Опубликовна десятка самых заметных научных достижений уходящего года. Представляем их список: клеточ

Опубликовна десятка самых заметных научных достижений уходящего года. Представляем их список: клеточное программирование, космические лучи, сверхпроводники и шашки.

1. Какие мы разные

7 лет назад полная расшифровка человеческого генома пролила первый яркий свет на нашу наследственность. С тех пор ученые рассматривают ее механизмы со все большей детализацией. В этом году ряд исследований показал, насколько в действительности мы отличаемся друг от друга. Современные техники секвенирования в сотни раз ускорили процесс расшифровки последовательностей ДНК – и исследователи используют их возможности во всей полноте. Теперь они изучают не только особенности человеческого генома на уровне вида, но и на уровне отдельных индивидуумов. Именно эти исследования стали, по мнению редакторов Science, самым значительным достижением 2007 г.

Зачастую различия в геноме отдельных индивидуумов сводятся к замене лишь одного из нуклеотидов в гене (это явление называется «однонуклеотидный полиморфизм»). Именно этим особенностям был посвящен целый ряд интересных исследований уходящего года. В частности, были раскрыты некоторые изменения, характерные для диабета 2 типа, автоиммунных и сердечно-сосудистых заболеваний, ряда разновидностей рака.

Изучение индивидуальных особенностей геномов разных людей позволит не только обозначить набор, характерный для людей с рыжими волосами или любителей шоколада, астматиков или диабетиков, но и – в перспективе – выявить генетические основы, сделавшие возможными формирование речевых функций и даже разума. Это способно привести и к серьезному прорыву в медицине, когда врачи, изучив индивидуальную карту генома пациента, смогут избавлять его даже от тех болезней, которые еще не развились в нем – но к которым он обнаруживает склонность.

2. Программирование клеток

Вот уже больше десяти лет генетиков будоражит пример знаменитой овечки Долли — первого млекопитающего, клонированного из клетки взрослого животного. Суть настоящей проблемы можно такая: можно ли, взяв генетический материал незрелой яйцеклетки, «омолодить» уже взрослую дифференцированную клетку и заставить ее геном вернуться к состоянию стволовой, из которого уже сформируется новый организм или, скажем, отдельный орган этого организма? То есть – взять любую, а не только стволовую, клетку и из нее вырастить новый организм? В этом году ученые значительно приблизились к решению этой загадки.

В научной прессе появился целый ряд публикаций, описывающих такое достижение: внедрив в обыкновенные клетки кожи некоторое количество генов, можно перепрограммировать их таким образом, чтобы они стали выглядеть и вести себя как зародышевые стволовые клетки. Так как в этих экспериментах были задействованы живые эмбриональные клетки, вокруг них сразу разгорелись жаркие дебаты в этического и политического толка. Как бы то ни было, биологам удалось совершить значительный прорыв, ведущий к разработке новых методов борьбы со старением, выращиванию «запасных» органов и конечностей, а также к эффективной терапии множества неизлечимых заболеваний.

3. Трассы космических лучей

Вопрос: что врезается в Землю с энергией мячика для гольфа, будучи при этом даже не атомом, а отдельной элементарной частицей? Ответ: космические лучи — крайне высокоэнергетические частицы, приходящие к нам из далекого космоса. Некоторые из них обладают поистине колоссальной энергией, превосходящей верхнюю планку земных ускорителей в сотни миллионов раз.

Вплоть до недавнего времени природа этих частиц была неизвестна. Согласно наиболее распространенной версии, это протоны, приходящие к нам из удаленных галактик. В 1990 г. японские астрономы заявили о том, что им удалось обнаружить 11 частиц с энергией более 100 экса-электрон-вольт — что еще примерно в 10 раз больше, чем ожидалось. Этот результат порядком озадачил ученое сообщество. В процессе долгого межгалактического перелета протоны взаимодействуют в реликтовым излучением, пронизывающим всю Вселенную, что должно приводить к их существенному замедлению. Согласно расчетам, итоговая энергия подобных частиц не должна превышать 60 экса-электрон-вольт. Было даже выдвинуто предположение, согласно которому самые высокоэнергетические частицы образуются в непосредственной близости от нашей галактики, в результате естественного распада супер-массивных частиц, образовавшихся еще в ходе Большого взрыва. Лишь затем удалось расставить в этом вопросе все точки над «i».