О чем мечтают генетики…
Революция в естествознании, начатая на заре нашего века творением теории относительности и квантовой механики, длится. В ближайшее время на замену физике, как фавориту современного естествознания, шаг за шагом прибывает биология. Проникновение в глубины атомного ядра привело к творению атомной энергетики. Но раскрытие секретов атома наследственности гена, принесет нам еще огромную власть над природой.
Революция в естествознании, начатая на заре нашего века твореньем теории относительности и квантовой механики, длится. В ближайшее время на замену физике, как фавориту современного естествознания, шаг за шагом прибывает биология. Проникновение в глубины атомного ядра привело к творенью атомной энергетики. Но раскрытие секретов атома наследственности гена, предоставит нам еще большущую власть над природой.
Я не берусь пророчествовать, какие конкретно открытия будут изготовлены генетиками в наиблежайшие 50 лет. Можнож разговаривать только о вопросах, тот или другой соответственны иметься решены в водящемся. Сложность этих тем такая, что, полагаю, на их заключение оставит не одно десятилетие.
К баста нашего века народонаселение Света удвоится. Чтоб его прокормить, нужно в наиблежайшие 30 лет удвоить сбор зерновых, а продуктивность животноводства поднять разов в 10. Генетики теснее пустили сельскому хозяйству новейшие способы роста урожайности растений и продуктивности животных. Это, во-основных, управление развитием гибридов от с намерением подобранных родителей (гетерозис) и, во-вторых, направленное рост числа хромосом в клеточке (полиплоидия). Гибридная кукуруза, гибридные формы овощных растений, полиплоидная сладкая свекла дозволили поднять урожайность этих культур на 1030%. Наиблежайшая задачка резко повысить урожайность основной продовольственной культуры мира пшеницы. В животноводстве генетики теснее достигнули роста продуктивности кур, большого рогатого скота и остальных животных. Все-таки предстоит сделать во максимум разов главным образом.
Как не секрет, пенициллин и, почти все вторые лекарства зарабатывают с поддержкой микроорганизмов. Но не многие знают, что общедоступность этих ценнейших целебных средств награда генетиков. Конкретно они вывели новейшие разновидности микроорганизмов, тот или другой доставляют в сотки и даже тыщи разов главным образом лекарств, чем их прародители.
Но зачем же лишь лекарства? Теснее на данный момент с поддержкой микроорганизмов зарабатывают, к примеру, белки из нефти. А ежели вырастить новейшие высокопродуктивные породы микроорганизмов вывести направленно, именно для данной для нас цели? И зарабатывать из той же нефти и витамины, и аминокислоты, и белки, и все это хорошего свойства и в неограниченном количестве? Почти все ученые считают, что этаким методом можнож будет удовлетворить не только лишь все потребности населения земли в еде, да и обильно обеспечить сырьем свободную индустрия.
Марсиане из романа Герберта Уэллса Борьба миров убили на собственной планетке все болезнетворные мельчайшие организмы и встали полными обладателями целой биосферы. Роль жителя нашей планеты в эволюции живого мира на Свету пока что важно стыдливее. Люди вывели много культурных видов растений и пород животных. Ряд бешеных обликов был истреблен. Некие находятся на грани ликвидирования. Не считая того, человек загрязняет воздух и воду отдалениями промышленных компаний. В остальном эволюция жизни длится под деянием природных законов природы. А ведь почти все стихийные процессы в живой природе ориентированы против жителя нашей планеты и его деятельности. Мы защищаемся от хворей прививками, а вирусы гриппа, к примеру, образуют новейшие разновидности, против тот или другой у нас нет иммунитета. Это приводит к эпидемиям, обхватывающим чуток ли не целый мир. Мы выводим новейшие сорта растений, невосприимчивые к грибным и вторым болезням, а их возбудители изменяются и в итоге поражают даже те сорта, тот или другой ранее имелись абсолютно невосприимчивы к сиим хворям. Пассивная охрана от недоброжелательных организмов не может нас удовлетворять. Перед населением земли быть достойным превосходная задачка сделать контроль, выучиться править эволюцией целой жизни на нашей планетке. И не только лишь на поверхности материков, да и в Мировом океане. Процесс, тот или иной сейчас покоряется только законам наследственности, изменчивости и природного отбора, обязан замерзнуть одной из сфер сознательной деятельности населения земли.
Немыслимо снабдить продуктами кормленья и кислородом космические корабли дальнего следования. Нужно обладать на борту целый мир живых созданий, имитирующих круговорот веществ на Свету. Растения соответственны очищать атмосферу корабля от углекислого газа и обогащать ее кислородом, какие-то группы организмов обеспечивать кормление астронавтов и санитарию снутри корабля. На нашей планетке нет живых созданий, способных обеспечить экую замкнутую налаженность на космическом корабле, их необходимо сделать.
Высадившись на Марсе, астронавты, вероятно, встретят там неизвестные нам формы жизни. Каковы они? Основываются ли, как и у нас, на содействии ДНК, РНК и белков? Либо там нечто совершенно другое? От ответа на эти коренные вопросцы зависит все представление о сути жизни и осознание законов ее развития во вселенной.
До этого времени генетики, творя новейшие формы живых созданий, гуще итого поступали так: первоначально радиационным и хим действием повышали численность различных мутаций, а далее с помощью отбора, скрещивания и остальных селекционных способов выводили новейший сорт растения либо породу животных. И жаждая этот путь отдал теснее много ценных результатов, генетики грезят о том поры, иной раз получится вызывать направленные мутации, другими словами сходу зарабатывать организмы с заблаговременно данными потомственными признаками. Расшифровка генетического кода дозволяет полагаться, что пора это не за горами.
