Немецкие блоггеры потешаются…

…на незадачливыми дизайнерами.

В рамках рекламной пиаркампании "Год науки 2009" в Констанце прошел
конкурс плаката. Выиграл лаконичный элегантный плакат "Констанц. Город на Н2О".

Он как бы намекает, что город стоит на воде, а раз вода написана в виде формулы, то это как бы демонстрирует нам, что в городе одни ученые, которые знают толк в химии. Действительно, в Констанце университет взял направление
на элитарность (Гарвард на Боденском озере).

В общем город украсился плакатом. Смотрим на плакат.


Значит схематически по центру Боденское озеро, черная точка это Констанц, ну и в пузыре у нас формула воды.

Присматриваемся поближе, что там за Н2О?

Доннерветтер! Это вода? Одно О, два Н, но что это за удивительные
химические связи между символами? Нет таких у воды. Формула больше напоминает
третий тип структурной формулы, где намеренно упускается углерод и ошибочно указана валентность кислорода. В общем это дизайнерское решение больше похоже на формальдегид, чем на воду. Посудите сами (слева вода, справа формальдегид).

По костям дизайнера топчутся блоггеры:
раз ,
два,
три.

Дизайнеры вроде как настаивают на праве своего особенного видения химии, а химики в коментариях стебутся на тему, что будет делать свободный радикал кислорода, если его оставить без присмотра.

Часть 5. ГМО и прозрачность.

Продолжим и завершим серию про ГМО.

Часть 1. Вступление.

Часть 2. Фирмы и фермеры.

Часть 3. Нестабильная стабильность.

Часть 4. Судьба ДНК в пищеварительном тракте и горизонтальный перенос генов.

Могут ли ГМО быть действительно опасными и чем. Как раз дискуссия с Ермаковой
продолжается и мне стало ясно, в каком ключе продолжать разговор.

Для начала вернемся к событиям десятилетней давности, когда ученый шотландского университета, а точнее Rowett Research Institute, Арпад Пуштаи опубликовал статью в Ланцете с результатами кормления крыс трансгенным картофелем и был в результате гоним. Вокруг этой истории уже насобиралось огромное количество домыслов и ошибочных интерпретаций, история была поднята на штандарты гринписовцев и других борцов с ГМО, а сам Пуштаи был удостоен
Вистлблоуер премией (премия за борьбу с "зажиманиями" со стороны организаций, на которые ты работаешь) немецких ученых. Однако эта история прежде всего должна послужить (и послужила) уроком для тех, кто пытается каким-то образом повлиять на прозрачность исследований и мы еще вернемся к этому вопросу чуть
ниже.

Итак, история Пуштаи под микроскопом.

Пуштаи – специалист по лектинам. Лектины – большая группа белков, способных связывать полисахариды. У животных они играют роль распознавания полисахаридов у патогенов и, как результат, запускают имунный ответ. У растений их роль до конца не ясна, предполагается, что они играют защитную роль в борьбе с паразитами. Также известно, что употребление их с пищей вызывает аллергические реакции и имунный ответ. Они есть и в пшенице, и в бобах, семенах и орехах. Если их потреблять немного, то вполне безопасно.

Десять лет назад биотехнология переживала свое звездное время. Это сейчас это рутина, к тому же вызывает серьезное отторжение в обществе. А тогда это было модно. Искались любые пути и возмножности чего-то там изменить в растениях. И вот Пуштаи в шотландском университете в кооперации с фирмой Cambridge Agricultural Genetics разрабатывает идею включения в картофель гена лектина из подснежника в целях поднять устойчивость картофеля к нематоде. Уже было известно, что этот лектин вроде способствует устойчивости, более того, было исследовано, что этот лектин, скармливаемый крысам в чистом виде, не вызывает у них никаких побочных эффектов.

Такой картофель был сконструирован, готовился к коммерциализации и проходил фазу дополнительных исследований. Ожидалось, что никакого особенного эффекта на крысах быть не должно, но тут вскрытие крыс, которые ели трансгенный картофель, показало, что что-то тут не так. И тут началась череда странных событий, которая нанесла непоправимый урон и репутации ученых, и репутации биотехнологических компаний, и репутации журналистов и биотехнологии в целом.

Пуштаи представил свои результаты и предложил возможное объяснение, которое ключевое и собственно вокруг этого объяснения разгорелся сыр-бор. А объяснение следующее:
не сам ген лектина и не его продукт причина, а именно тот путь, с помощью которого был этот ген встроен. То есть сама генная модификация привела к такому эффекту, а это означает фактически опасность технологии. На горизонте
зарисовались журналисты с жаждой горячительного. (Это еще результаты Пуштаи нигде не опубликованы, а он продолжает свои исследования).

