Двойная спиралька, изменившая мир [ Редагувати ]

Весной 2003 года исполнилось 50 лет со дня обнаружения спирали ДНК. Англичанин Фрэнсис Крик и американец Джеймс Уотсон открыли структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты - двойную спираль. Это открытие коренным образом повлияло на развитие человечества. Некоторые примеры этих изменений мы предлагаем вашему вниманию...

Искусственный организм

В 1969 году был впервые синтезирован фермент, в 1971 году осуществлен первый успешный синтез гена. В начале Третьего Тысячелетия исследования ДНК позволили создать первые искусственные организмы. Создана искусственная бактерия, которая вырабатывает аминокислоту, а также жизнеспособный искусственный вирус (им была заражена лабораторная мышь, которая через некоторое время заболела и умерла).

Клонирование

Изучение ДНК привело к открытию процесса клонирования. В 1980 году был впервые выдан патент на клонирование, а год спустя было создано первое трансгенное животное - мышь.

В 2002 году была создана практически полная генетическая карта человека, и в том же году компания Clonaid (входит в состав религиозной секты Раэлиан Raelian Movement) объявила о том, что впервые в мире клонировала человека. За это время, по утверждению компании, на свет появилось три клонированных ребенка, однако серьезных доказательств этому не было представлено. Clonaid предлагает всем желающим заплатить 200 тысяч долларов за право произвести собственную копию. Практически во всех индустриально развитых страна мира клонирование человека запрещено.

Ныне 85% всех попыток клонирования эмбрионов животных заканчиваются неудачей. Более трети из числа выживших клонов животных рождается с серьезными расстройствами, угрожающими их жизни. По данным National Academic Press, по состоянию на начало 2002 года, в мире было клонировано 3 156 эмбрионов овцы - живыми на свет появились лишь 50 клонированных животных. Из 8 600 попыток клонировать корову успехом увенчались 111, из 7 613 попыток клонирования мышей - 54. 78 раз ученые пытались получить клон обезьяны - успеха они достигли лишь в двух случаях. В 2003 году было объявлено об успешном клонировании крысы.

Медицина

Ныне более 350 препаратов и вакцин, разработанных с помощью генной инженерии, широко используются в медицине для лечения рака, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, склероза, СПИДа и артрита. К примеру, в 1978 году с помощью генной инженерии был создан инсулин, практически полностью идентичный человеческому. Открыты гены, ответственные за развитие различных болезней, а также гены, которые, например, "отвечают" за аппетит человека.

Обнаружение ДНК дало начало генной инженерии и терапии, что позволило найти способы лечения ранее неизлечимых болезней. С помощью генной инженерии, биологи создают "гены-убийцы", которые запускаются в организм больного на безобидном вирусе-носителе. Вирус активируется только тогда, когда соприкасается с больными клетками и тогда ген - убийца начинает размножаться и убивать больные клетки. Генная терапия также может ввести в организм частицы, которые отключают больные гены до того, как они начнут действовать. В 1990 году впервые была проведена успешная генная терапия, которая позволила спасти жизнь четырехлетней девочке, страдавшей расстройством иммунитета.

Однако все тонкости генной инженерии еще не известны, что приводит к ситуациям, когда модифицированный ген попадает не туда, куда следовало и становится причиной серьезных осложнений. Недавно группа врачей проводила генную терапию 11 мальчиков, страдающих летальной формой иммунодефицита. После того как в их спинной мозг был введен новый состав со здоровыми клетками - которые должны были размножиться и усилить иммунитет носителей - у двоих детей началась лейкемия. Аналогичные эксперименты были немедленно приостановлены во всех странах мира. Ныне все виды генной терапии на территории США запрещены.

