Об авторе Автор примечания ниже родился в 1981 году, что положило окончательный конец секретной программе евгеники в Украинской ССР, давшей миру столько людей, о которых он вообще не просил.
Он родился в опасной близости от Днепрогэсской ГЭС, поэтому одним из его любимых занятий было написание мелом на доске слова «ГЭС».
Еще одним любимым занятием автора был запуск самодельных ракет на основе сельскохозяйственной селитры, фольги и газет. Из-за маниакальной склонности выполнять любое задание автор продолжал заниматься своим хобби сначала на химическом факультете МГУ, а затем в аспирантуре Мичиганского университета.
Получив степень доктора философии.
в органической химии автору вдруг пришла в голову мысль, что селитровая ракета не так интересна, как голова, ее изобретшая - или, по крайней мере, то, что от нее осталось.
Так автор заинтересовался биологией — сначала молекулярной динамикой белков, а затем тем, что гордо называется «системной биологией», чем он сейчас и занимается в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
Молекулярная биология на данный момент — это типичный фронтир, научный эквивалент Калифорнии времен золотой лихорадки (все читали Джека Лондона, да? Нет, не «До Адама», речь идет о программистах).
Но как мы все узнали из художественной литературы, Дикий Запад – это не только страшные болезни, скальпы, беспорядочная стрельба, беспринципность, звериная жестокость, грязь, вонь и бескультурье, но и возможность заработать несколько монет на жизнь и показать себя.
ваше беспрецедентное мужество и вообще хорошо провести время.
Я надеюсь, что эта записка спровоцирует вас, и вы тоже рискнете поискать немного золота.
Следующий текст можно рассматривать как краткий и несерьезный очерк текущего положения дел в системной биологии.
Жизнь на границе
Начало 2015 года выдалось для биологов интересным, хотя и несколько обескураживающим.Сначала нам сказали, что изменения уровня мРНК, на измерении которых основаны методы экспрессии генов, может иметь очень слабую корреляцию с изменениями концентрации белка .
Потом они сказали, что у млекопитающих тоже есть горизонтальный перенос генов, на примере раковые клетки, которые крадут митохондриальную ДНК из организма .
А на десерт нам рассказали о белке Rqc2p, который может без участия мРНК рекрутировать тРНК и обеспечивать рост полипептида в рибосоме .
A: Перенос митохондриальной ДНК между здоровыми клетками и раковыми клетками.
B: Структура белка Rqc2p Американские журналы и блоги, пишущие о науке для широкой публики, снова полны броских заголовков вроде «Время выбросить учебники в мусор!» Пожилые миллиардеры и геронтократы всех мастей поникли, и даже Джон Маккейн и Дик Чейни перестали потирать холодные руки в ожидании бессмертия, и, как следствие, неизбежного мирового господства.
Нам еще раз убедительно показали, как мало мы знаем о живых клетках.
— Еще пара подобных открытий, Дик, и все твои яйцеголовые отправятся в Гуантанамо.
— Я им об этом сразу сказал! Однако выбрасывать книги – это вообще варварство, что в случае с молекулярной биологией опасно и для окружающих (можно убить кого-то насмерть, ты видел те кирпичи).
Плюс такое обращение с учебниками, наверное, особенно обидно для тех, кто пытается их писать.
Это поистине неблагодарное занятие, и, в отличие от написания букварей для американских университетов, оно довольно плохо оплачивается.
Современная биология больше всего похожа на ядерную физику начала 20 века, когда нормальная для естествознания цепочка «здесь нельзя открыть ничего нового» — «мы — властители Вселенной» — «мы вообще ничего не понимаем».
был пройден всем научным сообществом много раз за десятилетие.
- Маша, напомни мне - кто последним пользовался автоклавом?
Ситуация для тех, кто сегодня работает в отрасли, усугубляется тем, что новые методы требуют все более серьезных навыков работы с компьютером, а также знаний математики и статистики.
К сожалению для многих, «убежать» от математики в современную биологию уже невозможно, если она беспокоила вас в школе.
Например, вопросы о том, что является значимым результатом, занимают все более важное место в интерпретации результатов и уже не считаются второстепенными.
Анализ результатов секвенирования требует умения писать небольшие программы и обрабатывать гигантские файлы.
В целом, как и ожидалось в течение очень долгого времени, биология становится все более точной наукой, а значит, и более математической наукой.
Однако скорость накопления информации не позволяет устанавливать стандарты, и начинающий биоинформатик сталкивается с поистине ошеломляющим разнообразием программ и подходов.
«То ли нам привезли новое оборудование, то ли я переборщил, но, в любом случае, дела идут хорошо.
