1

Содержание

Введение…………………………………………………………….стр. 2

1. История развития генной инженерии ……………...………..….стр. 32. Влияние генов на человека ………………………………………стр. 53. Научно-исследовательские аспекты …………………………….стр. 84. Схема, используемая в генной инженерии ……………………..стр. 105. Среда и наследственность ……………………………………….стр. 116. Плюсы Генной инженерии ………………………………………стр. 137. Минусы Генной инженерии…………………………………….. стр. 15

Заключение…………………………………………………………... стр. 16

Список литературы…………………………………………………...стр. 18

2

Введение

Важной составной частью биотехнологии являетсягенетическая инженерия. Родившись в начале 70-х годов, онадобилась сегодня больших успехов. Методы генной инженериипреобразуют клетки бактерий, дрожжей и млекопитающих в"фабрики" для масштабного производства любого белка. Это даетвозможность детально анализировать структуру и функции белкови использовать их в качестве лекарственных средств.

Генетическая инженерия (генная инженерия) -совокупность приёмов, методов и технологий получениярекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма(клеток), осуществления манипуляций с генами и введения ихв другие организмы. Генетическая инженерия не является наукой в широкомсмысле, но является инструментом биотехнологии, используяметоды таких биологических наук, как молекулярная иклеточная биология, цитология, генетика, микробиология,вирусология. За последние десятилетия, ученые с известной степеньювероятности установили, в каких именно хромосомах находятсягены, мутация которых вызывает ту или иную болезнь. Однако,замена «дефектных» генов на здоровые, не только крайнесложна, но и не очень эффективна - одно и то же заболеваниебывает вызвано разными мутациями, из-за чего ход болезничасто не поддается прогнозированию. Актуальность данной темы обусловлена тем, что за столет своего существования генетика добралась до человека, итеперь уже она его не оставит. Она нарисует егоиндивидуальный генетический портрет, даст ему в рукиминиатюрный прибор, в котором будет собрана вся его

3

наследственная информация. Каждый получит предупреждение, вкаком возрасте болезнь Альцгеймера приступит к разрушениюего памяти, насколько велик для него риск, заболеть ракомили диабетом. Генетика порождает новую медицину - к этому истремились сто лет назад ее основатели.

1. История генной инженерии

Генная инженерия появилась благодаря работам многихисследователей в разных отраслях биохимии и молекулярнойгенетики. На протяжении многих лет главным классоммакромолекул считали белки. Существовало дажепредположение, что гены имеют белковую природу. Лишь в 1944году Эйвери, Мак Леод и Мак Карти показали, что носителемнаследственной информации является ДНК. С этого времениначинается интенсивное изучение нуклеиновых кислот. Спустядесятилетие, в 1953 году Дж.Уотсон и Ф. Крик создалидвуспиральную модель ДНК. Именно этот год на рубеже 50-60-хгодов были выяснены свойства генетического кода, а к концу60-х годов его универсальность была подтвержденаэкспериментально. Шло интенсивное развитие молекулярнойгенетики, объектами которой стали ее вирусы и плазмиды.Были разработаны методы выделения высокоочищенныхпрепаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмид и вирусов.

4

ДНК вирусов и плазмид вводили в клетки в биологическиактивной форме, обеспечивая ее репликацию и экспрессиюсоответствующих генов. В 70-х годах был открыт рядферментов, катализирующих реакции превращения ДНК. Особаяроль в развитии методов генной инженерии принадлежитрестриктазам и ДНК-лигазам.

