Осторожно, 25 Мб

Не совсем по тематике канала, но я перевёл на хабр одну прикольную штуку. Хотите верьте, хотите нет, но вот это — текст на английском языке, даже (с некоторой натяжкой) в человекочитаемом виде.

https://habr.com/ru/post/460697/

Когда только появилось (относительно) дешёвое полногеномное/транскриптомное секвенирование, сразу стало понятно, что оно даёт массу поводов для оптимизма. И одним из этих поводов была такая утопия, что мы сейчас, дескать, пересеквенируем всю биосферу, обнаружим много новых интересных метаболических путей, будем гонять всякие интересные сравнительные анализы и тонну всего ранее неизвестного откроем. Но на самом деле секвенируются в основном одни и те же виды, и этот тренд только усиливается. В 2010 году топ 1% эукариотических видов (не считая человека) составлял половину всех произведённых данных, а сейчас — уже чуть больше 80%.

А разгадка одна — модельные организмы. Топ пять видов: мышь, дрожжи, Plasmodium falciparum, A. thaliana и дрозофила. Плюс чуть подальше всякие там C. elegans, D. rerio, Z. mays и другие менее популярные модели. Те самые виды, на которых ставится подавляющее большинство генетических и молекулярно-биологических экспериментов. Мышь ещё и используется для моделирования человеческих заболеваний. Вся остальная биосфера не то чтоб вообще не исследуется, но сильно отстаёт. Есть проекты, пытающиеся как-то это дело поправить, но их масштаб всё-таки не особенно велик.

Как человека, занимающегося как раз немодельными организмами, меня такая картина ни фига не радует. Абзац-другой об этом есть чуть ли не в половине моих работ и тех, кого я цитирую, но тут вышла прямо статья с полноценной статистикой.

https://doi.org/10.1093/molbev/msz117

Почему микробиом кишечника влияет на поведение?

Вопрос риторический, точного ответа нет. Но он влияет, это факт. Есть эксперименты на мышах, в которых пересадка микробиома кишечника заставляла реципиента вести себя похоже на донора. Для тех же мышей найдены конкретные виды бактерий, которые заставляют своего хозяина постоянно нервничать или, наоборот, снижают тревожность. На этом месте сразу хочется вспомнить паразитов, которые манипулируют поведением хозяина. Типа тот гриб, который заставляет муравья залезть на самую высокую травинку и там сдохнуть (распыляя споры с максимальной высоты), или токсоплазмоз, от которого мыши перестают бояться кошек (которые потом жрут заражённых мышей и сами заражаются). Статья в Nature Reviews утверждает, что вспоминать в этом случае их не надо.

Разница в том, что муравья, как правило, поражает только один вид гриба. За счёт эффективного заражения гриб получает селективное преимущество перед остальными паразитами муравьёв и процветает. А вот когда бактерия в толстой кишке убеждает вас кушать вчерашние беляши — она помогает не только себе, но и всем своим конкурентам в пределах вашего микробиома. Которые, разумеется, никаких ресурсов на манипуляцию хозяином не тратят, а только пользуются её плодами. Селективное преимущество оказывается у тех, кто хозяином не манипулирует. А если какой-то лошара им помог с расселением — ну от души, братан, помог и вали отсюда.

Логика хорошая, есть даже математические модели. Но почему же микробиом таки влияет на поведение? С точки зрения авторов — куча всяческих механизмов. Иногда хозяин использует метаболиты бактерий в качестве маркеров состава среды. Иногда эти метаболиты просто случайно совпадают с прекурсорами нейромедиаторов. Или на поведение влияет не паразит сам по себе, а иммунный ответ на него. Короче, это не одна история про манипуляцию, а нагромождение случайных событий, в которых одна невероятно сложная штука как-нибудь да взаимодействует с другой невероятно сложной штукой.

https://www.nature.com/articles/s41579-018-0014-3

Вышла новая работа про генетику гомосексуальности, GWAS на пол-миллиона человек. GWAS - это genome-wide association study, то есть берутся геномы кучи народу (в данном случае ~477k человек, из них ~28k гомосексуалисты и бисексуалы обоего пола; трансов в наборе данных нет), и считается, какие мутации у исследуемой группы встречаются чаще, чем у всех остальных. Получилась куча достоверно обогащённых SNP, которые по отдельности дают довольно слабый эффект, но все вместе объясняют до 25% вариабельности в наличии/отсутствии гомосексуального опыта. Грубо говоря, эту цифру можно понимать как предрасположенность, т.е. увеличение или уменьшение вероятности того, что данный человек в итоге не окажется гетеросексуальным. Именно предрасположенность: посмотреть на геном человека и сколько-нибудь достоверно предсказать его/её ориентацию нельзя и вряд ли когда-нибудь будет можно.