И тут Rowett Research Institute выпускает весьма странный пресс-релиз, где утверждает, что никакого такого исследования институт не проводил, аспиранты что-то там сами напутали. Пуштаи уволен. За то, что продемонстрировал свои результаты телевидению до того, как они прошли научную экспертизу. Вот тут разгорается нешуточный скандал – институт уличен в конкретном вранье, хотя в научной среде действительно не принято кричать на каждом углу о результатах.

На руководство Rowett Research Institute устроено большое разносторонее давление и со стороны ученого мира и со стороны политиков. Профессор Robert Orskov, который сам работал в Rowett Research Institute утверждал, что дескать Монсанто сказало Клинтону, чтобы Клинтон сказал Блэру, чтобы Блэр там всем заткнул рот. Насколько это испорченный телефон, судить не буду. В результате на защиту Пуштаи стали сами ученые – подготовили и подписали петицию. В общем ученые не любят, когда им закрывают рот в политических мотивах. Однако разговоры разговорами, а результаты надо поставить на суд самих ученых.

К тому моменту накал был уже нешуточный. Результаты нигде не принимали. И вот тут уже непонятно – то ли действительно результаты недостаточно убедительные, то ли сами ученые оглядываются на политическую коньюнктуру. Отвратительная ситуация. Наконце статья отправлена в Ланцет, где ее рассматривает неожиданно большое число экспертов -шесть, вместо троих. Пять дает заленый свет, хотя все они независимо отметили выводы, как недостаточно убедительные и дизайн эксперимента под вопросом. Шестьй ревьюер, Prof John Pickett, посовещавшись с королевским научным обществом и изучив протоколы остальных ревьюеров, обвинил их всех в прогибе перед давлением общественности. Тем не менее статья
была опубликована в журнале Ланцет. По количеству коментариев к статье можно убедиться, сколько внимания привлекает к себе эта тема.

Результаты опубликованы, работа остановлена, трансгенный картофель уничтожен, а дебаты продолжаются.

Что же не так с работой Пуштаи?

Прежде, чем поинтересоваться мнением экспертов, я сначала сама прочитала работу, чтобы составить свое, независимое предстваление и не сильно удивилась, что в общем-то не ошиблась.

Трансгенный картофель оказался вредным для здоровья крыс? Несомненно. Тут никаких вопросов не возникает.

А вот действительно ли это, как спекулировал Пуштаи, результат того, каким образом встраивали конструкцию, по результатам статьи судить совершенно невозможно. И ту же ошибку, причем значительно грубее, делает Ермакова.

Попробуйте проследить логику, с учетом того, что я уже о трансгенных растениях рассказывала.

Вы берете обычный картофель (сою, рис, рапс) и те же растения, но трансгенные сорта. Скармливаете крысам и наблюдаете эффект, скажем, при скармливании трансгенов. Казалось бы, все логично и очень большой соблазн сделать выводы, что да, причина наблюдаемого эффекта – трансгенность. Но увы, это не так. Потому что трансгенность это далеко не единственное отличие. Не только между трансгенными растениями есть отличия, но даже у двух обычных сортов той же сои минеральный состав, вторичные метаболиты и белковая композиция существенно отличаются. Это как бы мы сравнивали две колы: одна с кофеином от компании кока-колы, а другая, без кофеина, от компании пепси-кола и пришли бы к выводу, что поскольку нас стошнило от кока-колы, значит дело в кофеине. А на самом деле они могут отличаться по каким-то другим наполнителям.

Если сравнивают ГМО и не ГМО, то прежде всего делают биохимический анализ продукта, чтобы убедиться, что он хотя бы схож по составу и отличается только по присутствию-отсутствию генетической вставки. Так делали в своих экспериментах
Brake and Evenson. Ермакова же сравнивает трансгенною сою с соевым шротом неизвестного происхождения. Это не просто некорректно, это вопиюще некорректно. Например, если сравнивать трансгенный рапс с каким-либо нетрансгенным рапсом неизвестного происхождения. Он вполне может содержать ядовитые гликозиноляты и мы будем наблюдать совершенно обратный эффект – крысы будут дохнуть как раз от обычного рапса.

