Генетика официально одна из молодых наук, хотя факторы наследственности и свойств различных организмов, в том числе и самого человека, интересовали людей на протяжении всей эволюции. Генетика сама по себе увлекательна и уникальна, но в то же время одна из самых сложных наук современности, требующая многолетних исследований.
К истокам развития
Становления генетики имеет длинный доисторический период. О наличии людей, которые имели особенные отличия от других, например, сиамские близнецы, сказано ещё в древних исторических трактатах, это сегодня мы называем подобные феномены генетической мутацией. А в далёкой древности эти люди воспринимались как прокажённые. Описание поколений, которые имели кровные, родовые связи между собой встречаются ещё в библии, начиная со времён Адама и Евы. Поэтому обозначение генетики как молодой науки, относительно. Впервые законы наследственности, которые положили фундамент в строение официально признанной науки, были изложены в 1865 году Менделем. По ряду разных причин, более чем на 30 лет об этих законах забыли, до момента пока в 1900 году три ботаника, живущих в разных уголках планеты, не открыли их по-новому. Так и стало принято считать весну 1900 года новой науки, а сам термин «генетика» появился через шесть лет после в 1906 году. С того момента, генетика шагнула далеко вперёд, непрерывно расширяя круг исследований. Открытий в этой области уже сделано немало и ещё ни одно ожидает учёных впереди на пути к главной цели - разгадке природы гена.
Важные открытия генетики в датах
На протяжении всего времени существования науки наблюдались новые открытия, которые влияли на развитие той или иной области генетики, их много и происходят они постоянно, остановимся на самых интересных из них:
· 1856 — установление фактора наследования Менделем;
· 1909 — появления понятия о генотипе;
· 1927 — доказано, что рентгеновские лучи имеют непосредственное влияние на мутацию всех живых организмов;
· 1944 — первые исследования ДНК;
· 1953 — создана первая структурная модель ДНК молекулы;
· 1962 — осуществлено первое клонирование живого организма (на опыте с лягушкой);
· 1969 — благодаря химическим соединениям, искусственным путём получен первый ген;
· 1985 — открытие ПЦР;
· 1986 — создание антионкогена, его клонирование и наступление новой эры борьбы с раком;
· 1988 — проект «Геном человека»;
· 2001 — расшифровка генома человека.
Удивительные генные открытия за последнее десятилетие
Ген интеллекта. Модель ДНК позволила узнать много интересного и неизведанного об человеческом организме. Интересное умозаключение сделали учёные из Калифорнии, они выявили белок, который получил название «клото» отвечающий за разум, во взаимосвязи его с геном KL-VS. Этот белок увеличивает уровень IQ сразу на шесть пунктов. Самое удивительное, его, возможно, синтезировать в лабораторных условиях искусственно, что позволит повышать интеллект человека.
Ген глупости. Учёные из Техаса выявили ген глупости. Это ген RGS14, на опыте с мышами они выявили, что если «отключить» действие этого гена, подопытные начинают быстрее ориентироваться по лабиринту и запоминать расположение находящихся там объектов. Исследователи рассчитывают, что станет возможным создать средство, которое сможет блокировать работу RGS14 и сделает человечество умнее, подарив ранее не видимые интеллектуальные способности, но для воплощения этой идеи в жизнь потребуется ещё не одно десятилетие.
Ген ожирения. Появилась прекрасная возможность списывать появления лишних килограммов на ген IRX3 и винить его во всех тяжких. Определено, что он влияет на процент жира по отношению к общей массе. Дальнейшие исследования этого направления позволят найти эффективное средство от лишнего веса и сахарного диабета.
Ген счастья. Лондонскими специалистами описан ген, его название 5-HTTLPR, отвечающий за эмоции. Суть его действия полагается в том, что благодаря нему происходит снабжение клеток серотонином. А он, в свою очередь, отвечает за наши эмоции, заставляя нас радоваться или огорчаться, всё зависит от сопутствующих факторов. Люди, у которых серотонин в ограниченном количестве больше подвержены депрессии и упадническому настроению. По мнению британских учёных, чем длиннее вариация 5-HTTLPR, тем лучше происходит доставка серотонина.