По результатам в общем-то ничего нового, похожие цифры получали довольно давно. И, ЧСХ, примерно для всех сложных поведенческих признаков от уровня интеллекта до предрасположенности к нарушению закона. Внятных объяснений, каким именно образом данный набор генов влияет на тот или иной признак чаще всего нет; нет их и здесь. Прелесть работы прежде всего в том, что исследование сделано современными методами на огромном наборе данных, да ещё и опубликовано в чуть ли не самом статусном журнале на свете. Можно смело тыкать статьёй в лицо всем, кто вам говорит, что гомосексуальность стопроцентно врождённая, и тем, кто во всём обвиняет пресловутую гей-пропаганду. Мировая генетика не согласна ни с теми, ни с другими.

https://science.sciencemag.org/content/365/6456/eaat7693

Всё понимаю, название статьи должно привлекать внимание, какое-нибудь "A review of the latest developments in the algorithms for..." никому читать не хочется. Но не надо же, блядь, до кликбейта доходить. "19 сомнительных способов посчитать предельное правдоподобие".

"БИОИНФОРМАТИКИ СКРЫВАЮТ: ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРЕДЕЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ ДОСТАТОЧНО ПРОСТОГО СОВЕТСКОГО..."
"УЧЁНЫЕ ВЗДРОГНУЛИ, КОГДА УВИДЕЛИ, ЧТО ЛЕЗЕТ ИЗ ЭТОЙ ПРОГРАММЫ"
"В 2020 ГОДУ РОССИЯНАМ ЗАПРЕТЯТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ МСМС"

В генетической инженерии есть один неприятный момент: созданная тобой бактерия начинает эволюционировать. Все механизмы контроля, которые в неё можно запихнуть (разные там уязвимости или отсутствие ключевых метаболических путей и, следовательно, зависимость от специальных сред) - они по сути своей невыгодны для организма и поэтому любая мутация, которая от них избавляет, быстро закрепится в популяции. А хочется, наоборот, чтоб объект оставался ровно в том виде, в каком ты его создал. А то мало ли, зомби-апокалипсис устроит или там экосистему разнесёт.

Статья в NAR предлагает не мелочиться и создать новый генетический код, то есть сопоставить ДНКовую последовательность белковой вообще не так, как оно есть в природе. В чём фишка: любой существующий код устроен так, что мутация одного нуклеотида с приличной вероятностью либо вообще ничего не поменяет в белке (потому что многие аминокислоты кодируются более чем одним кодоном), либо поменяет что-то незначительное (заменит, скажем, CTA|лейцин на ATA|изолейцин, офигеть событие). А вот если сделать такой код, в котором большая часть кодонов вообще бессмысленные и мутация в них блокирует транскрипцию, а похожие аминокислоты на непохожих кодонах - то скорость эволюции просядет как минимум в разы.

Придумать-то такой код несложно, а вот создать на его основе полноценный организм пока тяжеловато. Тем не менее, in vitro транскрипционные системы на 20 синтетических тРНК под кастомный код удалось запустить и что-то на них синтезировать. Плюс есть работы по удалению отдельных кодонов из существующих геномов бактерий (см. ссылки в статье). И это офигеть как круто. На первый взгляд модификация самого генетического кода - это почти как "Удобно бы было, если б пи равнялось ровно 3.1, а реальные экономические акторы оптимизировали исключительно выгоду и исключительно рационально". Но, оказывается, уже почти реализуемо на практике.

https://academic.oup.com/nar/article/47/19/10439/5568210

Кто будет в Иркутске - приходите в среду меня послушать. Рассказываю про эндосимбиоз, гены красного и зелёного происхождения у водорослей и вот это всё.

Почему я не пишу в канал, спросите вы? А потому что я пилю пикрелейтед. А почему бы тебе не бросить это дело и не заняться собственно наукой, тыжучёный, спросите вы? А потому что я не хочу войти в историю с недоделанной игрой (о чём в следующем посте).

Гитхаб собирается записать весь хранящийся у них код для сверхдолгосрочного хранения. Сверхдолгосрочного - as in тысячу лет должно пролежать. В заброшенной шахте на Шпицбергене (неподалёку, кстати, от знаменитого мирового хранилища семян) будет обустроено хранилище, в которое упакуют последний коммит в мастер из всех активных репозиториев (по состоянию на 2.02.2020) на благо археологов будущего и/или инженеров постапокалипсиса. Ну и документацию там, метаданные, какие-то Розетты для расшифровки, вот это всё.

https://archiveprogram.github.com/

Забавно: я в канал ничего не писал два месяца, и за это время на него подписалось семь человек. Десять с копейками процентов, между прочим, весьма неплохой рост. Вот представьте, тренировал бы кто нейросеть на моём канале, так она бы решила, что ничего не постить - вполне себе оптимальная стратегия.