Безопасность

Анализ профилей ДНК широко используется и создает новые возможности для борьбы с преступностью и терроризмом. Ныне анализ ДНК широко применяется во время судебных процессов по признанию отцовства (многие популярные актеры, музыканты, политики таким образом были вынуждены доказывать свою непричастность к появлению на свет детей). Базы данных образцов ДНК преступников слуги закона начали использовать в 1986 году. Спецслужбы, охотящиеся на Усаму Бен Ладена и Саддама Хуссейна, обладают их генетическими "отпечатками". Джеймс Уотсон предложил не останавливаться на этом и создать базу ДНК, в которую вошли бы персональные данные всех жителей планеты, что должно помочь в идентификации преступников и террористов, а также их жертв.

Американские криминалисты используют систему контроля отпечатков ДНК растений-наркотиков для составления базы данных ДНК всех разновидностей марихуаны. Эта база данных предоставит правоохранительным органам возможность отследить источник любого образца наркотиков.

Объявлено о создании технологии, позволяющей идентифицировать личность создателя взорвавшейся бомбы путем поиска следов ДНК на осколках. Для этого достаточно, чтобы изготовитель бомбы или террорист подержал ее в руках хотя бы 10 секунд.

Технологии, основанные на анализе ДНК, в скором будущем будут применяться в США для обнаружения биологических атак. Многие виды биологического оружия (например, возбудители оспы, бруцеллеза, сибирской язвы) начинают оказывать негативное воздействие на организм человека через некоторое время после реального заражения. К примеру, симптомы сибирской язвы проявляются через 4-5 суток после инфицирования, и из-за этого половина заразившихся погибает. Если жертва сибирской язвы будет идентифицирована через 36 часов, то больной гарантированно выживет.

Сельское хозяйство

В 1982 году была впервые произведена генная трансформация сельскохозяйственного растения (петуния). Пять лет спустя прошли первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений - им стал помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям.

Метод создания генетически модифицированных продуктов, фактически, заключается в том, что ученые ускоряют эволюцию. Они изменяют генную структуру растений таким образом, что оно приобретает новые функции, полезные для человека, например, становятся менее подверженными болезням или приобретают устойчивость к засухе. Иногда для этого к генному коду растения прививается ген иных живых существ, например, рыб или насекомых. Тесты, периодически проводимые различными исследовательскими институтами, на сегодняшний день не подтвердили, что употребление такого рода продуктов отрицательно действует на человека или животных.

Ныне значительная часть кукурузы и сои, потребляемой в мире, выращено с использование достижений генной инженерии. В 1996 году впервые было начато коммерческое использование генетически модифицированных растений - с тех пор количество сельскохозяйственных площадей, засеваемых "измененной" кукурузой, соей, хлопком возросло в 25 раз. Такого рода посевы существуют в 13 странах мира, однако правительства многих государств запретили не только использование в сельском хозяйстве, но и ввоз генетически измененных продуктов. В большинстве регионов мира, в том числе и в Западной Европе, сокращают закупки обычных продуктов, зато потребление генетически измененных продуктов постоянно растет. К примеру, за последние годы Япония и Южная Корея закупили на 0.2% меньше обычной кукурузы и на 1.7% больше - генетически измененной.

История

Возможность проведения ДНК-анализа позволила придать новый импульс историческим исследованиям. Анализ ДНК, например, позволил идентифицировать останки Николая Второго и его семьи, а также подтвердить или опровергнуть некоторые исторические сплетни. К примеру, в США было доказано, что Томас Джефферсон (Thomas Jefferson - один из основателей США) имел незаконнорожденных детей от чернокожей рабыни.

С помощью генетических тестов удалось проследить пути миграции некоторых животных - последнее исследование такого рода было посвящено происхождению диких собак Динго, живущих в Австралии, которые оказались потомками индонезийских собак. Историки и генетики совместно изучают историю происхождения человечества и пути миграций различных народов мира: так, например, японские исследователи нашли удивительное сходство генов японцев и одного из племен Центральной Африки. Ныне анализ ДНК стал достаточно недорогой процедурой. К примеру, чернокожие американцы за 349 долларов могут получить представление - из какого района Африки и даже из какого племени происходили их предки, привезенные в США на невольничьих кораблях.