Самые необычные эксперименты
С каждым витком развития генетики, учёные пытаются сделать всё новые, неизведанные ранее открытия и порой они становятся даже интересными, но в то же самое время нелепыми.
Поразительное и необъяснимое явление наблюдается в небольшом городке Бразилии, где каждая пятая женщина рождает близнецов, мало этого они все белокурые и с голубыми глазами, что абсолютно не свойственно бразильцам. Предполагается, что причастен к этому доктор Менгель, известный своими ужасными экспериментами над людьми, он загубил тысячи жизни ни в чём не повинных людей, за это был прозван «Ангелом смерти». Его цель подобных экспериментов была выявить и поднять частоту рождаемости близнецов, для увеличения рождаемости детей арийской расы. Так вот этот зверский врач в 60-х годах посещал описываемый город в Бразилии с целью лечить жительниц этого поселения. Причастен ли он к теперешнему тотальному рождению близнецов, сказать невозможно, так как эта тайна ушла вместе с Менгелем в могилу.
Ещё одним экспериментом генетиков стало клонирование замороженной мыши, в таком состоянии она пробыла 16 лет. После ряда неудачных попыток, учёным все же удалось воссоздать клон этого несчастного животного, кто знает, может, благодаря подобным экспериментам, скоро у нас на планете появятся мамонты и динозавры?
быстрорастущие деревья ещё один генный эксперимент, этот вид растений способен достигать 27 метров в высоту всего лишь за шесть лет. Выведено такое дерево было не для красоты, а в целях получения нового, альтернативного вида топлива.
Вот сколько всего необычного получилось узнать учёным в области генетики, многие из этих открытий значительно повлияли на ход истории и жизни человечества. Пределу совершенства этой науки пока не видно, с интересом будем наблюдать за новыми генетическими исследованиями нашего тысячелетия.
Новейшие открытия генетиков перечеркивают теории о происхождении жидкой ткани человека
Эта живительная субстанция с помощью капилляров, артерий и вен питает все органы нашего тела и выводит отработанные отходы. Она принимает участие в дыхании, доставляя в ткани кислород и удаляя углекислоту, разносит по организму гормоны. В ней имеются особые вещества - антитела, играющие защитную роль. Наконец, она занимается терморегуляцией, поддерживая постоянную температуру нашего тела. На изучение этих процессов учеными потрачены столетия. Однако до сих пор разгаданы далеко не все тайны крови.
Казалось бы, все изучено досконально. Кровь состоит из жидкой плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов (транспортируют кислород от легких к органам), лейкоцитов (борются с атакующими организм инфекциями), тромбоцитов (обеспечивают свертываемость). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца. Делится на четыре группы: 0 (I), А (II), В (III) и АВ (IV). Со всеми группами соотносится резус-фактор. Этот антиген (белок) присутствует примерно у 85 процентов людей (резус-положительные) и отсутствует у 15 процентов (резус-отрицательные). Считается, что группа крови и резус-фактор передаются по наследству и не меняются в течение всей жизни человека. Однако сегодня ученые ставят под сомнение то, что еще недавно считалось бесспорной истиной.
Три вида человека
Остается загадкой происхождение групп крови. Точного ответа нет, но существуют три теории.
1. Расовая
предполагает, что изначально все люди на планете имели первую группу крови. Племена жили в изоляции и не смешивались друг с другом. Позднейшие миграции привели к смешению рас. Вторая группа получилась от слияния кровей белой и желтой расы (европейца и монголоида), третья - от белой и черной расы (европейцев-арабов и африканок), четвертая - от черной и желтой, черной и красной (индейцы Америки).
