CHITAT-KNIGI.COM
Читать бесплатно хорошую книгу!
  • Главная
  • Жанры
  • Авторы
  • ТОП книг
  • ТОП авторов
  • Контакты

Человек редактированный, или Биомедицина будущего

Часть 7 из 35 Информация о книге

Генетическая рекомбинация, или Поделись своим геномом

Бактериофаги, как и другие вирусы, имеют белковую капсулу, внутри которой содержится молекула ДНК или, реже, РНК. У них нет собственного обмена веществ, поэтому вне живой клетки они размножаться не могут.

Фаг проникает в бактерию, а дальше происходит нечто поразительное: его ДНК встраивается в геном бактерии. Для чего? Для того, чтобы генетический материал фага мог передаваться в ряду клеточных делений бактериальной клетки, пока не придет время его активации, которое определяется внешними факторами. В случае активации (это может произойти сразу после попадания вируса в клетку бактерии) генетическая информация с ДНК фага считывается бактериальными ферментами, то есть происходит транскрипция его собственной ДНК и синтезируются белки для сборки капсида (оболочки) вируса.

Далее наступает процесс сборки новых бактериофагов, после которого бактерия может погибнуть — лизироваться. Бактериальная стенка разрушается, и ее содержимое вытекает наружу, но теперь оно состоит из уже собранных фаговых частичек — размножение произошло. Кстати, именно свойство бактериофагов лизировать (растворять) определенные виды бактерий стоит запомнить — это пригодится, когда мы подойдем к теме редактирования генома.

Человек редактированный, или Биомедицина будущего - image3.jpg

Рис. 2. Генетическая рекомбинация. Вирусные частицы могут переносить генетический материал между различными клетками и организмами случайным образом

Ученые в своих экспериментах по перенесению бактериофагов с одних бактерий на другие, обладающие иными свойствами, обнаружили, что новые, вновь собранные частицы бактериофагов несут не только свой геном: они также могут захватывать какие-то фрагменты генетического текста бактерии — своего временного хозяина — и переносить этот генетический текст в другую бактерию, а могут и позабыть кусочек своей ДНК в геноме бактерии. Получается, что с помощью бактериофагов происходит обмен генетическим материалом, и это придает бактерии новые свойства.

Эксперимент, в котором был продемонстрирован такой обмен, поставил американский генетик и биохимик Джошуа Ледерберг в 1947 году. За открытие данного процесса, получившего название генетическая рекомбинация, то есть обмен генетическим материалом, в 1958 году ему была присуждена Нобелевская премия.

Процесс генетической рекомбинации между вирусами (неважно, бактериофагами или вирусами животных и человека) и клетками любых живых организмов универсален — принцип его остается неизменным.

Сегодня известно, что вирусы могут встраиваться в хромосому человека, состоящую из молекулы ДНК, потом вырезаться оттуда и встраиваться опять, но уже в другой район хромосомы. При этом вырезание и встраивание порой происходят неточно, в результате чего вирус может захватывать с собой и переносить отдельные участки генома, фрагменты генетической информации из одного места в другое.

Мы прекрасно знаем, что вирусы способны инфицировать людей, переходя от человека к человеку. Один чихнул — и вирус перелетел на другого. Это значит, что люди могут обмениваться фрагментами генетического текста просто в ходе обыденной жизни — за счет вирусов. Страшно, да?

На самом деле бояться особенно нечего по двум причинам. Во-первых, мы уже говорили в главе 1, что человек за жизнь накапливает миллионы мутаций. Передача чужого гена с вирусом — лишь один из примеров того, как эти изменения могут происходить. Однако возникает вопрос: не опасны ли они? Да, наверное, мутации, переданные вирусом, могут представлять опасность, но только в смысле возникновения вирусного заболевания, поскольку клетки взрослого организма имеют ограниченный срок жизни — они способны лишь к определенному количеству делений. Во-вторых, и это самое главное, — наш вирус, даже если он опасный, не попадет в клетки зародышевого пути, а значит, и изменения, которые он вызовет, не передадутся по наследству.

И все же полностью исключить такую возможность нельзя. Если вирус каким-то образом проникнет в оплодотворенную яйцеклетку и встроится в геном, то вызванные им изменения будут передаваться по наследству.

Пусть так, но существуют ли доказательства того, что эта гипотетическая возможность когда-либо реализуется?

