Плутоватые американские генетики

Зюганов вполне плодотворно и взаимовыгодно сотрудничал с американскими полевыми зоологами — были и совместные экспедиции, и конференции, и публикации. А вот с кабинетными молекулярными генетиками равноправное сотрудничество не задалось — они оказались лукавыми и вороватыми «партнёрами».

Операция «Найти карьер»

В начале нулевых учёный получает письмо от сотрудников антиракового исследовательского центра имени Ф. Хатчинсона в Сиэтле М. Шапиро и К. Пайкель. В процессе изучения генома колюшки американцы выяснили, что по числу хромосом (46) и числу генов (около 30 тыс. локусов) колюшковые (Gasterosteidae) поразительно сходны с Homo sapiens. Идею о том, что изучение биологии сверхживучей до нереста колюшки поможет онкологам в борьбе с раком, Зюганов обосновал ещё в 1980-х. И действительно, американские биологи использовали его публикации по полиморфизму ионных каналов плазматической мембраны сперматозоидов колюшки и передали найденную московским учёным модель своим фармацевтам для разработки противораковых лекарств.

В письме была просьба показать генетикам экспериментальные популяции колюшки, которых Зюганов скрещивал в пресноводных карьерах Карелии, так как карт с координатами водоёмов в его публикациях не было. А у него уже запланирована экспедиция на Дальний Восток, но Зюганов связался с американскими генетиками, которые хотели перепроверить его результаты. Связался и с удивлением выяснил, что его просто хотят «использовать». За точные координаты водоёмов заокеанские «партнёры» платить не захотели — ни компенсации за срыв уже подготовленной экспедиции, ни грантов, ни даже совместных публикаций. Зюганов пожал плечами и поехал на Дальний Восток.

А американцы нашли биолога российского происхождения, работающего в США, — профессора Мичиганского университета А. Кондрашова. Оказалось, что он, будучи ещё студентом, слушал доклады Зюганова на коллоквиумах у Яблокова (о долгой истории научного конфликта Алексея Яблокова с Валерием Зюгановым во время их совместной работы в Лаборатории постнатального онтогенеза Института биологии развития (ИБР) им. Н. К. Кольцова АН СССР мы рассказывали в «АН» № № 35–40). На Кондрашова американцы оформили мегагрант и быстро вышли на сотрудников ИБР РАН. Сотрудник на полставки в библиотеке института нашёл ту самую докторскую диссертацию Зюганова («заваленную» Яблоковым, «АН»№ № 39–40) и снял копию карты-схемы 30 затопленных слюдяных карьеров, куда диссертант в конце 1970-х вселял разные формы колюшковых рыб.

Далее сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО) Николай Мюге поехал в Карелию, где, вооружившись GPS и спутниковыми картами Google, попытался найти эти водоёмы. Но не тут-то было. Дороги к заброшенным карьерам, куда стажёр Зюганов развозил в 1970-х годах экспериментальных колюшек в рыболовных пакетах на мотоцикле, за 30 лет так заросли березняком, что фиксер (наёмный координатор на месте событий) Н. Мюге запутался. Тогда сметливый Мюге пустился на хитрость и объявил местным поселковым ребятам, что он ученик Зюганова (который даже не был знаком с Мюге). Кто-то из поселковых вспомнил, что, будучи школьником, носил сачок за аспирантом Валеркой и простодушно показал пару ближайших к шахтёрскому посёлку карьеров. Однако, что-то заподозрив, на следующий же день рыбак, узнав телефон, позвонил Зюганову и получил совет не покупаться на байки.

Вот таким образом американцы (подключив биологов из МГУ и других московских институтов) на дармовщинку получили уникальный научный материал в виде эволюционировавших популяций колюшек из двух карьеров. В одном из них популяция была образована всего от пары особей с известными фенотипами, что для изучения молекулярной генетики быстрой эволюции практически бесценно.

Но главное, не надо забывать, что конечная цель всех этих исследований на американские гранты — разработка противораковых лекарств заокеанскими же фармацевтами. Идеи, мозги и руки — наши, а лекарства — американские, которые нам потом и покупать втридорога.

Флибустьеры от науки

Цитата (в переводе) из статьи в американском журнале PLOS Genetics за 2011 год «Fast Evolution from Precast Bricks: Genomics of Young Freshwater Populations of Threespine Stickleback Gasterosteus aculeatus» By: N. Terekhanova, M. Logacheva, A. Penin, T. Neretina, A. Barmintseva, G. Bazykin, A. Kondrashov, N. Mugue.