Историю развития генетической инженерии можно условно разделитьна три этапа:

Первый этап связан с доказательствомпринципиальной возможности получения рекомбинантных молекулДНК in vitro. Эти работы касаются получения гибридов междуразличными плазмидами, создание рекомбинантных молекул сиспользованием исходных молекул ДНК из различных видов иштаммов бактерий, их жизнеспособность, стабильность ифункционирование. Второй этап связан с началом работ по получениюрекомбинантных молекул ДНК между хромосомными генамипрокариот и различными плазмидами, доказательством ихстабильности и жизнеспособности. Третий этап - начало работ по включению в векторныемолекулы ДНК (ДНК, используемые для переноса генов испособные встраиваться в генетический аппарат клетки-рецепиента) генов эукариот, главным образом, животных.Формально датой рождения генетической инженерии следуетсчитать 1972 год, когда в Стенфордском университете П.Берг, С. Коэн, Х. Бойер с сотрудниками создали первуюрекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса SV40,бактериофага и E. coli.

Генетическая инженерия - конструирование ДНК/invitro функционально активных генетических структур(рекомбинантных ДНК), или иначе - создание искусственныхгенетических программ (Баев А. А.). По Э. С. Пирузянгенетическая инженерия - система экспериментальных приемов,позволяющих конструировать лабораторным путем (в пробирке)

5

искусственные генетические структуры в виде так называемыхрекомбинантных или гибридных молекул ДНК [12, с.62].

Генетическая инженерия - получение новых комбинацийгенетического материала путем проводимых вне клеткиманипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переносасозданных конструкций генов в живой организм, в результатекоторого достигается их включение и активность в этоморганизме и у его потомства. Речь идет о направленном, позаранее заданной программе конструировании молекулярныхгенетических систем вне организма с последующим введениемих в живой организм. При этом рекомбинантные ДНК становятсясоставной частью генетического аппарата рецепиентногоорганизма и сообщают ему новые уникальные генетические,биохимические, а затем и физиологические свойства.

Цель прикладной генетической инженерии заключается вконструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которыепри внедрении в генетический аппарат придавали бы организмусвойства, полезные для человека. Например, получение«биологических реакторов» - микроорганизмов, растений иживотных, продуцирующих фармакологически значимые длячеловека вещества, создание сортов растений и породживотных с определёнными ценными для человека признаками.Методы генной инженерии позволяют провести генетическуюпаспортизацию, диагностировать генетические заболевания,создавать ДНК-вакцины, проводить генотерапию различныхзаболеваний.

6

2. О влиянии генов на человека

Одни и те же вопросы, задаваемые уже не первыйгод, сближают душу и тело и тут же непоправимо разделяютих. Неужели гены полностью и изначально программируют нашужизнь? Неужели мы не способны измениться вообще? Или женаше поведение можно объяснить влиянием внешней среды,умением чему-то учиться? Итак, может ли человекразвиваться, или все предопределено от века?

На протяжении всего XX столетия ученые по-разному отвечали на эти важнейшие вопросы бытия. В самомначале века была популярна вульгарная теориянаследственности. В двадцатые годы маятник качнулся вобратную сторону. Заговорили о теории «бихевиоризма».Внезапно первопричиной всему стала окружающая среда. Самогоже человека, как утверждали поклонники «новоуча» (вот оно,«время перековки»!), можно научить буквально всему. Человекесть существо перевоспитываемое. Итак, из непокорногоматериала он прямо на глазах превращался в пластилин,поднесенный к перстам социальных и политических ваятелей. Вконце семидесятых годов империя биологов нанесла ответныйудар. Преемники «теории наследственности» бросились в новую

7

атаку. Они опирались на поразительные открытия, сделанныегенетиками.

Теперь битва велась уже за первооснову человека.Является ли он марионеткой собственных генов? Может ли,например, «ген убийцы» определять агрессивное поведениечеловека?

