Вопрос №1.

Как можно выяснить, с какого места (с точностью до нуклеотида) начинается транскрипция определённого гена? Какие сложности возможны при решении этой задачи?

Вопрос №2.

Известно, что членистоногие периодически линяют, и этот процесс контролируется гормонально. Как членистоногие «понимают», что пора в очередной раз полинять? Иными словами, что может служить сигналом для выделения гормонов линьки?

Вопрос №3.

В начале 30-х годов XX века энтомолог-любитель Алексей Михайлович Чебурков разбирал коллекции мух вида Musca tcheburkoviae, собранные вблизи его родной деревни Чебурковки. В одном письме он рассказывал брату: «Вчера я обнаружил удивительный факт: среди коллекций, собранных в этом году, почти у всех самцов есть три длинные ворсинки на втором членике ног. Среди более старых коллекций этот признак встречается пореже, причём, чем старее коллекция – тем реже. А в коллекциях, собранных нашим дедушкой, таких образцов почти нет. Интересно, произошли ли эти изменения в результате естественного отбора или случайного дрейфа генов, о котором писал пару лет назад д-р Райт». Архив Алексея Михайловича не сохранился, но известно, что через пару лет он вновь писал брату про свои исследования: «Кстати, по поводу тех ворсинок у мух: я убедился, что их всё более широкое год от года распространение не было случайностью». Как вы думаете, какие наблюдения или эксперименты могли помочь Чебуркову прийти к такому выводу?

Вопрос №4.

Фермент, условно называемый «вырастаза», необходим для роста самок мышей. Учёные решили проверить, что случается, если активность этого фермента понижается. Используя одну и ту же породу мышей, они получили две группы самок. В одной группе оба аллеля несли в себе точечную мутацию, которая уменьшала активность фермента в 2 раза. В другой группе один аллель был полностью утрачен в результате потери куска хромосомы, а другой был совершено нормален. Когда сравнили среднюю длину тела животных, оказалось, что во второй группе она заметно меньше, чем в первой. Учитывая, что обе группы были одного возраста и содержались в одинаковых условиях, какие могли быть причины такого различия?

Вопрос №5.

Как известно, в последнее время появились методы, позволяющие вносить точные изменения в геномы. У вас есть линия дрозофил и возможность «редактировать» её геном: вы можете вставить новые гены в выбранное место на хромосоме, или точно вырезать ген, или заменить в существующем гене один или несколько нуклеотидов таким образом, что изменится соответствующая белковая последовательность или активность этого гена в определённых органах и тканях. Перед вами стоит задача увеличить частоту мутаций во всех соматических клетках вашей линии дрозофил. Какие изменения в геном вы бы для этого внесли? Гены, связанные с какими процессами стали бы вы «редактировать», и почему именно их? А если стоит задача уменьшить частоту мутаций?

 

Вопрос №6.

Хорошо известно, что некоторым пациентам веры в то, что они получают правильное лечение, достаточно для улучшения самочувствия. Другими словами, они могут испытывать положительный эффект от лечения, которое само по себе никакого прямого эффекта не имеет. Например, больной депрессией может почувствовать улучшение, если будет думать, что принимает антидепрессант, даже если на самом деле в его таблетках активных веществ нет. Этот феномен известен как «эффект плацебо». Из-за этого правильно организованные испытания новых лечебных препаратов обычно включают и группу пациентов, которые, сами того не зная, вместо испытуемого лекарства получают «плацебо» (заведомо неактивный препарат). По-настоящему активное лекарство должно помогать лучше, чем плацебо. Когда-то эффект плацебо изучали с помощью таблеток из сахара-лактозы, и в популярной литературе плацебо иногда так и называют «сахарной таблеткой». Однако в правильно организованных современных испытаниях настоящую сахарную таблетку в качестве плацебо используют не часто. Как вы думаете, почему?

Вопрос №7.

Живые организмы, которые относятся к категории первичных продуцентов, могут усваивать несколько изотопов одного и того же химического элемента. Например, продуценты включают в состав своих молекул углеродные изотопы 12C и 13С, но с разной скоростью. В результате процентное соотношение этих двух изотопов в организмах данного вида отличается от их соотношения в окружающей неорганической материи и в других видах продуцентов. Так же обстоит дело и с другими биогенными элементами, в том числе с азотом. Итак, для каждого вида первичных продуцентов характерны свои пропорции изотопов каждого элемента. 

У животных, стоящих дальше в пищевой цепочке, картина соотношения изотопов в теле иная – она определяется в основном их питанием. Изучая пропорции изотопов одного элемента в организмах животных, можно, как представляется, судить о том, какого из первичных продуцентов они употребляют в пищу. Зоологи собрали образцы хищных брюхоногих моллюсков из одной бухты в тропическом море. Эти образцы представляют 8 видов, относящихся к двум родам. Результаты анализа изотопов 13C и 15N приведены на рисунке (диапазоны значений для видов одного рода показаны тонкими линиями, диапазоны значений для видов другого рода показаны толстыми линиями, оси градуированы в процентах от общего количества соответствующего элемента).

Видно, что внутри обоих родов характерные отношения концентрации изотопов четко различаются между видами. Это может говорить, например, о том, что совместно обитающие виды хищных моллюсков разделили экологические ниши, нашли разные источники питания и за счёт этого не конкурируют друг с другом. Однако диапазоны пропорций изотопов могут сильно перекрываться у хищников из разных родов, как будто конкуренция за питание не имеет в этом случае значения.

Предложите свои объяснения такой разницы между положением дел у видов одного рода и у видов двух разных родов.