За доказательствами далеко ходить не надо. Анализ генома млекопитающих показывает, что вирусы хорошо похозяйничали в клетках, в том числе клетках зародышевого пути, и многие изменения в них возникли как Раз из-за посещения их вирусами в процессе эволюции, геноме человека обнаружено исключительно большое количество древних вирусов; считается, что около трети генома человека представлено вирусной ДНК. Сегодня вирусам приписывают очень большую роль в эволюционном развитии жизни на Земле: именно они, по мнению многих биологов, стали одним из механизмов эволюции. Ее главным двигателем считается уже не только случайная мутация, которая происходит при репликации ДНК, но и активный перенос генетического материала с помощью вирусов посредством процесса генетической рекомбинации.

Но не только эволюцией мы обязаны вирусам. Вполне возможно, что от них в огромной степени зависит формирование и функционирование нервной системы человека. Ученые предполагают, что наша память, особенно длительная, может быть связана с «прыжками» элементов вирусных геномов в некоторые другие позиции нашего генетического текста, записанного в ДНК нейронов. Тем самым в геноме фиксируется произошедшее биологическое изменение: соседние гены могут начать работать по-другому, и это воспринимается нами как память о событии. Поскольку время жизни нейрона сравнимо со временем жизни всего организма (в данном случае человека), то это один из предполагаемых и возможных механизмов сохранения информации.

Таким образом, даже вопросы долговременной памяти связаны с генетикой, потому что ДНК — это главный долгожитель среди всех существующих в организме молекул. Время жизни РНК исчисляется несколькими часами: все время требуются новые молекулы, чтобы делать новые белки. Сами белки после выполнения своей работы тоже перерабатываются на новые белко-молекулы; среднее время их жизни — около суток. А руководит этим бесперебойным производством ДНК, именно эта молекула вместе со всей содержащейся ней информацией сохраняется на протяжении жизни организма.

Тут необходимо упомянуть затронувшую многих пандемию СОVID-19 и наличие антител после болезни или вакцинации. Память о столкновении организма с вирусом в результате инфицирования или прививки выражается в форме наличия в крови антител, доступных для тестирования. Но даже антитела, хотя это долгоживущие белковые молекулы, имеют период полураспада от двух до двадцати дней. Спрашивается, где же может сохраняться информация об антителе — специфическом белке против вируса, чтобы иммунитет к этому вирусу оставался у человека через месяцы и даже годы? Правильно, только в молекуле ДНК. Поэтому самым важным для защиты от инфекции является наличие клеточной памяти, то есть присутствие в организме лимфоцитов, в ДНК которых закодирована последовательность, позволяющая синтезировать соответствующие антитела в виде белка. О том, как это работает, мы поговорим чуть позже.

Бомба замедленного действия

Фрагменты генетического текста вирусов распределены по всему геному. Если вирусный фрагмент встроился в какой-то ген, работа последнего может принципиальным образом измениться. Выживет при этом данная особь или нет, зависит от того, насколько сильно нарушилась работа гена. Конечно, вероятность попадания вируса в полтора процента генома, то есть в те участки генетического текста, которые кодируют белки, во много раз меньше, чем в остальной генетический текст, но именно это событие может придать негативное значение слову «мутация». Соответствующий ген, скорее всего, не будет кодировать нужный белок — ведь его структура нарушена.