Поиски нематериального начала в человеческоместестве - души, духа, сознания, эго - вылились в чередубеспрерывных поражений. Новые сведения о нашей природепоступали одно за другим. В последние годы не проходило имесяца, чтобы не выявлялось: «Ген такой-то ответствен зато-то». Список казался неисчерпаемым. Среди десятков других«управделами» отрекомендовались ген авантюризма, генобжорства, ген верности, ген робости, ген алкоголизма. Дажерелигиозность, политические воззрения или социальнаяпозиция якобы передавались по наследству. Со времениронических пассажей Джонатана Свифта мир не казался такимпредопределенным, как это явствовало из откровенийгенетиков. «За несколько дней до сотворения мира, - говорил он,- определено было, чтобы мой нос и этот столб столкнулись,и поэтому провидение сочло нужным послать нас в миродновременно и сделать соотечественниками и согражданами.Если бы глаза мои были открыты, то, по всей вероятности,дело кончилось бы гораздо хуже. Разве не оступаютсяежедневно люди, несмотря на всю свою предусмотрительность?»(«Сказка бочки», пер. А. Франковского). Ретивые генетики,пожалуй, подправили бы Свифта, сказав, что движением носа,что шмякнулся о столб, конечно же, руководил «дефектныйген», мешавший индивиду держать нос по ветру и, наоборот,впутывавший его в разные неприглядные истории.Впрочем, все вышеназванные открытия были сравнительнобезобидными, хотя и сейчас еще немало политических тирановбудут рады истребить своих генетически неисправимыхпротивников как тупиковую эволюционную ветвь, преграждающуюдорогу в светлое будущее.

8

Между тем человек становился все «прозрачнее». Ученыезаявили, что такие наклонности человека, как агрессивностьили гомосексуализм, тоже коренятся в наших генах. Подобныеоткрытия провоцировали следующий вывод: ген агрессивностиуправляет поведением человека, в то время как егообладатель не несет никакой ответственности за совершенныеим деяния. «Несчастного хозяина гена» - возьмем самыйкрайний случай - нельзя даже осудить за убийство. Ген,знаете ли, попутал. Под выстрелами биологов падаетбездыханное тело юриспруденции. Оппоненты говорят обратное:мы всегда имеем дело не только с различными генетическимифакторами, но и с окружающим нас миром. Понятие «окружающий мир» имеет мало общего спривычным термином «среда». Как считают генетики,«окружающий мир» не является чем-то неизбежно-императивнымдля человека, чем-то вроде клетки, в которую заточенбедняга, «имевший несчастие родиться». Нет, человек самвыбирает, выискивает себе свою среду (даже в темном царстверебенок может плениться лучиком света), воздействует насреду и, в свою очередь, ею же, своей избранницей,переделывается - таким образом, человек и окружающая егосреда находятся, так сказать, в «диалоговом режиме»: «Онаего заела, он ее достал». У всех нас есть определенные качества, которые нам неизбыть. Можем ли мы повлиять на это или нет - об этом мыузнаем, лишь попытавшись это сделать. Никогда не удастсяпредсказать, насколько человек способен преступить своигенетические задатки. Что же до точного поведения, тоновооткрытые гены стали давать слабину.Пресловутый «ген агрессивности» разделил участь большинствадругих генов, якобы предопределявших поведение человека.Встречали их фанфарами, провожали короткой усмешкой. Ихвсемогущая власть опровергалась более тщательными научнымиизысканиями, и неудавшиеся диктаторы человеческой сутибесславно покидали «поле битвы за человека». Отныне«биологическим Бонапартом» оставалось лишь будоражить умыменее сведущие, витать среди застольных бесед обывателей,

9

равно взволнованных и экстрасенсами, и «экстрагенами»,превращать вульгарную болтовню в подобие научных сентенций,которые можно поверить даже «точным бухгалтерскимрасчетом».

То же случилось и с геном гомосексуализма. Вопрекиустремлениям и уверениям, ученым не удалось отыскать ген,заставляющий мужчину предпочитать особей своего пола «всемкрасавицам Шираза». Гены определяют многое, но не все!