Пуштаи для обхода этих нюансов для контроля использовал тот же сорт картофеля, который потом протрансформировали. Казалось бы все корректно. Но! Тут есть еще один нюанс: два трансгенных растения с той же вставкой, это два
разных растения. А три разных растения с той же вставкой – это три разных растения. Если я сконструировала только одну генетическую линию трансгенного гороха и наблюдаю какой-то эффект, то я могу сколько угодно времени проводить в лаборатории, мои результаты никто не опубликует. Потому что мне надо доказать, что то, что я наблюдаю – это не результат какой-то спонтанной мутации или так называемый позиционный эффект, когда при встраивании моей конструкции выключился какой-то важный ген, а именно эффект работы встроенного гена. Поэтому мне надо много разных трансгенных линий и в каждой наблюдать подобный эффект.

Так вот, Пуштаи проанализировал
только одну линию трансгенного картофеля. На этом основании его выводы исключительно спекулятивные. Кроме того, мы уже сейчас знаем, что продукт встроенного гена – белок, подлежит различным модификациям. Особенно часто это происходит в запасающих частях растения – в семенах или клубнях картофеля, как в случае Пуштаи. Эти органы особенные, они готовятся к спячке, там у белков особая судьба, они должны надежно упаковаться, чтобы защитить себя от деградации. Я сама наблюдала, как один и тот же белок в трансгенных семенах гороха в одной линии корректно накапливается нужного размера, а в другой линии тот же белок режется на две части. В одной линии сохраняется в органах длительное время, в другой быстро деградирует. И это одна и та же генетическая конструкция, один и тото же белок в одном и то же сорте растений. Белок может разрезаться, на него могут навешиваться молекулы фосфора или метильные группы, он может по разному сворачиваться. Это действительно то, что мы можем плохо предсказать в трансгенных растениях, но мы знаем, где искать и должны это исследовать.

Как я уже писала где-то в предыдущих статьях, стоит ожидать новых статей, в которых могут быть продемонстрированы опасные для здоровья эффекты. Это нормально, но это не означает, что все ГМО опасные. Что важно в этом смысле для ученых? Важна прозрачность и возможность всесторонних независимых исследований. И меня, как ученого, особенно беспокоят
подобные новости и даже теоретическая возможность какого-либо коммерческого контроля над научными исследованиями, под каким бы это соусом не преподавалось. Это неправильно. То есть мне совершенно очевидно, что опасность ГМО может крыться в непрозрачности исследований. И история с Пуштаи отрезвила многих заговорщиков и сыграла в результате очень важную роль.

А что касается конкретики, чем могуть быть ГМО опасными, то коль скоро мы встраиваем определенный ген и придаем организму новое качество, то очевидно оно может быть сознательно не очень хорошим. Но это уже разговоры о злодеях-ученых, конструирующих на заброшеном острове смертельные вирусы.

Пока мы с уверенностью можем сказать, что те трансгенные растения, которые попадают нам на обеденный стол, они безопасные и для здоровья и для окружающей среды. Более того, бонус для тех, кто дочитал. Если кто краем уха слышал историю, что в Америке массово дохнут пчелы и это все зловредная пыльца ГМО, то буквально на днях вышла статья, где исследования
вполне убедительно показывают, что падеж

скота
пчел вызван вирусом, разрушающим рибосомальный аппарат. ГМО как бы ни при чем.

И опять Ермакова.

Два года тому назад я познакомила широкую общественность с эпической публикацией в Nat.Biotech. главного российского идеолога-борца с ГМО Ириной Ермаковой.

Серия 1.

Серия 2.

Кому лень читать (а зря!), я напомню, что Ирина Ермакова так задолбала научную общественность своими нигде не опубликованными результатами, что ей предложили показать наконец эти результаты и по ним публично и открыто прошлись известные эксперты. Это посчиталось окончательной
точкой над всеми "і" и тема считалась как бы закрытой. Вердикт: дизайн эксперимента не отвечает элементарным научным требованиям, следовательно выводы Ермаковой о негативном влиянии ГМ сои на потомство не считаются адекватными.

Я с нетерпением ожидала

публичного раскаяния
новых волнующий научных публикаций на эту тему. Оказалось, что Ермакова таки удосужилась легализовать исследования публикацией в ВАКовском журнале журнале "Современные проблемы науки и образования". Хоть
эта статья и вызывает слезы умиления, тем не менее это рассматривается как формальный шаг к научному признанию. Больше научных публикаций в реферируемых журналах у Ермаковой НЕТ.

И тут мне повезло. К коллеге и френду
velta_1 заявилась виновница торжества и изъявила желание подискутировать. На пир пригласили и меня, и удержаться я не смогла, поговорить наконец, как ученый с ученым. Вот тут моему удивлению не было предела. Вместо научных аргументов я услышала исключительно эмоциональные призывы очнуться и проснуться. И что характерно, та злополучная изобличающая публикация в Nature Biotechnology воспринимается Ермаковой как научная победа.