Это я к чему? А к тому, что на arxiv вывесили большую подборку неординарных решений, применяемых эволюционными алгоритмами и прочим машинным обучением.

Мой любимый пример: 1997 год, чемпионат по игре в крестики-нолики на бесконечном поле между программами. Некая нейросеть начинает каждую партию с того, что ходит на какую-нибудь безумно далёкую клетку, допустим (1e10; 1e10). Это, внезапно, хорошее решение. Не потому что это хороший способ играть в крестики-нолики, а потому что конкурирующие программы в большинстве своём пытаются выделить память под поле из 1e100 клеток - и, разумеется, крашатся.

https://arxiv.org/pdf/1803.03453.pdf

Наконец-то понял, чем мне не нравятся пресловутые чернокожие эльфы в "Ведьмаке". Проблема не в том, что они вообще есть; проблема в том, что обе расы с их характерными признаками есть и у людей, и у эльфов, то есть весь комплекс признаков должен был сформироваться независимо в обоих видах. Не то чтоб конвергентной эволюции не существовало, но это гораздо менее вероятно.

UPD: рассуждения о происхождении эльфов и людей от общего предка противоречат канону, т.к. не учитывают историю с Сопряжением. Если люди и эльфы/краснолюды формировались вообще независимо друг от друга в двух разных мирах, то там конвергентной эволюции должно быть настолько невообразимо много, что на расы в общем-то уже пофиг.

В BMC Genomics вышла хорошая саркастическая статья. Изначально некие авторы делали метаговномику на двух человеческих популяциях: выделили ДНК, прочитали, картировали риды на набор грибных геномов и за счёт этого установили, каковы различия между составом грибков в кишечнике у белых итальянцев и танзанийских дикарей. Зачем — не знаю.

Ключевой момент тут — картирование ридов. Это, грубо говоря, когда берут каждый кусочек ДНК из препарата и сравнивают его поочерёдно с набором геномов. С каким совпадёт — такой организм, стало быть, и находился в исследуемой пробе. Очевидно, что если в наборе только грибы, то кроме грибов ничего и не опознаешь. А если тебе только грибы и интересны? Всё равно нужна нормальная выборка видов, потому что иначе ты будешь принимать всё подряд за грибы.

Сарказм вот в чём: авторы второй статьи скачали те же самые данные и картировали их на геномы амфибий и рептилий. Ну и обнаружили, что у дикарей в жопной герпетофауне преобладают черепахи, а у европейцев как-то больше змеи с ящерицами.

Мораль: всякой биоинформатикой нужно пользоваться осторожно. Если не думать о допущениях матмоделей, специфике баз данных и прочем таком — то даже на прекрасно собранных данных можно получить лютую хуйню. И у неё даже будут прекрасные P-значения, поддержки или что там алгоритм выдаёт в качестве меры статистической значимости. Такие дела.

Наткнулся на статью в моём любимом жанре "анализ больших данных доказал то, что написано в учебнике биологии за 7 класс". А конкретно — что вероятность рождения детей одного или другого пола не определяется наследственностью.

Сомневаться в этом в принципе имело смысл: почему бы и не существовать какой-нибудь мутации, которая, например, ослабляет сперматозоиды с Y-хромосомой. В среднем людей обоих полов примерно одинаковое количество, но у отдельных пар может быть пять дочерей и ни одного сына (или наоборот). Это просто так совпало или они генетически более склонны рожать детей определённого пола?

Анализ статистики по всем гражданам Швеции с 1932 года говорит, что всё-таки совпало. Между полом племянников (-ниц) нет корреляции, которая была бы, если бы, например, все братья в данной семье производили исключительно сыновей (или сёстры — дочерей, или любая другая комбинация). Между полом братьев/сестёр, рождённых от одной пары, корреляция есть, но она с подвохом. Доля дочерей коррелирует с размером семьи и более вероятно, что последний ребёнок будет сыном. Генетика тут ни при чём; просто некоторые пары продолжают рожать детей, пока не произведут сына и наследника, и на этом останавливаются.

А в отсутствие социальных факторов - просто случайный процесс из учебника. Производится поровну сперматозоидов с X- и Y-хромосомами и они на равных бегут к яйцеклетке. Выживаемость XY-эмбрионов выше на пару процентов, но это не специфика конкретной матери, а общечеловеческий фактор, компенсирующий то, что у них выживаемость после рождения ощутимо ниже.

