Почему жирафы не умеют говорить? …и при чем здесь MIT Innovators Under 35⁠⁠

Есть такая книга — Children's Letters to God: в ней собраны письма детей к Создателю. Это — совершенно не детский нон-фикшн с искрометным детским юмором начинающих философов. В одном письме девочка спросила: «Дорогой Бог, Ты сделал жирафа таким намеренно или это получилось случайно?».

Действительно, жираф у Творца получился, мягко говоря, «не очень»: у него непропорционально длинная шея, на которой красуется маленькая головка с рожками и длиннющим языком. Этот язык служит эффективным орудием питания жирафа, но он бесполезен в качестве органа речи — жирафы практически немые.

Зато у жирафа большое сердце — в прямом, а не переносном смысле: оно в 30 раз больше нашего!

Есть такой проект DNA Zoo: ученые выявляют интересные факты в ходе расшифровки геномов и публикуют их в виде комиксов. Одним из основателей

DNA Zoo является Ольга Дудченко из Киева. Ее имя попало в ежегодный рейтинг Innovators Under 35 за 2019 год Массачусетского журнала MIT

Technology Review. В этом рейтинге — также коллега Ольги из Москвы, Ида Павличенко. Подробнее о DNA Zoo, Ольге и Иде -далее...

Итак, почему жирафы не умеют говорить особо не волновало молодую ученую из Киева Ольгу Дудченко, когда она работала над методом быстрой расшифровки генома млекопитающих. Но ученая неожиданно для себя нашла ответ и на этот вопрос. Ольга — одна из 35 лучших новаторов мира в возрасте до 35 лет по версии журнала MIT Technology Review, который опубликовал свой традиционный ежегодный рейтинг Innovators Under 35 за 2019 год, в котором названы имена 35 лучших молодых новаторов мира.

Nota bene: Innovators Under 35 — ежегодный рейтинг, публикуемый журналом MIT Technology Review, в котором названы 35 лучших новаторов мира в возрасте до 35 лет. Подкатегории наград меняются из года в год, но в основном сосредоточены на биомедицине, вычислительной технике, коммуникациях, бизнесе, энергетике и Интернете.

Среди ученых, предложивших уникальные разработки лечения болезней с помощью генной инженерии, две молодые женщины — биолог Ольга Дудченко из Киева и физик Ида Павличенко из Баку, до начала своей карьеры в США, окончили известные московские вузы — МФТИ и МГУ.

Далее судьба привела их обеих в Массачусетс: Иду — в Институт Вейсса в Бостоне, а Ольгу — сначала в Broad Institute в Кембридже, а потом в Медицинский колледж Бейлора и Университет Райса, где она создала лучший способ определения последовательности генома.

Секвенирование генома и DNA Zoo Еще в 2001 году на лужайке перед Белым домом объявили, что ученые секвенировали геном человека. Современные машины для секвенирования генома работают очень быстро, считывая ДНК арахиса, баклажана или броненосца за два дня. Но то, что они выдают, — это миллиарды неорганизованных фрагментов кода ДНК. Ольга Дудченко придумала, как столь же быстро соединить их в правильном порядке, чтобы выявить фактический геном.

Исследовательница c Украины сочетает собственные методы и алгоритмы с уже известным Hi-C-методом, который показывает, какие фрагменты ДНК находятся физически близко друг к другу, что значительно облегчает их сборку.

А это, в свою очередь, открывает огромные возможности в плане изучения эволюции видов, их взаимодействия, а также позволяет защитникам природы сохранить гены вымирающих животных, а впоследствии, возможно, и восстановить их популяцию.

В конце 2018 года Ольга Дудченко и ее коллеги поделились первыми результатами своего «зоопарка ДНК» (DNA Zoo), показав сквозные последовательности хромосом для более чем 50 видов, включая гепарда, красную панду и бразильского дикобраза. Теперь молодая ученая-генетик поставила задачу охарактеризовать геном каждого вида на Земле. «Зоопарк ДНК»  публикует новые данные каждую неделю.

Сегодня в «зоопарке» ученых уже более ста геномов. Они собираются не ради праздного интереса. Так, например, расшифрованный геном комаров — переносчиков желтой лихорадки позволит ученым придумать, как контролировать их популяцию. В сельском хозяйстве с помощью генной инженерии можно сделать важные культуры более устойчивыми к каким-то заболеваниям.

Интересные факты, которые ученые выявляют в ходе расшифровки различных геномов, они выкладывают в комиксах на сайте и таким образом делают свою работу доступной для многих. Вот интересная история о жирафах. Оказалось, что из-за своего высокого роста они практически немые. У млекопитающих нерв, который отвечает за гортань, проходит в виде петли под аортой. Значит, у жирафа он должен был бы проходить от головы через всю шею и обратно, и для произнесения звуков понадобилось бы слишком много времени. Очевидно, природа посчитала, что это нерационально.

В проекте DNA Zoo как раз проводится исследование случайностей и закономерностей в геномах представителей фауны, и его возможной модификации. Что касается редактирования генома человека, Ольга Дудченко считает это возможным при соблюдении определенных этических ограничений.

PionEar — перспектива для лечения потери слуха Разработка Иды Павличенко, сотрудницы Гарвардского института Вейсса и соучредителя стартапа под названием PionEar, также очень интересна и не менее важна. Она касается значительного усовершенствования трубок, которые врачи используют для борьбы с ушными инфекциями у маленьких детей.

На поверхности приспособления в ходе использования скапливаются биопленки, что приводит к распространению инфекций. Трубка Павличенко более устойчива к инфекциям за счет того, что она распознает жидкости и пропускает в ухо лекарства, но не пропускает воду во время мытья или плавания. Ученая надеется, что ее инновация будет способствовать новому подходу к лечению потери слуха, от которой страдают 450 миллионов человек во всем мире.

Эти два вдохновляющих примера успешных и очень нужных ноу-хау молодых ученых еще раз доказывают: если вы по-настоящему увлечены своим делом, не жалеете для этого ни времени, ни сил, не имеет значения, в какой стране или семье вы родились, на каком языке говорили в детстве и сколько денег потратили ваши родители на ваше обучение.
Главное — верить в себя и не бояться выдвигать самые смелые гипотезы

DNA Zoo Comics, MIT Tech Review - 35 innovators, (in English); Welcome to MA (по-русски)