Нет, и не будет найдено никаких особенных генов,отвечающих, например, за интеллект. Исследования показали,что новорожденные дети мало различаются по своемуинтеллекту. Все довершает воспитание, заботливое илинебрежное. Дети - при своих-то врожденных способностях -чаще всего бывают именно «запущены» родителями и близкими.Или же они сами «запускают» себя, ленясь, зарывая свойталант, не развивая свои способности. Если б отвергнутыйнами одиозный политик проповедовал в своей жизни толькоодно: «Учиться, учиться и учиться!», цены бы этому лапушкене было. Да и нам тоже, если б мы одного этого завета ислушались.

Гены решают многое, но не все. Мы уступаем им нашуконституцию, но то, что восстает против всеобщего закона -дух, - становится достоянием нашего знания, нашей воли. Да,мы часто идем на поводу у генов. Мы наследуем цвет глаз иокраску волос, форму носа и оттенок кожи. Мы наследуеммногие недуги. Все, с чем мы приходим в жизнь, впрямьзаложено в наших генах. Они - инструкция нашей конструкции.(Если точно говорить: наследственность определяет нормуреакции, норму изменчивости.) Именно они определяютстроение ферментов и протеинов, жизненно важных для работывсех клеток нашего организма. И все же, если в генах неткакого-то уж очень серьезного изъяна, любые их вариацииможно как-то компенсировать путем влияния, воздействияокружающих, подражания им.

10

3.Научно-исследовательские аспекты

Генная инженерия - экспериментальная наука.Возникла на стыке молекулярной биологии и генетикиофициально в 1972 г., когда в лаборатории П. Берга(Стенфордский университет, США) была получена перваярекомбинантная (гибридная) ДНК на базе объединениягенетического материала, полный геном вируса обезьян 40,

11

часть генома изомерного бактериофага и гены галактозногооперона. Генная инженерия нацелена на создание организмов с новымикомбинациями наследственных свойств путем конструированияфункционально-активных генетических структур в формерекомбинантных ДНК из фрагментов геномов разных организмов,которые вводились в клетку. Как отмечалось, впервые рекомбинантную ДНК получилагруппа П. Берга в 1972 г. В 1973-74 гг. С. Коэном, Д.Хелинским, Г. Бойером и другими учеными впервыесконструированы функционально активные молекулы гибриднойДНК, то есть удалось их клонирование. Были созданы первые,не существующие в Природе, плазмиды (стабилизаторнаследства) на базе ДНК из разных видов бактерий и высшихорганизмов, из ДНК лягушки (кодирующей синтез рРНК),морского ежа (контролирующей синтез белков-гистон), и отмыши.Вскоре аналогичная работа была выполнена в нашей странегруппой специалистов под руководством С. И. Алиханяна и А.А. Баева.

Работы в направлении синтеза гена начались еще до1972 г. Так в 1969 г. появились публикации по выделениюгенов при помощи физических и генетических методов.

На начальном этапе развития генной инженерии широкоиспользовался способ получения генов из природныхисточников, и он до сих пор применяется для создания банкагенов.

Метод химического синтеза генов и введения их вклетки микроорганизмов обеспечил возможность полученияпродуцентов инсулина человека для лечения больных диабетом,открылся путь для производства продуктов белковой природы.

Широкое распространение нашел методферментативного синтеза генов по механизму обратной

12

транскрипции. Он позволяет синтезировать практически любойген. С его помощью созданы и клонированы в бактериях гены,кодирующие глобины человека, животных, птиц и т. п.,интерферон человека, который используют для борьбы свирусными инфекциями, злокачественными опухолями и рядомдругих заболеваний.

Однако остается нерешенной проблема стабильности гибридныхмолекул. Вектор должен обеспечивать стабильное наследованиеДНК в автономном состоянии, иметь генетические маркеры дляобнаружения трансформированных клеток, содержать сайтузнавания и др. Он используется для получения банка генов,так как клонированные в них большие фрагменты ДНК легкохранить, выделять и анализировать. Создаются специальныевекторы и для клонирования ДНК в клетках животных ирастений, при этом в клетках животных могут быть некоторыевирусы, а растений - агробактерии на основе специальныхплазмид и передаваться клеткам в естественных условияхбактериями.