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2019.2849

Есть такая книжка Bullshit Jobs, за авторством David Graeber. Она про то, что в современной экономике очень много бессмысленных должностей. Автор приводит примеры людей, чья работа заключалась в том, чтобы сидеть охранять пустое помещение, отвечать (преимущественно отмазками) на три е-мэйла в день или вручную копипастить текст из одной формочки в другую. Это были буквально все их обязанности. Или взять пресловутых менеджеров среднего звена. Они не то чтоб совсем не нужны, но не в таких же, блядь, количествах. Как так?

Непосредственных причин много. Толпа подчинённых удлиняет пипиську руководителя, человек-копипаст — живая изолента вокруг кривой автоматизации, а без менеджера по дайвёрсити в приличное общество не пустят. Его ещё и крайним можно назначить, если что.

Но это всё характерные черты государственной бюрократии. Рыночек-то почему не решает? Потому что, во-первых, это не классический рыночек Адама Смита и Маркса. Иначе алиэкспресс давно бы разорил всяких The North Face и Victoria's Secret. Собственно эффективность корпорации отходит на десятый план после хорошего брендинга, связей/репутации и способности ориентироваться в деривативах на деривативы. Nike или там Adidas успешно продаёт кроссовки в десять раз дороже китайских ноунеймов даже при сопоставимом качестве, он при любых накладных расходах не разорится. А конкурирует какой-нибудь Nestle в основном либо сам с собой, либо с кем-нибудь несопоставимо меньшим. Кому тут решать?

Но самая свежая идея не в этом. Обаму однажды спросили, почему он в итоге так и не реформировал фантасмагорически раздутую систему медицинских страховок. На что он ответил следующее: "А куда нам тогда девать тот миллион или два людей, который сейчас кормится с бюрократии вокруг страховок?". Отмазка, конечно, но мысль интересная. То, что система кормит миллион паразитов (вместо десяти или ста тысяч) — это не проблема, это решение. Такой чудовищный гибрид протестантской трудовой этики "кто не пашет как раб на галерах - тот служит Сатане" и необходимости кормить людей, которые не делают ничего полезного. Ни дать всеобщий базовый доход, ни отправить их осваивать целину на Марсе капиталистическая демократия не может. Ну и не то что власть сознательно выкручивается таким образом, но в итоге общество приходит к такому равновесному состоянию.

https://theanarchistlibrary.org/library/david-graeber-bullshit-jobs.pdf

Нынче не статья и даже не книжка, а старый пост в блоге, ещё и про аниме. Не спешите отписываться — несмотря на отсутствие формальных аттрибутов, это очень хороший научпоп про теорию информации и безопасность в интернете. Речь о том, сколько именно информации (в битах) отдаёт Лайт из Death Note Элю с каждой своей ошибкой. Ну и о том, как вам, если вдруг возникнет такая задача, его ошибок не повторять.

Цифры пересказывать не буду, ибо очень уж их там много, но самое прикольное - в самом начале. Большую часть аниме Ягами сливается по собственной глупости и гордыне, но вспомним, как L почти безо всяких данных из всей планеты выбрал Японию. По японскому времени убийства происходили утром и вечером, что соответствует расписанию школьника или студента. Всегда думал, что это типичная анимешная логика, а оказывается - продемонстрировано на практике, и работает с хорошей точностью. Подавляющее большинство постов в этом канале, например, написано между 17:00 и 24:00 Иркутского времени. Кстати, как раз часовой пояс Киры; кроме Японии и Сибири там ещё пол-Тасмании и центральная Австралия. Так что желающий меня найти (зачёркнуто: посмотрит в описании канала) будет выбирать не из 7 миллиардов населения, а из пары миллионов сибиряков и нескольких тысяч русскоговорящих японцев/австралийцев. Среди которых биологов дай бог пара сотен, а любителей Гребера и Хэнсона и того меньше.

Кроме десуноты, в статье есть пара миллиардов неочевидных вещей, через которые из нас вытекают приватные данные. Причём страшна тут не бондиана вроде восстановления звука по видеозаписи пакетика с чипсами, а тривиальные на первый взгляд вещи. Триангуляция по пингу, идентификация конкретного телефона по шуму на фотографиях (и вычищайте потом EXIF сколько влезет) или корреляция предположительно анонимизированных опросов и медицинских данных друг с другом и с прочей биг датой. Потому что это всё делается массированно и из публичных данных. Privacy is dead, whatever.

А Кира, кстати, мог сделать две очень простых штуки - убивать только тех, о ком писали международные медиа уровня New York Times или BBC, и рандомизировать время убийств. Тогда L остался бы без первых зацепок. Ну да, человек, имеющий доступ к интернету и скорее всего мужчина (потому что серийные убийцы вообще в основном мужчины). Таких полчеловечества, выбирай не хочу.

https://www.gwern.net/Death-Note-Anonymity

Вот это анализ так анализ, конечно. Причём автор прям искренне неиронически считает, что так и надо аргументировать свою позицию.