Press "Enter" to skip to content

Why genetics is hard and what we can do about it? | Paweł Golik | TEDxUniversityofWarsaw


хорошо, так что в прошлом веке или веке и
половина была названа веком
биологии Elevens существу генетики
потому что это действительно фантастический
и интересное приключение, потому что поскольку
недавно, как в середине 19-го
века мы понятия не имели, как наследственность
работал
начиная с работы Менделя и
фактически вошел в научное обсуждение
только в начале 20-го
мы начали с идеи, что
гены — некоторые абстрактные сущности, которые
определить определенные черты организмов
например, существует ген, который
растение растет высоким или коротким, существует ген
что делает цветы красными или белыми
есть ген, который делает мухи льдом
белый вместо красного и т. д. и т. д.
объекты, которые определяют определенные черты
и из этого через столетие мы пошли
к этому к очень хорошему пониманию
очень химический и физический язык
генов, которые мы знаем, что гены сделаны
ДНК мы понимаем алфавит ДНК
мы можем это прочитать, мы можем даже переписать его
может принимать ген из одного организма и
положите его в другой организм, как здесь
относительный формат гена был помещен в
различные животные, делающие их
флуоресцентный, кстати, это не просто
партийный трюк — это очень хороший инструмент
изучить, где гены работают в данной
организм, и вскоре некоторые говорят, что мы можем получить
модифицировать людей на получение
специально разработанные
дети с лучшими лучшими моделями
лучше все хорошо не так быстро
не так просто
как кажется, хотя благодаря этому
огромное развитие генетики
ничего в начале 20-го
век, где мы сейчас знаем
довольно хорошо , как ген , мы работает
понять, как читать ATC и G
переводится в белки, которые
наши биологические учебники
эта информация, конечно, мы по- прежнему работаем
на деталях , но у нас уже есть
довольно хорошая идея о том, как это работает
в эти дни я мог бы взять ДНК из любого
вас и лечить каждую букву
написанных в этой ДНК, потребуется несколько
дней и около нескольких сотен лекарств
это для любого отдельного человека и
базы данных полны такой информации I
могут найти гены в ДНК любого другого
организм, хотя, если внимательно посмотреть
в этих списках генов вы в основном увидите
имена ужасных болезней, которые происходят
когда один из этих генов идет не так, как вы
не вижу ген для красоты интеллекта
талант и т.д. , почему в том , что почему это не
так просто, потому что, может быть, если мы сможем читать
ДНК, если мы понимаем ДНК, то, может быть, мы
может понять, что надолго
как научное видение, которое мы можем принять
ДНК от кого-либо и предсказать их будущее
их таланты — возможности, которые
определить всю жизнь будущего хорошо
не так быстро
давайте начнем с чего-то простого
то, что может быть знакомо из
те из вас, кто взял какую-то генетику в
в средней школе нет ни одного гена
который определяет цвет ваших глаз
если вы считаете, что из вашей школы
то это неправильно, но все еще просто
существует около шести генов, которые
глаза темно-коричневые или ярко-синие, когда вы
прочитайте и проверьте около дюжины генов, которые вы
может сделать довольно хорошее предсказание о
цвет ее лица или глаз снова
не так просто, как может показаться, но
вам нужно несколько десятков генов
математики, и вы можете предсказать,
некоторые чьи-то глаза выглядят так
или как это, но это все еще просто
например, возьмем что-то еще
бросая вызов тому, насколько высок вы там
не один ген, который делает вас высоким или
чтобы понять, почему некоторые люди растут
реальный высокий, а некоторые не столько вам нужны
изучить не менее 200 различных
генов, и могу вам сказать, что на
момент у нас недостаточно математических
теория того, как эти гены взаимодействуют с
сделайте это предсказание, я не могу принять ваши
ДНК и предсказать все , что вы должны быть о
6 футов нет , это невозможно , то можно
выполняются по 4 признакам, которые зависят от
десяток генов, но не на те, которые зависят
на 200 генов , и это еще не все , что
потому что, если мы посмотрим на некоторые другие
черты
есть ген, заставляющий вас вести себя
определенным образом, например , является ли
Ген , который делает вас более вероятно , наслаждаться
опасное поведение, такое как прыжок с
Совершенно хороший самолет был
заголовки в газетах, что там
является геном, который делает вас фактором риска
нет, это не правда, сложное поведение
зависят от многих генов, нет
единый риск-ген не существует
единых разведывательных генов нет
умный ген не менее тысячи или двух
тысячи генов были бы необходимы для
объяснить наследственные основы
разведки нет ни одного
ген
что делает вас восприимчивым к общему
болезни, такие как сердечные заболевания, такие как большинство
рак, как аутоиммунные заболевания и т. д.