«Исследования трёхиглой колюшки Gasterosteus aculeatus в Белом море и его бассейне были организованы по инициативе Валерия Зюганова в 1970 году. Верхняя граница возраста морской популяции колюшки в Белом море составляет 15–18 тыс. лет, потому что раньше эта территория была покрыта льдом. В 1978 году Зюганов основал несколько изолированных искусственных популяций колюшки в заброшенных слюдяных карьерах, заполненных грунтовыми водами, путём вселения в каждый карьер производителей колюшки морских и пресноводных фенотипов по определённому плану.

Мы отловили потомков от этих производителей в 2011-м, что дало нам уникальный шанс изучить две эволюционные траектории с известных отправных точек.

В статье мы используем весь арсенал секвенирования генома для изучения 8 популяций Gasterosteus aculeatus из бассейна Белого моря, в том числе две искусственные популяции. Использование нескольких популяций разных возрастов позволяет изучать процесс адаптации локусов в диапазоне временных точек, от десятков до сотен лет, и равномерность процесса отбора. И наконец, анализ целого генома показывает подробные модели расхождения и полиморфизм в пределах выбранных локусов.

Благодарим В. Зюганова за ценные замечания на рукопись нашей статьи».

Заметим, что рукопись Зюганову перед публикацией никто не показывал.

А вот статья с сайта «Газета. Ru» (октябрь 2014 года) «Эволюция играет в Lego»:

«Маленькая рыбка, трёхиглая колюшка, наглядно продемонстрировала биологам механизм эволюции по Дарвину — изменение под давлением естественного отбора.

Учёным удалось на генетическом уровне увидеть, как организм приобретает новые признаки и приспосабливается к новой среде обитания.

Статью с результатами исследования колюшки в бассейне Белого моря группа российских учёных опубликовала в журнале PLOS Genetics. Среди соавторов работы — сотрудники созданной по мегагранту лаборатории профессора Алексея Кондрашова на факультете биоинформатики и биоинженерии МГУ, лаборатории молекулярной генетики Всероссийского научного института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), Беломорской биологической станции МГУ, Института биологии развития РАН, Института проблем передачи информации РАН.

Трёхиглая колюшка изначально живёт в море и приспособлена к обитанию в солёной воде. Но волею случая некоторые популяции оказываются в пресноводных озёрах, они там выживают, а значит, вырабатывают приспособления к обитанию в пресной воде. У них появляются некоторые изменения во внешнем облике и поведении. А в основе этих изменений лежат мутации генов, которые в новой среде рыбам не вредны, а полезны.

Колюшка оказалась прекрасной моделью, на которой удалось в реальном времени увидеть такие вещи, которые обычно изучают лишь теоретически, максимум — на бактериях.

Биологи показали, какие гены и как изменяются, чтобы колюшка могла жить в пресной воде.

Учёные секвенировали (прочитали последовательность ДНК) геном рыбок, пойманных в различных местах обитания. «Всего было изучено 8 образцов популяций, в каждом образце от 8 до 20 рыбок, — рассказывает „Газете. Ru“ первый автор работы, аспирант факультета биоинформатики и биоинженерии МГУ Надежда Тереханова. — Работа над проектом началась в 2010 году на Беломорской биологической станции МГУ, а в 2012 году образцы ДНК колюшки были секвенированы». Среди них были две популяции морской колюшки, выловленные в разных местах, популяции колюшки, уже давно живущей в пресноводных озёрах; популяция из озера, которое стало пресным в течение последних 30 лет. И наконец, популяции из двух бывших карьеров, в которые колюшка была заселена человеком.

Сначала биологи сравнили геном морской и пресноводной колюшки и выявили более 18 тыс. генетических отличий. Эти отличия представляют собой одиночные замены нуклеотидов (однонуклеотидный полиморфизм, SNP)…»

Варзуга: на путях к бессмертию

«Это как игра в Lego, — говорит „Газете. Ru“ завлаб молекулярной биологи ВНИРО и руководитель работы Николай Мюге (именно он „добыл“ экземпляры колюшки, вооружившись картой-схемой 30 карьеров из докторской диссертации Зюганова, „добытой“, в свою очередь, из архивов Института биологии развития (ИБР). — Прим. „АН“). — Чтобы сделать из торгового корабля флибустьера, не надо перебирать всё с нуля, а нужно заменить несколько кирпичиков — ну там, пушки поставить, мешки убрать, и у тебя получается пиратский корабль. И так же из морской колюшки можно сделать пресноводную. Берутся кирпичики, которые в „морском“ наборе есть, просто нечасто встречаются.

