Знание-сила, 2009 № 10 (988)

22
18
20
22
24
26
28
30

В результате извержений в атмосферу попало огромное количество углекислого газа. Как известно, накопление этого газа приводит к возникновению парникового эффекта: солнечное тепло хуже рассеивается, и на Земле становится жарче. Виды, которые не успевали быстро приспособиться к новым условиям, вымирали.

Недавно группе французских исследователей удалось доказать, что основным источником углекислого газа при извержениях является не магма, как было принято считать, а порода вокруг вулкана. Нагревающиеся породы насыщают атмосферу CO2 в 3–8 раз более эффективно, чем само извержение.

Кто создал жизнь на Земле?

Новая теория происхождения жизни на Земле появилась у итальянских ученых. По их мнению, все живое на Земле могло возникнуть из межзвездной космической пыли.

С помощью квантово-химических расчетов ученым удалось доказать, что аминокислоты, образующиеся в газопылевых облаках глубокого космоса, могут быть захвачены межзвездной космической пылью. С ее помощью аминокислоты могли попадать на Землю в первичный бульон, синтезируя первые белки.

Хотя содержимое первичного бульона формировалось, конечно, на Земле, добавляют ученые, часть аминокислот могла попасть на Землю с помощью межзвездной пыли.

В ФОКУСЕ ОТКРЫТИЙ

Крабы с цинковыми пальцами

Сергей Ильин

Группа швейцарских ученых как будто бы выяснила, почему одни люди сильнее поддаются страху, стрессу или депрессии, а другие меньше. Эта предрасположенность к страху и депрессии опять оказалась связанной с генами. В данном случае с генами из семейства KRAB-ZFP.

КРАБ — это сокращение английских слов Krupel Associated Box, то есть что-то вроде «ящика, ассоциированного с геном Крупеля». А кто такой ген Крупеля? Это так называемый ген промежутка. Его открыли, изучая эмбриональное развитие плодовой мушки дрозофилы. Ученые проследили за развитием эмбриона и выяснили, что в этом развитии бывают нарушения: отдельные сегменты тела эмбриончика срастаются без промежутка. Такие нарушения обычно говорят о мутации в структуре какого-нибудь гена. Ученые сумели заглянуть и в гены дрозофилы. Оказалось, что отсутствие нужного промежутка и в самом деле вызвано мутацией в определенном гене. Ген этот они и назвали «Крупель», потому что они были немецкие ученые. Если бы они были английские ученые, этот же ген сейчас назывался бы nipple, что по-русски означает «калека, урод».

Позднее гены, подобные Крупелю, были обнаружены и у других живых существ, в частности у мыши. И у человека тоже. Оказалось, что все эти гены объединены типом их работы. Обычно ген содержит в себе инструкцию для построения какого-то определенного белка. Эта инструкция «переписывается» с гена на подсобную молекулу РНК, и та уносит ее к клеточным «фабрикам», где белок, согласно этой инструкции, и строится. Но если все гены клетки будут все время выдавать свои инструкции, в клетке образуется среди прочего много таких белков, которые ей в данный момент не нужны и даже вредны, потому что мешают работе нужных белков. Необходим кто-то, кто в каждый данный момент будет ненужные гены выключать. Вот это и есть задача генов КРАБ.

Из этого видно, что гены КРАБ подавляют работу других генов. Поэтому они еще называются «репрессорами». Понятно, что, подавляя работу других генов, тоже можно влиять на организм. Эмбрион дрозофилы — хороший тому пример: если ген Крупеля у него испорчен, он не останавливает вовремя какой-то ненужный ген, и тот указывает делать лишние белки, из-за которых у эмбриона зарастает промежуток между сегментами. А был бы ген Крупеля в порядке, промежуток образовался бы, как положено. Поэтому его и назвали «ген промежутка».

