Знание-сила, 2008 № 06 (972)

Самыми простыми вулканами являются так называемые трубки взрыва. Из вулканической камеры, заполненной по преимуществу газовой лавой под очень высоким давлением, происходит мгновенный выброс, простреливающий вышележащие слои земной коры. Газов, пепла, камней выбрасывается в воздух множество, но давление в камере резко падает, и жидкая лава так до поверхности и не доходит. Этим «выстрел» может и закончиться. Воды ручьев растащат осевший пепел и упавшие на землю камни, и все зарастет лесом.

Конечно, следует учитывать масштаб явления: ствол такого «ружья» может быть калибром в несколько километров, дымок от выстрела поднимется до самых высоких облаков, а отдача поколеблет стрелки сейсмографов всего земного шара. Но от трубки взрыва на поверхности следов существенных не останется, и найти ее с помощью геологического молотка и лопаты либо бурового станка очень непросто. Иногда на эти поиски уходят десятилетия, не меньше, чем на поиски легендарной Трои. Впрочем, дело того стоит: в той саже, которой забита трубка, попадаются алмазы.

Крейг Вентер, основатель Института геномики США

Рафаил Нудельман

Итоги 2007 года Достижения перспективы

Журнал Science, издаваемый Американской ассоциацией содействия науке (AAAS), считается вторым в мире по престижности, после Nature, журналом «общего направления» (то есть публикующим статьи по самым разным научным дисциплинам). В декабре каждого года журнал этот публикует несколько итоговых списков — список важнейших научных достижений уходящего года, список самых перспективных областей, где следует ожидать важных открытий в следующем году и, наконец, список тех своих же предсказаний предыдущего года, которые оправдались или не оправдались в следующем. Такие списки не претендуют, конечно, на глубокое знакомство с теми или иными работами, но имеют то несомненное достоинство, что дают возможность увидеть «фронт работ» в целом — куда шагнула наука на истекший год и как далеко, что нового благодаря ей мы узнали о себе и окружающем мире и как это может сказаться на нашей жизни, как вида и как индивидуумов.

«Победителем забега» в списке 2007 года стала геномика. Все научные комментаторы весьма возбуждены новым широчайшим прорывом в этой области, значение которого кое-кто уже сравнивает с самим открытием генов и генетических молекул ДНК и РНК. До сих пор генетика изучала в основном «общее»: сначала — каков общий механизм наследственности у всех живых существ, а затем, что общего в генах каждого данного вида и прежде всего, разумеется, в генах всех людей (в отличие от существ всех других видов, вплоть до обезьян и неандертальцев). Новые открытия, напротив, открывают, в чем состоят внутривидовые, «индивидуальные» отличия, — иными словами, каковы генетические различия между отдельными людьми.

Попробуем объяснить. Наш геном, то есть все 46 генетических молекул ДНК, присущих человеку, находится в ядре любой нашей телесной клетки. Здесь он собран парами. Молекулы в каждой паре сходны, только одна пришла от матери, тогда как другая — от отца. Каждая молекула пары — это длинная цепочка химических звеньев — нуклеотидов. Звенья эти бывают четырех разных типов, А, Г, Т и Ц, и эти типы могут чередоваться вдоль цепочки в самых причудливых чередованиях. Некоторые участки цепочки — это гены. Их отличие от других участков состоит в том, что на генах образуются «инструкции» для производства белков (протеинов), которые управляют всей жизнью организма.

Внегенные участки (они составляют 98 — 99% всей длины цепочки) не связаны с производством белков, но они тоже весьма важны для жизни организма. Во-первых, здесь находятся участки, заведующие образованием тех длинных молекул РНК, из которых строятся клеточные «фабрики» для непосредственного образования белков (рибосомы). Во-вторых, здесь есть участки, где образуются очень маленькие молекулы РНК (микро- РНК), которые, как было открыто в последние годы, крайне активно вмешиваются в работу генов, а стало быть, и в образование белков. В-третьих, здесь же, в этом «мусоре» («джанке»), как иногда называют всю внегенную часть ДНК, прячутся «вредители генов» — транспозоны. Это такие участки внегенной ДНК, которые обладают способностью к примитивной белок-производящей деятельности. Можно думать, что это остатки каких-то древних вирусов, которые когда-то встроились в человеческую ДНК. Каждый такой транспозон способен произвести белок, который «вырезает» его из данного места ДНК. Оказавшись благодаря этому свободным и подвижным, этот бывший кусок ДНК может заново встроиться в нее в любом другом месте, в том числе и внутри гена, что может существенно исказить работу последнего.

РНК