Приглашаю желающих созерцать дискуссию
сюда, мнение можно высказать
сюда.

Острый перец

Как-то ранее не задумывалась, но вот в этом году у нас на даче созревают несколько видов острых перцев, стало интересно, почитала и узнала. Расскажу – может еще кому будет интересно и узнает новое. Итак, что такое острый вкус и почему многие из нас предпочитают чили.

Значит так. Во рту у нас находится 5 видов вкусовых рецепторов: сладкие, кислые, горькие, соленые и умами. (Умами, если кто не в курсе – это рецепторы на вещества, содержащие некоторые белки и определенные аминокислоты, глютаматы там всякие. На них, например, ориентирована японская кухня). Однако отдельных рецепторов на жгучий вкус нет. Как оказалось, вещество, которое находится в перцах и вызывающее жгучий вкус –
капсаицин, действует как минимум на два типа других рецепторов:
рецепторы восприятия тепла и
болевые рецепторы. И те, и другие, на самом деле обманываются.

Когда раздражены тепловые рецепторы, появляется субъективное ощущение тепла, которое, впрочем через некоторое время становится частично объективным благодаря интенсивному притоку крови из-за рефлекторного ответа на раздражение этих рецепторов. Однако острая пища будет восприниматься нами еще острее, если поглощать ее горячей. Что интересно, другие рецепторы при этом тоже активизируются и острая пища действует как усилитель других вкусов.

Значительно интереснее раздражение болевых рецепторов типа С, которые находятся также и на коже. Стимулирование этих рецепторов приводит к высвобождению определенной субстанции Р , которая является нейротрансмиттером и передает раздражение в мозг. В ответ на этот сигнал мозг выделяет
эндорфины – "гормоны счастья", способные уменьшать боль и способствовать общему поднятию настроения. Как меня ниже поправили специалисты, капсаицин также регулирует функции ваниллоидных рецепторов которые, в частности, ответственны за эффекты каннабиноидов. Таким образом, перец чили относят к естественным наркотическим веществам.

Пару слов о паприке и чили. Человеческий язык способен распознать разведение капсаицина в концентрации 1 к миллиону. Остроту определяют по шкале Сковилла. Согласно этой шкале, простая паприка содержит от 0 до 100 едициниц остроты, соус табаско – 2.500–5.000 единиц, перец хабанеро до 500 000 единиц, а самый острый перец сорта Naga Jolokia до 1 млн единиц. Чистый капсаицин тянет на 16.000.000 единиц, но нам уже все-равно, поскольку после 1 млн мы перестаем распознавать остроту.

Как погасить пожар во рту? Запивать водой бесполезно. Она дает минутный эффект от "охлаждения" рецепторов, при этом распростаняет капсаицин равномерно по полости рта. Лучше всего помогает заедать чем-то жиросодержащим, что растворяет капсаицин – например молоком, сыром или йогуртом.

Виртуальная реальность

Кажется, пока мы тут с вами разговариваем, землю захватили роботы.

Получаю по почте мейл – он-лайн телефонный счет от провайдера телефонных услуг Vodafone. Подозрительно принюхиваюсь. У Vodafone мы покупали сто лет назад мобильный телефон с карточкой предоплаты, какой-такой счет? Рассматриваю придирчиво линки, подвоха не вижу, но по линкам ходить опасаюсь, потому что чайник. Отправляю мейл на экспертизу гуру. Экспертиза показала, что линки заводят на сайт другого провадера телефонных услуг Arcor. Это в корне меняет дело, потому что Arcor это как бы наш провайдер домашней телефонной линии и интернета. Еще раз принюхиваюсь. Достаю старые мейлы он-лайн телефонных счетов провайдера Arcor, жму на линки и попадаю… правильно, на сайт провайдера телефонных услуг Vodafone. Гугглю по словам Vodafone и Arcor и первым же линком попадаю на пресс-релиз, подтврждающий, что пока я вынюхивала таинственные связи, кто-то кого-то уже купил. Но дело даже не в этом. Дело в Arcor. Сейчас
расскажу.

Дело было два года назад, мы перехали в новую квартиру и решили поставить телефон и подключить интернет дома. Нас предупреждали, что в плане сервиса тут выжженая пустыня, но я еще не представляла, насколько эта пустыня действительно выжжена. Злоупотребляя рабочим интернетом в личных целях, регистрируюсь на сайте телефонного провайдера Arcor. Жму на кнопочку "купить кльовый пакет, где все инклюзив, а приборчик вообще бесплатно". Через пару дней получаю пакет с приборчиком и еще с интервалом в несколько дней пачку листов с инструкцией и инсталляционным диском. Все.