2. Инфекционная
гласит, что группы крови возникли как результат борьбы организма с новыми заболеваниями. Первобытного человека преследовали два недуга - крупозное воспаление легких зимой и пищевые отравления летом. Иммунная система, спасаясь, насыщала кровь соответствующими белками, нарушающими жизнедеятельность стрептококков и стафилококков. Такой набор белков представляет первую группу крови. Вторая группа возникла, когда человек стал разводить домашних животных. Живя с ними в одной пещере, он заражался зоонозами: сибирской язвой, сальмонеллезом, глистами, малярией и т.д. Атаку инфекций организм отражал новыми специфическими белками. Третья группа появилась, когда люди стали скученно селиться в городах. Отсутствие элементарной санитарии привело к эпидемиям оспы, холеры, чумы и др. Выживали люди с самой сильной иммунной системой, а у их потомков появился новый состав крови. Самая молодая четвертая группа появилась в XV веке как ответ на вирусные инфекции, которых до этого не было в природе. На иммунную систему обрушились грипп, ОРЗ, корь, свинка, полиомиелит и пр. Она была просто вынуждена вновь менять белковый состав крови.
3. Пищевая
теория исходит из постулата: какова еда - такова и кровь. Первая группа образовалась из-за преимущественного питания первых людей мясом диких животных, вторая - в период перехода к скотоводству и кочевому образу жизни. Люди стали есть молочную пищу, мясо домашнего скота и птицы. Третью группу породило развитие земледелия, включение в рацион хлеба, фруктов и овощей. Четвертая группа стала результатом чрезмерной термообработки пищи, варке в кипящей воде, жарке в маслах и жирах, засахаривания и соления. Если принять эту теорию, то нынешнее массовое потребление синтетических продуктов обязательно приведет к новому глобальному изменению крови.
Групп - бесконечное число?
Недавно американские ученые в содружестве с японскими и французскими коллегами заявили об открытии двух дополнительных белков, ответственных за неизвестные группы крови - ABCB6 и ABCG2, названных Джуниор и Лангерайс. Сенсационная находка поможет снизить риск несовместимости при переливании, отторжения донорской ткани при пересадке органов, а также объясняет, почему многие абсолютно здоровые женщины не могут сохранить беременность из-за иммунологической несовместимости с плодом.
Откуда берутся новые группы крови - пока неизвестно. Может, они существовали давно, просто не были зафиксированы. В их наличии не сомневался открыватель первых четырех групп крови и резус-фактора Карл Ландштейнер
. В своей речи при вручении ему Нобелевской премии в 1930 году великий австрийский ученый заявил: «Система ABO - не венец исследований, а только начало. Количество таких систем будет расти до тех пор, пока каждый человек на Земле не окажется владельцем собственной неповторимой группы».
Однако не исключено, что Джуниор и Лангерайс - именно новые, недавно возникшие группы. Есть предположение, что именно сейчас в эволюции человечества начался очередной этап. Их появление может быть вызвано высоким радиационным фоном и электромагнитным излучением. Поскольку вновь открытые группы встречаются редко, а их носители в основном жители Восточной Азии, была выдвинута гипотеза, что кровь, к примеру, японцев изменилась в результате атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Что касается чернобыльской катастрофы, то для глобальных изменений в крови людей, попавших в зону заражения, прошло еще слишком мало времени. Исследования продолжаются, и японские ученые прогнозируют открытие еще 10-15 новых групп крови.
Диета Д’Адамо - научная фантастика?
Новые открытия нередко опровергают то, что еще недавно воспринималось как сенсация. Основанную американским диетологом Питером Д’Адамо систему питания по группе крови, которой следуют миллионы людей, генетики называют забавой типа увлечения гороскопами. По теории Адамо, хорошо усваивается только та пища, которую ели древние носители вашей группы крови. К примеру, людям с третьей группой, возникшей якобы в среде кочевников-скотоводов, рекомендуется пить больше молока. Однако выяснено, что у монголоидов, среди которых кровь группы В особенно распространена, отмечается генетический признак - недостаточность фермента лактазы, расщепляющей молочный сахар. Организм таких людей не усваивает цельное молоко. Диета Адамо для них - смертельный номер. И таких нестыковок очень много. В то же время взаимосвязь генов и питания находит все большее подтверждение, но к группам крови это отношения не имеет. Чтобы выявить индивидуальную пищевую непереносимость, сегодня берут анализ крови, и с помощью определенных методик оценивают реакцию иммунной системы на конкретные продукты. Но самые большие надежды возлагаются на анализ нутригенома. Чтобы определить, какой тип питания больше всего подходит человеку на генетическом уровне, в лаборатории анализируют более 60 генов.
