûðîñëè óæå íà îñíîâå ðàñøèôðîâàííûõ ãåíîìîâ. Ýòî ïåðâîå, ÷òî åñòü, à äàëüøå áèîòåõíîëîãèè, òî åñòü ñîçäàíèå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ îðãàíèçìîâ, õîòÿ ëþäè ñóåâåðíî îòíîñÿòñÿ ê ðåêîìáèíàíòíûì îðãàíèçìàì, ê ÃÌÎ, íî â ýòîì íåò íè÷åãî ñîâåðøåííî îïàñíîãî.
ß äóìàþ, Âàøèìè ñòàðàíèÿìè, ÿ èìåþ â âèäó ïîïóëÿðèçàòîðîâ, îòíîøåíèå ìåíÿåòñÿ.
 ýòîì åñòü îïàñíîñòü, íî îïàñíîñòü åñòü âî âñ¸ì.  íåïðàâèëüíîé äèàãíîñòèêå, â íåïðàâèëüíîì ëå÷åíèè, â íåïðàâèëüíîì ïðèìåíåíèè, íàïðèìåð, ðåêîìáèíàíòíûõ îðãàíèçìîâ. Íåò òàêîé âåùè, êîòîðàÿ íå âûçûâàëà áû îïàñíîñòü, òàêîé âåùè ïðîñòî íå ñóùåñòâóåò, ïîíèìàåòå? Ïàëüöû â ðîçåòêó ìîæíî çàñóíóòü è óìåðåòü â ëþáîé ìîìåíò, äà? Òî÷íî òàê æå, êàê ýòî êàñàåòñÿ âñåãî. Òàêîãî ðîäà íåîäíîçíà÷íîñòü âñåãî âûçûâàåò îáùåñòâåííîå âíèìàíèå, ïîíÿòíî, ÷òî, êàê ñ âàêöèíàöèåé, çíàåòå, êòî-òî óìåð îò íå¸, âñå îñòàëüíûå æèâóò, è ñ íèìè íè÷åãî êàê áóäòî íå ïðîèçîøëî, íî íà ñàìîì äåëå ñòåïåíü èõ çàùèòû îãðîìíàÿ, ñîöèàëüíûé ýôôåêò îãðîìíûé, íî êòî-òî îäèí óìåð, âîò íå ïîâåçëî, ó íåãî àëëåðãèÿ, îí áûë îñëàáëåí, íå äîñìîòðåëè ñïåöèàëèñòû, êîòîðûå åãî âàêöèíèðîâàëè. Òàêæå è ñ ÃÌÎ.
Òåì íå ìåíåå, âñ¸-òàêè êàêèõ-òî îòêðûòèé Âû æä¸òå â áëèæàéøåå âðåìÿ â öåëîì îò Âàøåãî óçêîãî ñîîáùåñòâà è îò ìèðîâîãî ñîîáùåñòâà íàó÷íîãî â âàøåé îáëàñòè?