Неделю изучаю инструкцию, что-то соединяю, разъеденяю, инсталлирую. Не работает. Прохожу визард по устранению проблем, который заканчивается вердиктом: позвоните (как?!!) в службу технической поддержки. Тем не менее, звоню из мобильника. 10 минут разговариваю с роботом. Еще через два дня звонок в дверь. Открываю. На пороге мужик с монтировкой в форме
дойчебана (немецких железных дорог). – Вызывали? – говорит. -Нет, – отвечаю, -вы кто?

-Я пришел подключить вам телефон. Стоим, смотрим друг на друга. Я еще тогда подумала, что нет никакого Arcorа. Тем не менее я обрадовалась и предложила посмотреть коробочку. Мужик сказал, что в коробочках не смыслит, ему надо посмотреть на проводочки, которые вообще даже не в квартире, а возможно в подвале. Зашел в подвал, нашел какой-то щиток, что-то покрутил там монтировкой, сказал ауфвидерзеен и все. Ушел.

Еще неделю чертыхаясь соединяю проводочки, подключаю, инсталлирую. Не работает. Внимание! Нахожу в квартире еще одну телефонную розетку. В другой комнате. Переношу в ту комнату все железо, подключаю проводочки, приборчики, инсталлирую – работает. Докупаем пять метров нового телефонного шнура, несем все назад, подключаем. Готово. Какой-то месяц возни и вы практически с телефоном. Через месяц приборчик сдох. Звоню из мобильного в сервис. Разговариваю с роботом. Записываю адрес, на который следует отправить приборчик в оригинальной упаковке. Иду на почту, отправляю, через две недели получаю новый. Подключаю, да? С тех пор (тьху-тьху-тьху) больше никаких поводов пообщаться с сервисом Arcor не возникало, но я твердо убедилась, что единственно живые люди, которые работают на Arcor это зазывалы на улицах.

Как теперь это все купилось другим, не менее виртуальным сервисом Vodafone. Я думаю, что и Водафона нет.

Более того, фирмы Phillips тоже нет. Как мы покупали и ремонтировали телевизор Phillips я расскажу в другой раз.

A SHORT COURSE ON SYNTHETIC GENOMICS

George Church и J. Craig Venter провели короткий курс синтетической геномики в рамках третьей культуры
Edge для ученых, журналистов и культурных импресарио.
С видео и короткими откликами участников тут.



О
Крэйге Вентере я уже писала, а имя Джоджа Черча больше известно специалистам-молекулярщикам по первому методу секвенирования ДНК, который он разрабатывал вместе с Wally Gilbert.

Синтетическия геномика – новая область биологических исследований, комбинирующая науку и инженерию с целю получить новые биологические функции и системы. Синтетическая геномика все еще на стадии звездных карт, хотя она становится чем-то вроде Google Earth быстрее, чем думает большинство людей.

Вопросы, которые рассматривались на курсе
(из откликов):

Жизнь – понятие качественное или количественное? Каждый прорыв в науке случается тогда, когда мы учимся что-то измерять, нежели качественно описывать. Например, тепло это не присутствие или отсутствие какой-то субстанции или качества, но скорее
измеряемая характеристика комплекса термодинамических систем. Может ли это также присуще жизни?

Измерение саморепликации ДНК открывает нам такие количественные горизонты. Черч и Вентер приводят следующие аргументы в возможности подсчета количества жизни.

1. Минимальная самореплицирующая система содержит 151 ген, бактерия и дрожжи – около 4000, человек – 20000 генов.

2. Всех существующих возможных азотистых оснований для нуклеотидов 12 (6 пар), используется 4 (2 пары). (
Примечание, в оригинале статьи пишут "
There are 12 possible amino acid bases (6 pairs); we ended up using 4 bases (2 pairs); other biological systems are possible". Не верьте. Отклик писал программист
Tim O’Reilly , бес попутал аминокислоты и нуклеотиды).

3. Человек – это скорее экологическое образование, а не только организм. Человеческий микробиом – 23 "кило" человеческих генов и 10 "кило" бактериальных.

4. Ранние оценки численности живых организмов ограничены тем, что можно было культивировать в лабораторных условиях; путем отбора проб ДНК в воде и почве, мы обнаружили, что мы недосчитались на много порядков.

5. Биомасса бактерий в земле и морях больше всей биомассы видимых растений и животных.

6. Снижение стоимости секвенирования генов опережает рост
Закон Мура (1.5x/year): количество нуклеотидов, прочитанных за доллар растет на 10x в год.

В настоящее время революции в области геномики и синтетической биологии будут такими же глубокими, как формирование современной химии и физики из средневековой алхимии.