Революция секвенирования Высокопроизводительное секвенирование ДНК произвело революцию в молекулярной биологии.
Прежде всего, были радикально пересмотрены взгляды на структуру генома – как у человека, так и у десятков тысяч других организмов, включая сотни животных.
Развитие технологий РНК-Seq позволило, с одной стороны, более точно оценить экспрессию генов, а с другой, найти тысячи ранее не охарактеризованных РНК, а также охарактеризовать новые типы РНК.
Удачное сочетание ранее известного метода иммунопреципитация с помощью секвенирования, известного как Чип-Seq , радикально расширили наше понимание эпигенетических модификаций гистонов и того, как работают факторы транскрипции.
Бисульфитное секвенирование И ДНКаза-Seq дал нам информацию о метилировании ДНК и о том, какие области ДНК наиболее открыты и, следовательно, наиболее активны в данной ткани или в данных условиях.
Особую пикантность ситуации добавляло просто невероятное (и уже во весь голос) падение цен на секвенирование - в определенный момент они даже значительно превзошли Закон Мура Это эмпирическое правило, описывающее успешный технологический прогресс в отрасли.
В настоящее время стоимость секвенирования генома человека оценивается примерно в 1000 долларов; пилотный бюджет Проект «Геном человека» , часто не совсем корректно сравнивать с этой ценой, составляло около 3 миллиардов долларов.
Стоимость секвенирования генома, эквивалентного человеческому, 2001–2012 гг.
Надежды, связанные с новыми методами, были самыми смелыми и всеобъемлющими.
Однако объем данных рос со сверхъестественной скоростью, а наша способность извлекать информацию из экспериментов все больше отставала (и отстает) от скорости ее накопления.
Здесь не бывает быстрых решений – фактически речь идет о серьезных методологических проблемах, с которыми, с большой вероятностью, столкнутся в будущем еще многие науки.
Как и в любом другом случае, можно попытаться перенять успешные примеры – то, что в американской традиции называется Истории успеха .
Например, можно вспомнить открытие длинных некодирующих РНК, которое можно считать каноническим примером случая, когда интегративный анализ компьютерных данных привел к крупному биологическому открытию.
Сочетание двух модификаций гистонов и данных об экспрессии позволило открыть десятки тысяч новых длинных некодирующих РНК.
А как насчет книг? Возможно, мы являемся свидетелями трансформации методов обучения, необходимых для достижения успеха в быстро развивающейся области.
Почти никто не способен прочитать и осмыслить даже 10% статей на любую глобальную биологическую тему, будь то апоптоз, диабет или метаболизм аминокислот. Однако не менее серьезной проблемой является разработка на практике новых междисциплинарных методов – биологу так же сложно понять разницу между 80 существующих программ для выравнивания короткого чтения , как сложно программисту почувствовать разницу между первичная клеточная культура и клеточная линия .
Семинар по системной биологии 2015 С нашей точки зрения, одной из разумных альтернатив являются короткие интенсивные школы, сочетающие в себе как теоретические занятия, так и примеры их практического применения.
В прошлом году мы мы пробовали провести такую школу с ИТМО и Институтом биоинформатики и были очень довольны результатами.
В этом году в конце мая мы делаем это снова , хотя и в несколько измененном формате.
В этот раз мы организуем школу за городом, что позволит всем участникам уделять занятиям максимальное количество времени.
Охват темы остается примерно таким же — мы обсудим высокопроизводительное секвенирование и его применение для анализа экспрессии, факторов транскрипции и эпигенетических модификаций.
Будут рассмотрены вопросы интеграции транскрипционных профилей с метаболическими данными и другие интегративные подходы, которые позволяют доводить многочисленные геномные эксперименты до интерпретируемого биологического результата.
Наконец, мы обсудим, как секвенирование позволяет нам охарактеризовать генетический полиморфизм и связать определенные генетические особенности с фенотипом.
Участвовать могут как ученые-компьютерщики, так и биологи; заявки принимаются до 22 марта.
Если интересно, задавайте вопросы и добро пожаловать! Александр Предеус
Вашингтонский университет в Сент-Луисе, медицинский факультет, кафедра патологии и иммунологии 
Нам нужны ваши знания, ваш интерес к системной биологии и ваш мотоцикл.
Теги: #Биология #Популярная наука #здоровье #Биотехнология #биоинформатика #семинары #системная биология
-
Карты Санкт-Петербурга
19 Oct, 24 -
Обзор Бюджетного Планшета Qumo Go!
19 Oct, 24 -
Ответ На Решеточное Наследование
19 Oct, 24 -
Деревянная Мышь. История Проекта
19 Oct, 24