Биохимики определили, что все гены семейства «крабов» являются «репрессорами», когда проанализировали белки, производимые по инструкциям «крабов». Этот анализ показал им, что белки всех «крабов» имеют так называемые «цинковые пальцы» (три латинские буквы ZFP после названия этих генов как раз и означают zinc finger protein, то есть «протеины с цинковыми «пальцами»). В состав белков всех этих генов входит одна или несколько особых групп атомов, каждая из которых имеет форму двух расставленных пальцев (в центре каждой такой группы стоит удерживающий атом цинка, отсюда ее название), и эти «пальцы» имеют такую химическую структуру, что могут в точности прилегать к тому или иному участку ДНК, как перчатка к руке. И как перчатка руку, закрывать этот участок, то есть находящийся на нем ген, подавляя его работу.

Итак, «крабы с цинковыми пальцами» — это гены-репрессоры, и их действие способно существенно менять работу других генов, а через это влиять на характер работы целых органов и организма в целом. И вот тут мы возвращаемся к недавнему открытию швейцарских ученых. Они искусственно вывели породу мышей, у которых гиппокамп (участок мозга, отвечающий за кратковременную, оперативную память) потерял способность производить вещество, необходимое для работы определенных «крабьих белков с цинковыми пальцами». Затем они поместили этих мышей и мышей, у которых такое вещество производилось, в стрессовую ситуацию — нанесли им удар током. Когда они вернули их в клетки, то нормальные мыши очень быстро отошли от стресса, а мыши, не имеющие в мозгу упомянутого вещества, отойти от стресса не сумели и еще долго оставались подавленными, испуганными и не могли решить простейших мышиных задач.

Выходит, что способность выходить или не выходить из депрессии зависит от того, действуют на мозг «крабьи» белки или не действуют. Можно думать, что если белки и действуют на мозг, но у разных мышей немного по-разному, то такие мыши тоже будут отличаться по отношению к депрессии, хотя и не так радикально, как в швейцарском эксперименте. А поскольку семейство генов КРАБ, как показали исследования, действительно содержит много генов, несколько отличающихся друг от друга и соответственно порождающих несколько разные белки, то можно думать, что различное поведение разных мышей по отношению к стрессу и депрессии вызвано именно этим различием «крабьих» генов. А может быть, наше с вами различное поведение — тоже.

ГЛАВНАЯ TЕMA

Кризис и образование

Ко времени выхода этого номера произойдет немало событий, напрямую связанных с предлагаемой вам Главной темой, обсуждение которой редакция открыла месяц назад. Как мы и предполагали, проблемы отечественного образования к началу нового учебного года критически обострились, с очевидностью расколов общество надвое — на приверженцев благостноофициальной позиции, в основе которой безапелляционная уверенность в эффективности проводимых реформ, и на тех, кто категорически не согласен с решениями государственных органов в этой области. Причем, если вторые обязаны выполнять решения, принятые без учета их мнения, то первые практически и не удостаивают вниманием проблемы «инакомыслящих», лишь обещая, по своему, естественно, разумению, перманентно «корректировать недостатки».

Можно ли при таком дисбалансе рассчитывать на успешное развитие нашей образовательной системы? Есть ли тут выход из кризиса, который, как становится все более ясным, прежде всего охватил управление ею?

Участники прошедшего летом Первого всероссийского педагогического форума, представляющего десятки тысяч преподавателей, констатировали, что «в настоящее время российское образование находится в крайне тяжелом положении, которое обусловлено не мировыми финансовыми потрясениями, а неразумной и недальновидной политикой, реализуемой Министерством образования и науки Российской Федерации на протяжении последнего десятилетия» и что «не менее пагубной для российского образования стратегической ошибкой мы считаем попытку перенесения на реалии российской традиционной системы воспитания и обучения отдельно взятых моделей образовательных технологий, принятых на Западе. Бесконечная череда «экспериментов», захлестнувшая систему образования России в последнее время, привела к почти полному развалу выстраивавшейся десятилетиями системы просвещения». И призвали «всех неравнодушных к судьбе российского образования граждан, политиков, представителей СМИ и участников профессионального педагогического сообщества к обсуждению предлагаемых нами мер и выработке программы действий на пути к их реализации» (с текстом резолюции журнала можно ознакомиться на страницах СМИ «Завуч. Инфо»).