Мала академія наук запустила цикл зустрічей із Нобелівськими лауреатами. На лекціях зіркових науковців можна почути історії успіху та епікфейлів, надихнутися прикладами та поставити вченим власні запитання.
10 червня з МАНівцями спілкувався американський учений, молекулярний генетик Ендрю Фаєр — лауреат Нобелівської премії з фізіології або медицини 2006 року за відкриття РНК-інтерференції — пригнічення експресії генів дволанцюговою РНК. Роботу над цим відкриттям і нагороду Ендрю Фаєр розділив із Крейгом Мелло.
Лектор побудував зустріч за принципом «запитання — відповідь — коментар». Спочатку він ставив запитання аудиторії, отримував відповіді гостей, а опісля фахово їх коментував. Подаємо конспект найцікавіших запитань-відповідей зустрічі!
Запитання лектора №1. Якби ви були комп’ютером, то чим же було б ДНК всередині вас?
Що відповіли гості зустрічі? Якщо вважати людський організм комп’ютером, то ДНК — це його програмне забезпечення.
Що відповів лектор? Фаєр пояснив, що це місце, де ми зберігаємо генетичну інформацію впродовж певного періоду. Фактично якщо ми є комп’ютерами, то маємо можливість змінювати дані за різних обставин. А ось у ДНК інформація зберігається надійніше.
Запитання лектора №2. Де організм людини тимчасово зберігає інформацію і де її може зберігати окрема клітина?
Що відповіли гості зустрічі? Щодо клітини припустили, що це може бути РНК.
Що відповів лектор? Погодився з аудиторією. Якщо в тебе є тільки жорсткий диск, де зберігаєш інформацію, ти не можеш бути повноцінним комп'ютером (цей образ лектор використовував як аналог людського організму), адже той не лише зберігає, а й опрацьовує інформацію. Для короткочасної пам'яті в організмі є мікросхеми, тобто нейрони та нейронні зв'язки в корі головного мозку. А в нейрона, як і в усіх клітин, є РНК.
Запитання лектора №3. Уявімо, що наші клітини — це таргани. І от якщо матимемо декілька видів тарганів у дворі, що з ними станеться за нестачі ресурсів?
Що відповіли гості зустрічі? Припустили, що таргани будуть переміщуватись до середовища з більшою кількістю ресурсів для підтримання життєдіяльності.
Що відповів лектор? Це дійсно так, але все одно може бути той вид тарганів, який захоче компенсувати нестачу ресурсів із навколишнього середовища, тобто почне забирати їх у інших. Так створюється середовище егоїстичної поведінки. Ось деякі гени у клітинах — привілейовані, адаптовані порівняно з іншими. Якщо вони добре взаємодіють, то індивіда вважають комплексним. Іноді у співпраці генів може відбутися непорозуміння, зокрема вони стають егоїстичними й починають напад на інші гени. Прикладом можуть бути егоїстичні гени ДНК, які замість того, щоб зробити внесок у задоволення потреб організму, завжди намагаються якомога більше розмножитись. Лектор порівнює це з вірусом.
Ендрю поділився, що своє дослідження ДНК та РНК проводив з урахуванням їхньої аналогії з програмним забезпеченням комп’ютера. Він вивчав створення екстракопій генів і хотів більше дізнатися про реакцію організмів на віруси. У ході експерименту намагалися помістити ДНК вірусу до клітини та простежити, що станеться з організмом. Як наслідок, коли проникнення відбувалося повторно, організм не відтворював клітину, а робив усе можливе, аби перешкодити черговому потраплянню до клітини вірусу.
Запитання лектора №4. Що станеться в навколишньому середовищі, якщо не існуватимуть важелі контролю того, що роблять організми, як вони діють?
Що відповіли гості зустрічі? Буде колапс!
Що відповів лектор? Аудиторія не помиляється! Це дійсно один із кінцевих і фатальних сценаріїв. Депутація (виокремлення) вибраних організмів і їх розмноження призведуть до надмірного використання продуктів і простору — це може бути одним із варіантів кінця сталої біології. Наприклад, якщо будемо дублювати «тарганів» щотижня, отримаємо їх дуже велику кількість.
Запитання лектора №5. Як організм захищає себе від потрапляння вірусів? Як розпізнає ген-вірус і його активність?
Що відповіли гості зустрічі? Розпізнаванню сприяє те, що в гена-вірусу особлива поведінка порівняно з іншими.
Що відповів лектор? Погодився, адже організм має так звану базу даних усіх вірусів і їхні характеристики, тож може розпізнавати.
Запитання лектора №6. А що відбувається з вірусом, коли той потрапляє до організму, якщо його можуть розпізнати?
Що відповіли гості зустрічі? Припустили, що віруси деякою мірою допомагають організмам розвиватись або змінюватися. Наприклад, коли ми поміщаємо РНК вірусу до ДНК, генетичний фон клітини починає змінюватися.