Ñåãîäíÿ ðàçðàáîòàí ñïîñîá ðåäàêòèðîâàíèÿ ãåíîìîâ. Òî÷íîãî ðåäàêòèðîâàíèÿ ãåíîìà. Íàïðèìåð, èìååòñÿ æèâîòíîå, ó êîòîðîãî åñòü òàêîé-òî êîä, êîòîðûé íàñ íå óñòðàèâàåò. Ìû ïðîñòî âíåäðèëèñü, è èçìåíèëè ýòîò êîä î÷åíü òî÷íî, ñ òî÷íîñòüþ äî îäíîé áóêîâêè. Êàê áóäòî òî÷íàÿ-òî÷íàÿ êîððåêöèÿ, è ñìûñë ñðàçó ïîìåíÿëñÿ. Ñåãîäíÿ æäóò ðåäàêòèðîâàíèÿ ÷åëîâå÷åñêèå îðãàíèçìû, áîëüíûå, íàïðèìåð. Íàïðèìåð, íà ñòàäèè ýìáðèîíà ìû ñïîñîáíû áóäåì âòîðãíóòüñÿ òóäà è, íàïðèìåð, ðåá¸íêà-èíâàëèäà ïðåâðàòèòü â çäîðîâîãî, àáñîëþòíî íîðìàëüíîãî ðåá¸íêà, íà ñòàäèè ýìáðèîíà. À äàëåå óæå íà ñòàäèè âñåãî îðãàíèçìà ýòî íàìíîãî ñëîæíåå. Âîò ñåé÷àñ åñòü ðåäàêòèðîâàíèå ãåíîìà ÷åëîâåêà ñ ìåäèöèíñêèìè öåëÿìè, òî åñòü ïîëíîå èñöåëåíèå, íàïðèìåð, íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, êîòîðûå âûÿâèëèñü. Âïîñëåäñòâèè âîçìîæíî, ïðè ãðàìîòíîé äîñòàâêå, ïîëíîå èñöåëåíèå çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé. Ýòî áóäóùåå. Âîîáùå èçëå÷åíèå çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé ýòî âîïðîñ, â êîòîðîì ïðîãðåññ äîñòèãàåòñÿ íåâåðîÿòíûé, è ïðîáëåìà ìîæåò áûòü ðåøåíà. Íå ïîëíîñòüþ, íî çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòñÿ ñèòóàöèÿ.
Ñåðãåé Àëåêñàíäðîâè÷, ðàññêàæèòå, ïîæàëóéñòà, ÷òî èìåííî ïîâëèÿëî íà Âàñ, ïî÷åìó Âû ñòàëè ó÷¸íûì?
ß ñ äåòñòâà ëþáèë æèâîòíûõ, ÿ â ÷åòûðå ãîäà ðåøèë ñòàòü áèîëîãîì ïðîñòî. Íî ïîòîì òàê ñëîæèëîñü, ìîãó ñêàçàòü, ìàëîäóøèå òîæå ìåíÿ ïðèâåëî â áèîõèìèþ, ïîòîìó ÷òî ÿ õîòåë ïîñòóïèòü íà áèîôàê, íî ó ìåíÿ òàì íå õâàòàëî õèìèè êàê ïðåäìåòà. Íàäî áûëî ñäàâàòü õèìèþ, à ÿ íå ïîäãîòîâèëñÿ. ß ïîýòîìó ïðîñòî ïîø¸ë òóäà, ãäå õèìèþ íå íàäî áûëî ñäàâàòü. À òàê êàê ó ìåíÿ â ðîäó ìíîãî ìåäèêîâ, ïðè÷¸ì èçâåñòíûõ, ÿ ðåøèë ñîâìåñòèòü, òàê ñêàçàòü, êàêóþ-òî ïðîôåññèþ ìåäèöèíñêóþ è áèîëîãè÷åñêóþ, è âîò ýòî ìåíÿ ïðèâåëî â èíñòèòóò. Íó êàê, âû ïîíèìàåòå, ñóùåñòâóþò êàêèå îáëàñòè òàì? ß âîïëîùàþ, òàê ñêàçàòü, ïðåïîäàâàíèå è èññëåäîâàíèÿ, à ÷òî åù¸ ó íàñ ñóùåñòâóåò â ïðèðîäå, êàêèå äðóãèå çàíÿòèÿ? Ìîæåò áûòü, ñïîðò, èñêóññòâî è ïðîäàæè, íàâåðíîå, äà, áèçíåñ. Ê áèçíåñó ó ìåíÿ äóøà íå ëåæàëà, ÿ ïî íàòóðå íå êîììåðñàíò. Èññëåäîâàíèÿ, îíè êàê áû, ïîíèìàåòå, åñëè ÷òî-òî ñäåëàë è îòïðàâèë Îíè êàê áóòûëêà, áðîøåííàÿ â âîäó,
êîòîðàÿ ïóòåøåñòâóåò ïî âîëíàì, è êòî å¸ âûòàùèò ïîòîì? Òî åñòü òû çíàåøü, ÷òî îñòàâèë ñâîé ñëåä, ýòà áóòûëêà ïëàâàåò, êòî-òî å¸ âûòàùèò, à ìîæåò áûòü, íèêîãäà íå âûòàùèò.  ýòîì åñòü íåêàÿ òàêàÿ ìèññèÿ. Òû ñîçäà¸øü çíàíèÿ è îòïðàâëÿåøü èõ â âå÷íîñòü.