13

4. Схема, используемая в генной инженерии :

Генную инженерию составляет совокупность различныхэкспериментальных приемов (методик), обеспечивающихконструкцию (реконструкцию) и клонирование молекул ДНК(генов) с заданными целями.

Методы генной инженерии используют в определеннойпоследовательности, причем различают несколько стадий ввыполнении типичного генно-инженерного эксперимента,направленного на клонирование какого-либо гена, а именно:

1. Выделение ДНК из клеток интересующего организма(исходного) и выделение ДНК-вектора. 2. Разрезание (рестрикция) ДНК исходного организма нафрагменты, содержащие интересующие гены, с помощью одногоиз ферментов-рестриктаз и выделение этих генов изобразованной рестрикционной смеси. Одновременно разрезают

14

(рестрикциируют) векторную ДНК, превращая ее из кольцевойструктуры в линейную. 3. Смыкание интересующего сегмента ДНК (гена) с ДНКвектора с целью получения гибридных молекул ДНК. 4. Введение гибридных молекул ДНК путем трансформации вкакой-либо другой организм, например, в Е. coli или всоматические клетки. 5. Высев бактерий, в которые вводили гибридные молекулыДНК, на питательные среды, позволяющие рост только клеток,содержащих гибридные молекулы ДНК. 6. Идентификация колоний, состоящих из бактерий,содержащих гибридные молекулы ДНК. 7. Выделение клонированной ДНК (клонированных генов) иее характеристика, включая секвенирование азотистыхоснований в клонированном фрагменте ДНК.

ДНК (исходная и векторная), ферменты, клетки, в которыхклонируют ДНК - все это называют «инструментами» геннойинженерии.

5. Среда и наследственность

Излечивая больного, предотвращая распространениеинфекционных заболеваний, врач использует могучее влияние

15

среды на живой организм. Лечить - это значит так изменитьсреду, чтобы эти изменения шли на пользу больному, помогаяему бороться с болезнью. В борьбе с инфекциями наукадостигла поразительных результатов. Лечение наследственныхили врожденных заболеваний - дело гораздо более трудное. Вслучае врожденной болезни инфицирующий возбудительотсутствует. Нет врага, которого следует уничтожить.Излечимы ли наследственные болезни, возможна ли ихпрофилактика? Неужели действительно нет способоввоздействовать извне на наследственный недуг, снять спомощью лекарства, диеты, лечебной гимнастики,хирургическим путем, наконец, симптомы заболевания?

Благодаря достижениям медицинской цитологии и биологическойхимии ученые начали понимать, в чем же заключается разницамежду здоровым организмом и организмом, отягощеннымнаследственной болезнью. Разработаны способы раннейдиагностики многих наследственных заболеваний и найденыметоды их лечения. По отношению к некоторым болезнямоткрылась возможность предупредить рождение больных детейили предотвратить у них развитие болезни. Успех таился настыке наук. Стена, отделяющая ученых-биологов и врачей-практиков, рухнула. Этот процесс осуществляетсяодновременно во всем мире. Интерес к законамнаследственности со стороны врачей значительно возрос.

Наследственно обусловленные болезни человека привлекают ксебе в настоящее время огромное внимание ученых всех стран.Создаются специальные научные институты для их изучения,периодически созываются

Съезды по медицинской генетике, издаются специальныежурналы. Эта новая глава медицины развивается быстрымтемпом. Современному человечеству удалось в какой-то мересправиться с рядом болезней, таких, как многие инфекции(туберкулез, оспа, тифы, сифилис, малярия и др.). Или какмногие хирургические заболевания, вследствие чегозначительно увеличилась средняя продолжительность жизни

16

современных людей; в то же время в отношении наследственныхболезней до последнего времени почти ничего еще не былосделано. Понятен тот огромный интерес, который в настоящеевремя привлекают к себе эти заболевания.