Що відповів лектор? Підтвердив, але наголосив, що якби ми були на 100% здатні розпізнавати вірус, то побудували б стійке вибіркове середовище. Але варто пам'ятати, що віруси мають здатність до мутації — це їхня перевага. Віруси можуть змінювати свої компоненти таким чином, що стають специфічними. А отже, немає сталого механізму «атаки» вірусів. Аби реагувати на віруси, що мутують, варто розробляти більш стійкий механізм боротьби.
Прикладом вірусу, що мутує, є COVID-19 — він потрапив у наше середовище досить несподівано. Пізніше ми винайшли вакцини, які виробляють імунітет до вірусу, але в цей час він мутував. Опісля ми знову створили вакцину, яка змогла б протистояти новій природі вірусу. І так далі з наступними його формами.
Таким чином, у процесі еволюції відбуваються аналогічні речі. Якщо вірус змінюється, то організм розробляє антидоти, тобто створює щось, аби впоратися з вірусом. Ось чому вакцина повинна бути комплексною — вона має складатися з різних компонентів, окрім тих, які б могли завдати шкоди імунній системі.
Гірше, що може статись, — це рак. Здебільшого це стосується популяції недоброякісних клітин в організмі. Люди винайшли «вакцину» від цього — вона ефективна, але завдає шкоди організму в цілому. І нині дуже важливо знайти ті ліки, що зможуть руйнувати тільки вірусні клітини.
Лектор зазначив, що вірус має можливість ховатися, він здатний до реплікації в будь-якому місці, аби йому ніхто не завадив виконати свою функцію. Проте наша імунна система постійно намагається визначити віруси всередині організму та впоратися з ними.
Попереду ще багато цікавих лекцій!
Посилання на форми реєстрації шукай на сайті МАН у розділі «Наукові івенти» ➡️ https://man.gov.ua/events
І читай найцікавіше з інших лекцій серії ➡️
Про світлодіоди, шлях до «Нобелівки» та мрії: конспект лекції фізика Хіросі Амано
Про мозок, навчання уві сні та саморозвиток у складні часи: конспект лекції Барбари Оклі
Про пам’ять, орієнтацію у просторі та лікування хвороби Альцгеймера: конспект лекції Мей-Брітт Мозер
Фейки про рослин-мутантів, користь від ГМО і небезпека їхньої заборони: конспект лекції Річарда Джона Робертса
Про нейтрино та історію дослідження цієї частинки: конспект лекції Шелдона Лі Ґлешоу
Про вивчення нейронів, дослідження неврологічних хвороб і різницю між мозком і комп’ютером: конспект лекції Едварда Мозера
Про нейтрино, таємниці осциляцій і нові закони Всесвіту: конспект лекції Такаакі Кадзіти
Про аквапорини, важливість їх дослідження та єднання націй через науку: конспект лекції Пітера Егра
Про мову генів, РНК-інтерференцію та сортування фейків: конспект лекції Крейга Мелло
Про вірусні ідеї, біологію наукового прогресу та головну мотивацію для вчених: конспект лекції Джорджа Сміта
Про шлях до «Нобелівки» з хімії, заморожування біомолекул і вивчення коронавірусу: конспект лекції Йоахіма Франка
Про моделювання молекул, органокаталіз і майбутнє медицини: конспект лекції Девіда Макміллана
Про «непотрібні» знання та секрети наукового мислення: конспект лекції Мартіна Чалфі
Про важливість занять наукою й алгоритми вдумливого навчання: конспект лекції Ліланда Гартвелла
Про соціальну відповідальність бізнесів і навіщо вона потрібна: конспект лекції Олівера Гарта
Про гравітаційні хвилі та чорні діри: конспект лекції Райнера Вайса
Про війну росії проти свободи в Україні, Казахстані й Ірані: конспект лекції Ширін Ебаді
Про пошук покликання, соціальні експерименти та боротьбу з бідністю у світі: конспект лекції Естер Дюфло
Про волатильність, глобальне потепління та його вплив на економіку: конспект лекції Роберта Енґла ІІІ
Про причини хвороби Паркінсона та науки, що допоможуть у лікуванні: конспект лекції Ренді Шекмана
Про гонку озброєнь бактерій і вірусів та спосіб редагування генома: конспект лекції Емманюель Шарпантьє
Про дитячі роки Всесвіту й таємниці космосу: конспект лекції Джона Мазера
Про флуоресцентну мікроскопію та поради майбутнім ученим: конспект лекції Вільяма Мернера
Про революційні зміни в метричній системі: конспект лекції Вільяма Філліпса
Про наукові експерименти і те, як відкрили захисників наших хромосом: конспект лекції Керол Грейдер
Про економічну модель минулого та економічні реалії сьогодення: конспект лекції Джозефа Стігліца