Только факты
* Заблуждение, что ребенок наследует группу крови одного из родителей, стало причиной массы разводов. Однако это в корне не верно. Столкнувшись с подобным, не спешите обвинять супругу в измене. Такое бывает очень часто (см. таблицу).
* Иногда при рождении антиген В не определяется, и малыш получает при анализе не «свою» группу крови. К году жизни антиген созревает, и показатели меняются.
* Экспериментально доказано, что стресс не только повышает концентрацию адреналина. После сильных потрясений в крови обнаруживаются специфические молекулы, играющие важную роль в процессе старения.
* Кровь «путешествует» по организму, исходя из одной стороны сердца, а в конце полного круга через 60 секунд возвращается к другой. За сутки она проходит 270 370 км.
 |
О чем говорит анализ крови
Вы получили листок с результатами анализа крови. Как еще до визита к врачу разобраться, все ли в порядке с вашим организмом?
* Гемоглобин
. Его снижение может быть следствием дефицита или нарушения всасывания железа (при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, после операций, из-за наличия глистов и пр.). Повышенный уровень бывает при больших физических нагрузках, заболеваниях печени, крови, пороках сердца. Норма: мужчины - 135 - 160 г на 1 л крови, женщины - 120 - 145 г/л.
* Эритроциты (красные клетки крови)
. Снижение обусловлено теми же причинами, что и снижение уровня гемоглобина, который содержится в эритроцитах. Норма: от 3,8 до 5,8 млн. в 1 мл.
* Лейкоциты (белые клетки крови)
. Увеличение свидетельствует о наличии вирусного или инфекционного заболевания. Понижение уровня (на фоне увеличения количества лимфоцитов) может быть признаком гриппа, кори, инфекционного гепатита, краснухи. Норма: 3,5 - 10 тыс. в 1 мл.
* Базофилы
. Количество повышается при аллергии, после удаления селезенки, при лимфогранулематозе. Норма: 0,1 процента.
* Эозинофилы
. Число их увеличивается при наличии глистов, при аллергии, экземе и псориазе. Норма: 1 - 5 процентов.
* Нейтрофилы
. Если зашкаливают - идет воспалительный процесс. Норма: 45 - 70 процентов.
* Моноциты . Повышение характерно для инфекций. Норма: 3 - 11 процентов.
* СОЭ . Скорость оседания эритроцитов - показатель воспаления, инфекций, анемии, злокачественных опухолей. Норма: у женщин - от 2 до 15 мм в час, у мужчин - от 1 до 10 мм в час. Повышается при беременности (до 25 мм/ч).
* Тромбоциты . Повышаются при болезнях крови, анемии. Понижаются при вирусных и бактериальных атаках. Норма: 150 - 400 тыс. в 1 мл.
* Сахар . Норма уровня глюкозы в капиллярной крови: 3,3 - 5,5 ммоль/л.
* Холестерин . Норма: до 5,2 ммоль/л. После 40 лет уровень нужно проверять регулярно, поскольку повышение - сигнал о развитии атеросклероза, а значит, риска инфарктов и инсультов.
Каждое из открытий имеет важнейшее значение для науки и человечества.