Важная роль при этом принадлежит тщательному изучениюсемейного анамнеза, составлению и анализу родословной.Успехи в ранней диагностике наследственных заболеванийобмена веществ в период, когда имеются лишь небольшиенарушения и заболевание еще не привело к необратимымморфологическим изменениям, способствуют разработке мерлечебного воздействия. Занятия физической культуройблаготворно влияют на человека, и людям, занятым умственнымтрудом, необходимо компенсировать ограничение двигательнойактивности. Но вернемся к тесту. Длительный сон (свыше 10часов в сутки) отрицательно влияет на продолжительностьжизни, сокращая ее на 4 года по сравнению с 7-8-часовымсном, что также объясняется снижением двигательнойактивности, а значит, и ухудшением кровообращения. Тестпоказал, что агрессивные люди вспышками гнева укорачиваютсвой век, тогда как спокойные - продляют его благодарясобственной уравновешенности. Разница в продолжительностижизни этих двух категорий лиц составляет шесть лет. Напродолжительность жизни отрицательно влияют курение,употребление спиртного, наркотиков, избыточный вес,положительно влияет образование. Среднее удлиняет ее нагод, а высшее - на два. Образование развивает интеллект икультуру, которые влияют на всю организацию жизни человека.

Статистика свидетельствует, что долголетие бабушек идедушек (срок жизни не менее 85 лет одного из них или неменее 80 - двух) повышает шансы внуков на продолжительностьжизни, превышающую среднестатистическую. Скоропостижнаясмерть одного из этих прародителей в возрасте до 50 лет отсосудистых или онкологических заболеваний говорит онеобходимости профилактики названных болезней у ихпотомков. Сейчас стало модно рисовать генеалогическое древосвоей семьи. Вполне естественен интерес людей к своей

17

родословной, к тому, чем занимались их прабабушки ипрадедушки, участниками каких исторических событий онибыли, как жили. Полезно поинтересоваться и здоровьемродственников старшего поколения, так какпредрасположенность ко многим заболеваниям передается понаследству. Например, гипертония, диабет, рак. Другойпример: медики считают алкоголизм болезнью, предупреждая,что склонность к злоупотреблению спиртным можетнаследоваться. Что это значит? Говоря бытовым языком,человек быстрее втягивается в пьянство, быстрее спивается.Это обусловлено особенностями биохимических процессов в егоорганизме. Однако предрасположенность и предопределенность- понятия разные. Реализация генетической программы зависитот целого комплекса условий. В рассматриваемом случае онакорректируется соответствующим образом жизни.

6. Плюсы Генной инженерии

Эмбриогенез - это феноменальный процесс, при котороминформация, заложенная в линейной структуре ДНК, реализуется втрехмерный организм.

ДНК представляет запись последовательности аминокислотдля построения молекул различных белков. В эмбриональном

18

развитии в разное время появляются разные белки. Существуютгены-регуляторы, которые определяют время и скоростьсинтеза. Установлены состав и структура гена, но неизвестнокак кодируется форма организма и, соответственно, каклинейные спирали цепочной структуры белков соединяются вобъемные структуры.

Клонирование есть воспроизведение живого существа из егонеполовых клеток. Это попытка прорыва сквозь запретыПрироды.

Клонирование органов и тканей - это задача номер один вобласти трансплантологии, травматологии и др. областяхмедицины и биологии.

При пересадке клонированных органов не возникает реакцииотторжения и возможных последствий (например, рака,развивающегося на фоне иммунодефицита). Клонированныеорганы - это спасение для людей, попавших в автомобильныеаварии или иные катастрофы, а также нуждающихся врадикальной помощи из-за каких-либо заболеваний.