Ñåðãåé Àëåêñàíäðîâè÷, ïî÷åìó áèîõèìèþ âàæíî ïîïóëÿðèçèðîâàòü?
Íàâåðíîå, íàóêó ïîïóëÿðèçîâàòü íàäî, ÷òîáû ëþäè íå òðàòèëè ñîáñòâåííûå íàêîïëåíèÿ íà êàêèå-íèáóäü äèåòû àíòèíàó÷íûå. Ïðîñòî íàóêà íóæíà, ïîòîìó ÷òî îíà, ïî èäåå, ñîäåðæèò â ñåáå èñòèíó, à äðóãèå ñôåðû — îíè èñòèíû êàê òàêîâîé íå ñîäåðæàò. Íàïðèìåð, áèçíåñ êàê òàêîâîé íå îáÿçàòåëüíî ñîäåðæèò èñòèíó, âû ìîæåòå ïðîäàâàòü òî, ÷òî íå ðàáîòàåò, íî è íå âðåäèò, ïîòîìó ÷òî åñëè âðåäèò, òî ýòî óãîëîâùèíà. À åñëè îíî íå âðåäèò, âû ìîæåòå ýòî ïðîäàâàòü, è ýòî áóäåò ìàðêåòèíãîâàÿ õîðîøàÿ òåõíîëîãèÿ, ïðàâèëüíî? Íî èñòèíû îíà íå ñîäåðæèò. Ïðîäàæà íå ñîäåðæèò èñòèíû, à íàóêà ñîäåðæèò. Åñëè ìû ñ÷èòàåì, ÷òî îò òîãî, ÷òî âîêðóã èñòèíà, ëþäÿì ñòàíåò ëó÷øå, òî ìû äîëæíû ïîïóëÿðèçèðîâàòü ýòî. Åñòü êëàññè÷åñêèå êíèãè ïîïóëÿðíûå, êîòîðûå ìîæíî ÷èòàòü âñåì.
Ïîñîâåòóéòå ÷òî-íèáóäü.
Âîò êíèãà Ôðàíê-Êàìåíåöêîãî ïðî ãåíîìû — èç êëàññè÷åñêèõ. Åñòü òàêîé äåÿòåëü î÷åíü õîðîøèé, ôèçòåõ Ìàêñèì Ôðàíê-Êàìåíåöêèé. Íå ïîìíþ, êàê åãî êíèãà íàçûâàåòñÿ, íî îíà î÷åíü èçâåñòíàÿ. Åñòü òàêîé ïðîôåññîð â Íîâîñèáèðñêå, Ïàâåë Ìèõàéëîâè÷ Áîðîäèí, îí íàïèñàë î÷åíü õîðîøóþ êíèãó: «Êîøêè è ãåíû» íàçûâàåòñÿ, òàì î ãåíåòèêå â öåëîì, òî åñòü êíèãà òîæå áëåñòÿùàÿ ñîâåðøåííî. ß êîãî-òî, êîíå÷íî, íå íàçîâó, åñòü åù¸ íåñêîëüêî êíèã åù¸ ñîâåòñêèõ. Ïîòðÿñàþùàÿ ñîâåðøåííî êíèãà «Ïðîèñõîæäåíèå Çåìëè è æèçíè íà íåé», Êèðèëë Åñüêîâ àâòîð, òîæå èçâåñòíûé ïàëåîíòîëîã, ïðîñòî ïîòðÿñàþùàÿ êíèãà, ÿ ïðîñòî ôàíàòè÷íî ê íåé îòíîøóñü. Òî åñòü åñëè ÷òî-òî è ñòîèëî îñòàâëÿòü, òî âîò. Ýòà êíèãà áëåñòÿùå íàïèñàíà, ïðîñòî îáðàçåö ðàáîòû.
Çà ñòåíîãðàììó ñïàñèáî êîìàíäå SciTeam