есть некоторые заболевания, которые зависят от
одиночные гены, но они очень редки
общие из них зависят от тысяч
разные гены , так что общая тема
что вы не можете объяснить черты
организмов , глядя на отдельные гены, вы
необходимо посмотреть на взаимодействие между
многие гены, и это очень часто
тема во всей области биологии
эта сложность строится из
взаимодействие простых элементов, таких как
эти кирпичи Lego не трудно
понять один элемент: эти кирпичи
дети понимают их, но
сложность заключается в взаимодействиях
между этими элементами человеческий геном
около 20 000 генов, поэтому 20 000 кирпичей и
сложность этого не
сложность отдельных элементов .
их комбинации — это их
взаимодействия, в которых вы нуждаетесь,
понять все, что вам нужно
понимают не только элементы, но и
они взаимодействуют и как мы можем приближаться
эти сложные взаимодействия в генетике
один из способов смотреть на это в
понимать, что элементы взаимодействующих элементов
сетей и мира
сети здесь вы можете увидеть авиакомпанию
сети связи, кто
запланировано более длительное путешествие
это вы можете видеть, что это не просто
случайные соединения — это хабы, которые
связаны друг с другом и
периферии , подключенные к концентраторам
и это можно описать в некотором
формальным образом ваш мозг также является
сеть состоит из сотни
миллиард элементов, называемых нейронами, и мы
начните отображать все эти взаимодействия
есть проект, поэтому
проект человеческого соединения, чтобы понять
все эти соединения и элементы
довольно просты, они называются нейронами
или нервных клеток, и мы их понимаем
уже довольно хорошо мы можем моделировать, как
одиночная нервная клетка ведет себя , но мы берем
сто миллиардов из них, и у нас есть
ум непредсказуемый и сложный
сложность строится на взаимодействии и
зная, что элементов недостаточно для
знать всю систему еще один пример
социальные сети люди взаимодействуют с
друг друга, и в наши дни все делают
это онлайн , это пример Twitter
Последователи Сеть это Facebook
соединений, и если вы посмотрите на эти
эта картина может напоминать то, что вы
на карте этой авиакомпании
есть также чашки и периферия
у каждого есть этот друг, который знает
тысячи людей, и когда вы видите, кто
дружит с теми центральными хабами, которые вы
может узнать, что достаточно нескольких шагов
связать вас с кем угодно
теория, в которой говорится, что шесть рукопожатий
достаточно шести шагов для подключения любых двух
люди во всем мире , если мир
происходит из сетей, нам нужны некоторые средства
каким-то образом понять
сетей, и мы можем это сделать в биологии, как
ну так давайте сделаем Facebook от Дина
давайте сделаем социальную сеть генов
это картина из недавней статьи
показаны взаимодействия между генами в
простой дрожжевой клетки, как вы можете видеть
карта ученых сопоставила все
взаимодействия она была на нем лишь около
6000 генов настолько меньше, чем человеческая клетка
и вы можете видеть, что есть гены
которые являются узлами, которые имеют множество соединений
и есть периферия
имеют меньше соединений , возможно , являются
соединенные друг с другом, который соединяет Эгина
подключен, может рассказать нам многое о
его функции и т. д. мы можем многому научиться
изучение социальной сети генов
как на Facebook, когда я узнаю, кто
ваши друзья , например, если у вас есть
друзей, которые учатся в университете и как
Я не знаю, как восхождение на горы, тогда
вы, вероятно, студент, которому нравится
альпинизм и так далее, поэтому в этом снова
когда я вижу, кто друзья
данный ген я могу сделать очень хорошо
предсказание о том, что делает этот ген, но
это только начало нам нужно
более глубокий способ ее описания и
Конечно, любые более глубокие знания в науке
происходит от математики и математики
предоставляет нам формальный способ
описание сетей
была опубликована в 1990 — е годы
Венгерский американский математик Альберт
laszlo barabasi, и он описал способ
прогнозирования поведения сети на основе
их свойства и прохладная вещь,
математика не ужасно трудна
Я не математик, я биолог
и я могу следить за ним, если вы в порядке с
математика средней школы вы можете
следуйте им, и руководство доступно
онлайн он открыт, и вы можете все попробовать и
посмотрите, как это работает и как это можно