Перейти к странице:
Предыдущая страница
Следующая страница
Жанры
  • Военное дело 2
    • Спецслужбы 2
  • Деловая литература 76
    • Деловая литература 1
    • Корпоративная культура 4
    • Личные финансы 8
    • Малый бизнес 1
    • Маркетинг, PR, реклама 13
    • О бизнесе популярно 44
    • Управление, подбор персонала 6
    • Экономика 8
  • Детективы и триллеры 1282
    • Боевики 155
    • Дамский детективный роман 12
    • Детективы 414
    • Иронические детективы 97
    • Исторические детективы 231
    • Классические детективы 93
    • Криминальные детективы 90
    • Крутой детектив 62
    • Маньяки 9
    • Политические детективы 28
    • Полицейские детективы 144
    • Прочие Детективы 372
    • Техно триллер 2
    • Триллеры 613
    • Шпионские детективы 44
  • Детские 182
    • Детская образовательная литература 5
    • Детская проза 69
    • Детские остросюжетные 27
    • Детские приключения 89
    • Детские стихи 4
    • Прочая детская литература 31
  • Детские книги 286
    • Детская фантастика 107
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 98
  • Документальная литература 382
    • Биографии и мемуары 239
    • Военная документалистика 2
    • Искусство и Дизайн 7
    • Критика 5
    • Научпоп 6
    • Прочая документальная литература 30
    • Публицистика 130
  • Дом и Семья 92
    • Домашние животные 5
    • Здоровье и красота 17
    • Кулинария 14
    • Прочее домоводство 3
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 3
    • Спорт 3
    • Хобби и ремесла 3
    • Эротика и секс 47
  • Драматургия 34
    • Драма 33
    • Киносценарии 1
  • Жанр не определен 1
    • Разное 1
  • Компьютеры и Интернет 3
    • Базы данных 1
    • Программное обеспечение 1
    • Прочая компьютерная литература 1
  • Любовные романы 14510
    • Исторические любовные романы 469
    • Короткие любовные романы 1231
    • Любовно-фантастические романы 6498
    • Остросюжетные любовные романы 354
    • Порно 43
    • Прочие любовные романы 32
    • Слеш 266
    • Современные любовные романы 6076
    • Фемслеш 27
    • Эротика 3181
  • Научно-образовательная 179
    • Альтернативная медицина 1
    • Астрономия и Космос 3
    • Биология 15
    • Биофизика 2
    • Биохимия 2
    • Ботаника 2
    • Военная история 2
    • Геология и география 3
    • Государство и право 1
    • Детская психология 4
    • Зоология 2
    • Культурология 27
    • Литературоведение 13
    • Медицина 22
    • Обществознание 4
    • Педагогика 7
    • Политика 14
    • Прочая научная литература 33
    • Психотерапия и консультирование 18
    • Религиоведение 4
    • Секс и семейная психология 7
    • Технические науки 1
    • Физика 5
    • Философия 13
    • Химия 2
    • Юриспруденция 5
    • Языкознание 6
  • Образование 319
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 164
    • Карьера 4
    • Психология 158
  • Поэзия и драматургия 19
    • Басни 1
    • Драматургия 5
    • Лирика 1
    • Поэзия 13
  • Приключения 341
    • Вестерны 2
    • Исторические приключения 192
    • Морские приключения 38
    • Природа и животные 16
    • Прочие приключения 82
    • Путешествия и география 30
  • Проза 1088
    • Антисоветская литература 3
    • Афоризмы 1
    • Военная проза 52
    • Историческая проза 161
    • Классическая проза 71
    • Контркультура 9
    • Магический реализм 42
    • Новелла 5
    • Повесть 16
    • Проза прочее 11
    • Рассказ 43
    • Роман 64
    • Русская классическая проза 33
    • Семейный роман/Семейная сага 1
    • Сентиментальная проза 4
    • Советская классическая проза 36
    • Современная проза 959
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 2
  • Прочее 671
    • Газеты и журналы 3
    • Изобразительное искусство, фотография 6
    • Кино 3
    • Музыка 2
    • Театр 1
    • Фанфик 657
  • Религия и духовность 121
    • Буддизм 1
    • Православие 1
    • Прочая религиозная литература 1
    • Религия 9
    • Самосовершенствование 37
    • Эзотерика 76
  • Справочная литература 26
    • Прочая справочная литература 2
    • Путеводители 7
    • Руководства 6
    • Справочники 8
    • Энциклопедии 6
  • Старинная литература 62
    • Античная литература 1
    • Древневосточная литература 4
    • Мифы. Легенды. Эпос 19
    • Прочая старинная литература 39
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 14339
    • Альтернативная история 2029
    • Боевая фантастика 2945
    • Героическая фантастика 768
    • Городское фэнтези 964
    • Готический роман 3
    • Детективная фантастика 358
    • Ироническая фантастика 77
    • Ироническое фэнтези 61
    • Историческое фэнтези 236
    • Киберпанк 133
    • Космическая фантастика 879
    • Космоопера 18
    • ЛитРПГ 755
    • Любовная фантастика 183
    • Любовное фэнтези 113
    • Мистика 250
    • Научная фантастика 515
    • Попаданцы 4434
    • Постапокалипсис 460
    • Сказочная фантастика 8
    • Социально-философская фантастика 253
    • Стимпанк 69
    • Технофэнтези 38
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 385
    • Фантастика 250
    • Фантастика: прочее 135
    • Фэнтези 6810
    • Эпическая фантастика 151
    • Юмористическая фантастика 669
    • Юмористическое фэнтези 604
  • Фольклор 3
    • Народные сказки 3
  • Юмор 92
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 36
    • Сатира 1
    • Юмористическая проза 50
    • Юмористические стихи 3
CHITAT-KNIGI.COM

Читать онлайн бесплатно книги полностью без регистрации

Контакты
  • chitatknigicom@gmail.com
Информация:
  • Карта сайта
  • Слушать Аудиокниги
  • Руководства по ремонту автомобилей
© chitat-knigi.com, 2021 - 2026. | Вход
Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая пользоваться сайтом, вы даете свое согласие на работу с этими данными в соответствии с нашей политикой конфиденциальности.
Я согласен