Генетики грезят о том поры, иной раз наследственность новейших живых созданий будет рассчитываться заблаговременно, как рассчитывается на данный момент установка, например, самолета. Основные шаги в этом направлении теснее изготовлены.
Шифр наследственности, записанный на молекулах ДНК, можнож уподобить чертежу имеющегося организма, поточнее магнитной записи этого чертежа. Осматривая экую запись, никак не так, какой конкретно проект закодирован на магнитной ленте самолета либо кара: не видно ни крыльев, ни мотора. Метко так же в молекуле ДНК вы не увидите зачатков глаз, рук либо сердца. Тут записана только информация о том, как их строить.
Леонардо да Винчи сделал очерк вертолета задолго до того, как вертолет был построен. И процесс не в несовершенстве этого очерка. Даже если б у Леонардо был исполнительный проект современного вертолета, выстроить его в то пора он бы не сумел. Сам по для себя проект не преобразуется в машинку. Для этого нужен подходящий завод, а иногда и целый комбинат. Метко так же, чтоб по записанной на молекуле ДНК потомственной инфы был построен новейший организм, нужна живая клеточка, тот или иной по трудности превосходит самый трудный завод.
Как по чертежу в заводских условиях строится, к примеру, самолет, мы знаем. А ах так из зародышевой клеточки развивается новейший организм, состоящий из 10-ов млрд различных клеток?
Скрыты жизни не сводятся к строению молекул ДНК, РНК и белков, но для раскрытия этих загадок строение этаких молекул знать нужно.
Около 2-ух годов назад синтезирована основная белковая молекула гормон инсулин. Целиком расшифровано строение 2-ух принципиальных белков дыхательных пигментов крови и мускул гемоглобина и миоглобина. Раскрыто пространственное размещение каждого из тыщ атомов в молекуле фермента лизоцима. Разыскан функциональный центр этого фермента, ответственный за каталитическое деянье. Но предстоит генеральное целиком во цельных элементах расшифровать код наследственности у многообразных живых организмов, выучиться так же легко читать его, как неплохой конструктор легко читает чертежи.
Ни крылья самолета, ни его мотор сами по для себя летать не могут. Способность к полету это новое качество, тот или иной владеет только целый самолет, а не неважно какая из его чисел. Живая клеточка это тоже единичное целое. Вне клеточки молекулы ДНК, РНК и белков сами по для себя не приходят живыми. Только предназначенное их взаимодействие порождает высшую форму движения жизнь.
На авиационном заводе любая компонент имеющегося самолета делается раздельно, и только далее из разрозненных компонентов собирается самолет. А вот наитруднейший многоклеточный организм развивается из одной-единственной оплодотворенной зародышевой клеточки. Каким образом происходит это развитие? Лишь решив все эти задачки, биологи наступят к управлению наследственностью. В том числе и наследственностью самого жителя нашей планеты.
Четыре ив каждой сотки родившихся деток возникают на свет с трудными врожденными недостатками: шизофренией, пороками сердца и почти всеми вторыми. Эти хвори лечатся с произведением либо совершенно недосягаемы современной медицине. Развившаяся за крайние 67 лет цитогенетика жителя нашей планеты представила, что причина потомственных хворей нарушение строения хромосом в ядре клеточки. К примеру, расстройство размена аминокислоты фенилаланина вызывает экую хворь, как фенилкетонурия. Ежели ее не вылечивать, то ребенок растет слабоумным. Исцеление сводится к диете, в тот или иной ограничивается содержание фенилаланина в еде. С течением времени необходимость в диете отпадает, и взрослый человек смотрится безусловно здоровым. Но его малыши могут рождаться нездоровыми. Ведь в хромосомах их зародышевых клеток сохранились пораженные гены.
Представьте для себя, что с конвейера сходят машинки, возведенные по неправильному чертежу. Ежели оплошности не чрезвычайно значительны, можнож, окончательно, поправлять их раздельно в каждой готовой машине. Но завод, тем более, будет по-былому выдавать все новейшие и новейшие дефектные сборки. Не превосходнее ли внести исправления в сам проект?
Пока что исцеление деток, нездоровых фенилкетонурией, чрезвычайно схоже на ремонт машин, сделанных по неправильному чертежу. Окончательно, превосходнее водилось бы уничтожать причину потомственных болезней на генетическом ватерпасе. Но как это сделать?
В ядрах клеток раковых опухолей хромосомы оказываются модифицированными, испорченными. Так, может быть, причина рака мутации в хромосомах клеток тела? Пожалуй, большая часть потомственных болезней жителя нашей планеты вызываются мутациями генов.
Иной раз получится отыскать методы направленного по данной програмке получения обычной структуры принесенного гена, будут целиком искоренены все потомственные хвори, а также и рак.
Тяжело предугадать имеющиеся вероятности жителя нашей планеты в управлении наследственностью. Не так давно в Ствифордском институте (США) группа доктора А Корнберга достигнула синтеза живой молекулы ДНК в контролируемых соглашениях. Это указывает, что искусственный синтез генов процесс недалекого имеющегося. Сначала это будут гены вирусов и микробов, а далее наступит очередь и наиболее произведенных организмов.
Источник:
Posted in ЭкоМедицина by admin with comments disabled.