применяться к биологии к социальным сетям
к политике к экономике ни к чему, кроме
достаточно , чтобы описать эти
сетей , где мы сейчас находимся
генетика в основном
запасы деталей мы берем ДНК
разные организмы перечисляют гены
которые существуют и очень медленными и
дорогой процесс, мы узнаем
взаимодействия между ними мы делаем эти
мы можем сопоставить все эти связи
но этого даже этого может быть недостаточно
потому что это просто соединение
между двумя элементами, если они
реальные истинные знания скрыты в
взаимодействия, которые включают три или четыре
элементов в то же время, то вы рисуете
такое отображение не на двумерной плоскости
но в n-мерном пространстве, которое
где становится все труднее даже для
математики, поэтому, возможно, нам нужно
что- то еще
возможно, не человек, потому что в современных
мы поняли, что искусственные
интеллектуальные алгоритмы очень хороши в
выявление закономерностей в огромных наборах
данных всех этих очень известных больших данных I
подумал, что это то, что используется компаниями
которые собирают все это, казалось бы,
неуместная информация о нас комбинат
он в огромные базы данных, а затем использовать его
зарабатывать больше денег с помощью машины
обучения с использованием компьютерных программ, которые
научиться определять образцы в огромных океанах
данные так , может быть , это тот подход , который
может помочь нам в генетике, и это было
пробовал недавно в сентябре прошлого года
была бумага, в которой ученые
взял лица нескольких сотен человек
измеряли их и подают эти данные в
компьютерная компьютерная программа обучения и
затем дал ту же программу на
информация о полном геноме
полная последовательность ДНК всех этих
человек
и сделал эту искусственную нейронную сеть
изучить шаблоны и программу
научился предсказывать, как лицо человека
Похоже , на основе ДНК на левой
фотография справа — это то, что
программа дает вам так, как вы можете видеть
они выглядят так, как есть.
есть огромная дискуссия об этом
будь то действительно правильно или нет
действительно ли это очень прогностическое или
не, если они были счетчиком ответов
ответов и т. д., но это
начало чего-то, что может быть очень
обещая , что также может быть конец
наука
почему, потому что наука об объяснении
комплекс с помощью чего-то, что
проще об этом, как наши
понимание мира возрастает и
здесь мы имеем машину , которая делает
предсказание дает нам практические
аспект науки, он работает, он может
предсказывать что-то, но мы не
понять, чем мы это делали раньше
это не увеличивает наши знания
потому что то, что происходит в этом алгоритме
столь же сложна, как и и непроницаема
нам как биологической реальности, так что если
это единственный способ это конец
наука , как мы знаем, я надеюсь , что нет , но
мы увидим, что это будет захватывающе
в любом случае мы путешествуем по пути
и мы только начали понимать
насколько сложны проблемы генетики
одно несомненно, и это уже
замечательный великий ученый
физик, который в начале нашего
столетие сказал, что я думаю, что следующий век
будет столетием сложности и
это верно во всех разных отраслях
науки генетики включены и это
почему генетика все еще сложна, потому что мы
знать те части, которые мы знаем, элементы, которые мы
знать одну и ту же ногу
кирпичи мы знаем, как они работают, но теперь мы
необходимо понять, как они взаимодействуют и
как они объединяются для создания сложной системы
и это будущее генетики в
в ближайшие десятилетия и для этого нам нужно
одна важная вещь, которую мы должны быть
междисциплинарный, потому что нам нужно
сотрудничество между биологами
математики философы- физики
может быть, даже гуманистов, так что на самом деле
важно то, что вы делали во время
сломать сеть, где учащиеся биологии
в сети с математикой или физикой или
информатики студенты философии
студентов, это необходимо для
Будущее науки Я не говорю, что мы
должен отклонить стены
построение физики или создание биологии
потому что мы замерзли, если бы сделали это, но
нам нужно сделать это метафорически, нам нужно
срывать стены между разными
дисциплин, которые существуют в нашем сознании и
это мое сообщение для дома на сегодня
[Аплодисменты]
Please follow and like us:

Be First to Comment

Добавить комментарий