Когда рыбы заселяют пресноводное озеро, то эти редкие кирпичики оказываются под отбором, соответственно, они встречаются с каждым поколением всё чаще и чаще, и популяция за сотню поколений становится полностью пресноводной.

А все остальные кирпичики, весь геном, остался тем же самым».

Итак, учёные нашли генетические маркеры приспособления к пресной воде. Среди изменённых были гены, отвечающие за осмотическую регуляцию, гены метаболизма, гены иммунной системы, гены, участвующие в развитии нервной системы, в поведении и др. Интересно, что эти маркеры группировались в «островки» на хромосомах, и таких островков учёные насчитали 19.

Затем в разных популяциях биологи изучили, с какой частотой встречаются эти приспособительные маркеры. Как объясняет Николай Мюге, в морских популяциях колюшки их частота мала, а в пресноводных популяциях после завершения процесса адаптации составляет 80% и выше. Учёным повезло с тем, что им удалось закончить эволюционный эксперимент, начатый в 1978 году биологом Валерием Зюгановым. Он в научных целях заселил два искусственных карьера морской и пресноводной колюшкой в равных количествах (выделено «АН»). Они скрестились, и пошла эволюция. В этих карьерах частота пресноводных маркеров за 33 года поднялась от изначальных 50 до 70%.

«Поскольку нам было известно с точностью до дня, когда именно в карьеры заселили колюшку, мы просчитали, как изменились частоты аллелей за это время, и смогли вычислить коэффициент отбора», — продолжает Николай Мюге. Этот коэффициент характеризует давление отбора, он показывает, насколько большее преимущество получают носители одних генетических вариаций перед носителями других вариаций.

Если признак нейтральный, коэффициент отбора равен нулю, а чем он больше, тем более полезен в данных условиях.

«В популяции есть небольшое количество особей, хуже других приспособленных к данным условиям среды, но обладающих признаками, благоприятными в другой среде, — объясняет Надежда Тереханова (аспирант факультета биоинформатики и биоинженерии МГУ). — Попадая же в новую среду, выживают особи, у которых присутствуют эти признаки, потому что они становятся полезными в данной среде. Они оставляют потомство, которое обладает этими полезными признаками, и, таким образом, признаки закрепляются в новой популяции».

Впервые биологам удалось на примере высшего организма — на рыбах — найти участки генома, участвующие в адаптации к новой среде обитания и оценить для каждого из них силу естественного отбора в течение 33 лет. Это большой шаг вперёд в изучении механизмов эволюции животных и человека и, по мнению биоинформатика Михаила Гельфанда, который ранее рассказывал об этой работе «Газете. Ru», «биологически очень красивая задача».

Нет худа без добра

Любопытно, что никому из этой группы «флибустьеров от науки» не пришло в голову предложить основателю экспериментов соавторство. А карта карьеров Зюганова, которая была использована в работе, была взята из неопубликованной диссертации «на правах рукописи». Без согласия автора они вообще-то не имели права её использовать. Американцы, которые любят обвинять весь мир в нарушении закона об авторских правах, в этом случае и сами поступили как «кидалы», и вовлекли российских биологов в эту аферу.

Но нет худа без добра. Через 25 лет после знаменитой защиты проваленной Яблоковым докторской (подробнее об этом в «АН»№ 39, 40), благодаря мегагранту из США биологи подтвердили блестящие результаты доктора Зюганова. Тем членам Учёного Совета ИБР, которые голосовали «против» и «воздержался» должно быть теперь стыдно за то, что гнобили 33-летнего парня.

Самым интересным в этой шпионской истории было то, что представителям американцев не удалось найти карьеры, где Зюганов вывел расу «бессмертных» колюшек. Потому что делал он это один, без помощников, и до поры до времени научные результаты нигде не публиковал. Но это уже другая история.

В нашем научно-публицистическом сериале о цепочке научных открытий учёного Зюганова, которая привела его к созданию эликсира молодости «Леюрус Арктика плюс», мы до сих пор почти не раскрывали логику его поисков. А она была следующей…

Аргументы Недели, № 43(636) и № 44(637) от 01.11.18 Автор: Николай Тоноров