Ген интеллекта
Американские ученые из Калифорнии обнаружили белок с названием «клото» и ген KL-VS, который отвечает за его выработку. Последний тут же получил имя «ген интеллекта», ведь данный белок способен повысить показатели IQ человека сразу на 6 пунктов. Более того, этот белок можно синтезировать искусственно, и не важно, какого возраста человек. Следовательно, в будущем ученые научатся научными методами делать людей умнее вне зависимости от их природных интеллектуальных данных. Конечно, при помощи «клото» невозможно сделать из обычного человека гения. Но помочь людям с задержками интеллектуального развития, а также тем, кто страдает от болезни Альцгеймера, в будущем, возможно, и получится.
Болезнь Альцгеймера
Кстати, о болезни Альцгеймера. С момента ее описания в 1906 году ученые не могли достоверно выяснить природу данного заболевания, по каким причинам оно развивается у одних людей, а у других – нет. Но недавно появился существенный прорыв в изучении этой проблемы. Японские исследователи из Университета Осака обнаружили ген, который развивает болезнь Альцгеймера у подопытных мышей. В рамках исследований был выявлен ген klc1, способствующий накоплению в тканях мозга бета-амилоидного белка, который и является основным фактором развития болезни Альцгеймера. Механизм этого процесса был известен давно, но раньше никто не мог объяснить его причину. Опыты показали, что при блокировке гена klc1, количество скапливающегося в головном мозге бета-амилоидного белка снижается на 45%. Ученые надеются, что в будущем их исследования помогут в борьбе с болезнью Альцгеймера – опасным заболеванием, которым страдают десятки миллионов пожилых людей по всему миру.
Ген глупости
Оказывается, существует не только ген интеллекта, но и ген глупости. Во всяком случае, так считают ученые из Университета Эмори в Техасе. Они обнаружили генетическое отклонение RGS14, отключение которого позволяет заметно улучшить интеллектуальные способности подопытных мышей. Выяснилось, что блокировка гена RGS14 делает более активной область CA2 в гиппокампе – области мозга, отвечающей за накопление новых знаний и сохранение воспоминаний. Лабораторные мыши без этой генетической мутации стали лучше запоминать объекты и перемещаться по лабиринту, а также лучше адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды. Ученые из Техаса надеются в будущем разработать препарат, который блокировал бы ген RGS14 у уже живущего человека. Это позволило бы дать людям невиданные ранее интеллектуальные возможности и познавательные способности. Но до реализации данной идеи нужно еще не одно десятилетие.
Ген ожирения
Оказывается, у ожирения также есть генетические причины. В разные годы ученые находили разные гены, способствующие появлению лишнего веса и большого количества жира в организме. Но «главным» из них на данный момент считается IRX3. Выяснилось, что этот ген влияет на процент жира относительно общей массы. Во время лабораторных исследований, оказалось, что у мышей с поврежденным IRX3 процент жира в организме в два раза меньше, чем у остальных. И это притом, что их кормили одинаковым количеством высококалорийной пищи.
Дальнейшее изучение генетической мутации IRX3, а также механизмов ее воздействия на организм позволит создавать эффективные лекарства от ожирения и диабета.
Ген счастья
И главное, на наш взгляд, открытие генетиков из всех упомянутых в этом обзоре. Обнаруженный учеными из Лондонской школы здоровья, 5-HTTLPR называют «геном счастья». Ведь, оказывается, он отвечает за распространение гормона серотонин в нервных клетках. Считается, что серотонин является одним из важнейших факторов, отвечающих за настроение человека, он заставляет нас радоваться или грустить, в зависимости от внешних условий. Те, у кого низкий уровень этого гормона, подвержены частым приступам плохого настроения и депрессий, склонны к тревожности и пессимизму. Британские ученые выяснили, что так называемая «длинная» вариация гена 5-HTTLPR способствует лучшей доставке серотонина в головной мозг, что заставляет человека чувствовать себя в два раза счастливее, чем остальные. Эти выводы основаны на опросе и изучении генетических особенностей нескольких тысяч добровольцев. При этом самые лучшие показатели довольства жизнью оказались у тех людей, оба родителя которых также обладают «геном счастья».
Телеграф - последние новости Украины и мира