Клонирование может дать возможность бездетным людямиметь своих собственных детей, поможет людям, страдающимтяжелыми генетическими заболеваниями. Так, если гены,определяющие какую-либо подобную болезнь, содержатся вхромосомах отца, то в яйцеклетку матери пересаживается ядроее собственной соматической клетки, тогда появится ребенок,лишенный опасных генов, точная копия матери. Если эти генысодержатся в хромосомах матери, то в ее яйцеклетку будетперемещено ядро соматической клетки отца - появитсяздоровый ребенок, копия отца.

Более скромная, но не менее важная задача клонирования- регуляция пола сельскохозяйственных животных, а такжеклонирование в них человеческих генов "терапевтическихбелков", которые используются для лечения людей, напримергемофиликов, у которых мутирован ген, кодирующий белок,участвующий в процессе свертывания крови. Это тем более

19

важно, поскольку гемофилии считаются "группой риска" поСПИДу. Бум, связанный с рождением овечки Долли, это всего лишьэпизод развитии клонирования. Когда она подрастет иобзаведется своим потомством, в ее молоке будет ичеловеческий белок, отличающийся от овечьего. Она станет наслужбу человечеству. Американские ученые несколько модифицировали методшотландцев, использовав ядра эмбриональных (зародышевых)фибробластов - взятых у взрослого организма клеток. Этооблегчило задачу введения "чужого" гена, поскольку вкультуре фибробластов это делать значительно легче идешевле. А, кроме того, так был обойден теломерасный (теломерас- бессмертие гена) запрет и смягчен запрет на клонирование(не распространяется на животных, отдельные органы и ткани,а клонирование людей отодвигается на 10 лет). Это сулит уникальные перспективы для человечества,несмотря на все высказанные политическими, религиозными,научными и общественными деятелями морально-этические ичисто биологические возражения по использованиюклонирования.

20

7.Минусы Генной инженерии.

Некоторые особенности новых технологий 21 векамогут привести к большим опасностям, чем существующиесредства массового уничтожения. Прежде всего, этоспособность к саморепликации. Разрушающий и лавинносамовоспроизводящийся объект, специально созданный илислучайно оказавшийся вне контроля, может стать средствоммассового поражения всех или избранных. Для этого непотребуются комплексы заводов, сложная организация ибольшие ассигнования. Угрозу будет представлять самознание: устройства, изобретённые и изготовленные вединичных экземплярах, могут содержать в себе всё,необходимое для дальнейшего размножения, действия и дажедальнейшей эволюции - изменению своих свойств в заданномнаправлении. Конечно, выше описаны вероятные, но негарантированные варианты развития генной инженерии. Успехв этой отрасли науки сможет радикально поднять

21

производительность труда и способствовать решению многихсуществующих проблем, прежде всего, подъему уровня жизникаждого человека, но, в то же время, и создать новыеразрушительные средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Естествознание затрагивает широкий спектр вопросов омногочисленных и всесторонних проявлениях свойств природы.

В 70-е годы XX века создана техника выделения гена изДНК, а также методика размножения нужного гена. Врезультате этого возникла генная инженерия. Внедрение вживой организм чужеродной генетической информации и приемы,

22

заставляющие организм эту информацию реализовывать,составляют одно из самых перспективных направлений вразвитии биотехнологии. Методами генетической инженерииудалось получить интерферон и инсулин. Объектомбиотехнологии выступает сегодня не только отдельный ген, нои клетка в целом. Клеточная инженерия открывает широкие возможностипрактического использования биомассы культивируемых клетоки создания на их основе промышленных технологий, например,для быстрого клонированного размножения и оздоровлениярастений. Применение методов клеточной инженерии позволяетсущественно интенсифицировать процесс создания новых форморганизмов. Метод гибридизации соматических клеток - новыйметод, дающий возможность получать межвидовые гибриды, т.е.преодолевать естественный барьер межвидовойнескрещиваемости, чего нельзя было достичь традиционнымиметодами селекции. Для этого в искусственно созданныхусловиях выделяют и сливают протопласты - клетки, лишенныестенок, обоих родительских растений и получают гибридныеклетки, которые могут затем регенерировать целое гибридноерастение с признаками обоих родителей. Это позволяетполучать совершенно новые организмы, не существовавшие вприроде. Но при этом возникает опасность, что искусственносозданные организмы могут вызвать непредсказуемые инеобратимые последствия для всего живого на Земле, в томчисле, и для человека.

Генная и клеточная инженерия обратили вниманиечеловечества на необходимость общественного контроля завсем, что происходит в науке.

Проделанная работа позволяет сделать вывод о том, что натехнологии рекомбинантных ДНК основано получениевысокоспецифичных ДНК-зондов, с помощью которых изучаютэкспрессию генов в тканях, локализацию генов в хромосомах,выявляют гены, обладающие родственными функциями (например,у человека и курицы). ДНК-зонды также используются в

23

диагностике различных заболеваний. Технологиярекомбинантных ДНК сделала возможным нетрадиционный подход"белок-ген", получивший название "обратная генетика". Притаком подходе из клетки выделяют белок, клонируют ген этогобелка, модифицируют его, создавая мутантный ген, кодирующийизмененную форму белка. Полученный ген вводят в клетку.Если он экспрессируется, несущая его клетка и ее потомкибудут синтезировать измененный белок. Таким образом, можноисправлять дефектные гены и лечить наследственныезаболевания. Генетическая трансформация животных позволяет установитьроль отдельных генов и их белковых продуктов, как врегуляции активности других генов, так и при различныхпатологических процессах. С помощью генетической инженериисозданы линии животных, устойчивых к вирусным заболеваниям,а также породы животных с полезными для человекапризнаками. Сейчас, даже трудно предсказать всевозможности, которые будут реализованы в ближайшиенесколько десятков лет.

В применении к человеку генная инженерия могла быприменяться для лечения наследственных болезней. Однако,технически, есть существенная разница между лечением самогопациента и изменением генома его потомков. Хотя и внебольшом масштабе, генная инженерия уже используется длятого, чтобы дать шанс забеременеть женщинам с некоторымиразновидностями бесплодия. Для этого используют яйцеклеткиздоровой женщины. Ребёнок в результате наследует генотип отодного отца и двух матерей.

При помощи генной инженерии можно получать потомков сулучшенной внешностью, умственными и физическимиспособностями, характером и поведением. С помощьюгенотерапии в будущем возможно улучшение генома инынеживущих людей. В принципе можно создавать и болеесерьёзные изменения, но на пути подобных преобразованийчеловечеству необходимо решить множество этических проблем.

24

Таким образом, современное состояние науки онаследственности и хромосомных болезнях не дает никакихоснований для безучастного наблюдения над проявлениемтяжелых наследственных пороков у человека, как это имеломесто еще недавно. Однако сегодня ученым удалось выяснитьтолько связь между нарушениями хромосомного аппарата, содной стороны, с различными патологическими изменениями ворганизме человека - с другой. Касаясь вопроса о завтрашнемдне медицинской генетики, можно сказать, что установлениевзаимосвязи между наследственными заболеваниями ихромосомными повреждениями представляет для клиническоймедицины большой практический интерес. Выявление причинпервоначальных нарушений в системе хромосом, а такжеизучение механизма развития хромосомных болезней - такжезадача ближайшего будущего, причем задача первостепенногозначения.

Список литературы:

1.Горелов А.А. Концепции современного естествознания/А.А. Горелов. – М.;АСТРЕЛЬ, 2004.

2.Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания -М.: ВШ, 2003.

3.Концепции современного естествознания./ Под ред. Проф.В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова – М.: ЮНИТИ ДАНА,2003.

25

4.Жигалов Ю.И. Концепции современного естествознания -М.: Гелиос АРВ, 2002