Головна

Дискусія у вітчизняній генетиці 30-50-х років.

  1.  II. Історія вітчизняної конфліктології
  2.  Імовірнісні методи в генетиці.
  3.  Військова економіка СРСР в період Вітчизняної війни
  4.  Виникнення і розвиток багатопартійної вітчизняної журналістики в роки першої російської революції.
  5.  Питання. Історія вітчизняної віктимології.
  6.  Питання. Історія вітчизняної кримінології.
  7.  Східнопруською І БЕРЛІНСЬКА ОПЕРАЦІЇ. ЗАКІНЧЕННЯ ВЕЛИКОЇ ВІТЧИЗНЯНОЇ ВІЙНИ

Генетика як наука народилася на рубежі ХХ століття після перевідкриття законів Г. Менделя.У нашій країні виникли до середини тридцятих років потужні генетичні школи. Н. І. Вавилов відкрив і обгрунтував закони про гомологічних рядах мінливості і центрах походження культурних рослин, створив найбільшу в світі генетичну колекцію рослинних ресурсів. Н. К. Кольцов висунув принцип ауторепродукции біологічних молекул, розробив основи генетики розвитку організмів. С. С. Четвериков заклав основні принципи популяційної генетики. Ю. Л. Філіпченко визначив характер розвитку генетики рослин і тварин. А. С. Серебровський заклав основи вчення про Генографія, обгрунтував разом з Н. П. Дубиніним принцип подільності генів.

Однак з середини тридцятих років в генетиці, та й у всій біології, почалися дуже бурхливі дискусії. Апогеєм цих дискусій стала серпнева сесія ВАСГНІЛ 1948 року народження, яка оголосила генетику як науку «поза законом» і замінила її «новим» напрямком - «біолог» на чолі з Т. Д. Лисенко.

У чому була суть наукових розбіжностей? З незапам'ятних часів біологів мучили дві проблеми. 1. За допомогою яких механізмів зберігається сталість видів від покоління до покоління ?. 2. За допомогою яких механізмів виникає мінливість, на основі якої йде еволюція і формується пристосованість організмів до умов зовнішнього середовища ?. Першим спробував вирішити ці проблеми французький еволюціоніст Жан Батіст Ламарк. Його висновки полягали в наступному: види еволюціонують, мінливість виникає під впливом умов середовища, в силу «вправи або неупражненія» органів, і набуті в ході цих «вправ» ознаки успадковуються. Однак в його концепції не було відповіді на питання про механізми виникнення мінливості. У ті часи ще бракувало об'єктивних знань.

Для більшості генетиків на чолі з М. І. Вавілов базовими стали генетичні принципи, які відкидали ламаркізм. Саме ламаркізм став тією базою, на якій Т. Д. Лисенко зі своїми прихильниками почав дискусію.

Вихідними позиціями Т. Д. Лисенко були:

А. повне заперечення існування одиниць спадковості - генів і всього того, що з ними пов'язано.

Б. твердження, що «спадковість є ефект концентрування впливів умов зовнішнього середовища, асимільованих організмами в ряді попередніх поколінь» (Лисенко Т. Д. Про становище в біологічній науці // Стенографічний звіт сесії ВАСГНІЛ. М., 1948. С. 33).

Іншими словами, Лисенко був за повне визнання принципу успадкування набутих ознак. Звідси ілюзорно приваблива перспектива управління формоутворенням і селекцією, швидкого створення високопродуктивних сортів рослин і порід тварин. Вся селекція була переорієнтована на методи перевиховання і переробок, вегетативної гібридизації, яка прирівнювалася до статевої. Ці ідеї проникли навіть в проблеми видоутворення, так як з'явилися масові «факти породження» одних видів іншими. Один з таких «фактів» - породження вільхи березою - описаний в романі В. Дудінцева «Білі одягу».

Якщо з цією плутаниною вдалося досить швидко розібратися, то переорієнтація селекції була чревата серйозними втратами. Адже і досі робляться спроби видати деякі селекційні успіхи того періоду за реалізацію лисенківських методів в селекції. Але всі великі селекційні досягнення і по теперішній час пов'язані з використанням класичних методів генетики - гібридизації та відбору, нових методів - гібридизації, мутагенезу, поліплоїдії та інших. Світ не знає жодного селекційного шедевра створеного методами перевиховання. Підсумок дискусії очевидний - повна неспроможність лисенківською агробіології. Внесена повна ясність щодо того, що успадковуються ознаки, які змінюють в своїй основі генетичну мінливість, модификационная ж мінливість грає величезну роль в пристосованості середовища відповідно до генетичної нормою реакції на ці умови.

Не було б ніякої небезпеки в помилкових концепціях Лисенко, якби його опоненти на чолі з М. І. Вавілов мали можливість довести дискусію до кінця з дотриманням всіх норм наукової етики, правил честі. Але не для з'ясування наукової істини була затіяна дискусія. А для чого? Відповідь може бути тільки один: для зміни лідера в біології, тобто Н. І. Вавилова і встановлення монопольного становища Т. Д. Лисенко. Йшлося про владу, а не про наукову істину. Все генетики знають слова зневіреного Н. І. Вавилова: «На багаття підемо, а від своїх переконань не відмовимося». Все скінчилося найжорстокішим розгромом генетики, фактичної її ліквідацією на десятиліття, усуненням багатьох генетиків від наукової діяльності і навіть з життя.

В середині тридцятих років багато найближчі сподвижники М. І. Вавилова, Н. К. Кольцова були репресовані і загинули. Серед них Г. Д. Карпеченко, Г. А. Левицький, Л. І. Говоров, Н. К. Бєляєв. Була розігнана школа С. С. Четверикова. У в'язниці помер Н. І. Вавилов. Багато видатних генетики пішли на фронт. Дискусії припинилися.

Дискусії знову виникають після війни. Перед сесією ВАСГНІЛ в урядових інстанціях був затверджений великий список нових академіків ВАСГНІЛ з прихильників Лисенко. Лисенко заручився підтримкою Сталіна, обіцяючи в найкоротші терміни вирішити проблеми озимих пшениць для Сибіру, ??в 2-3 роки створити нові сорти.

На сесії ВАСГНІЛ виступили 56 осіб, з них на захист генетики - 8. З восьми тих, хто захищався троє не витримали напруги і на заключному засіданні виступили із заявами про свої «помилки» і підтримки Лисенко. Ці люди до кінця днів своїх були послідовними генетиками.

Сесія офіційно заборонила генетику як науку і підготовку нових поколінь вчених-генетиків. Почалися масові звільнення противників Лисенко з лабораторій і кафедр і заміна їх так званими «Мічурінці». У цей провини самого І. В. Мічуріна немає. Повільне і важке відродження генетики почалося з середини 60-х років.

Якщо забути про те, що трапилося в біології, то ми вилучимо з пам'яті молодого покоління вчених вельми повчальний історичний урок необхідності всюди і за будь-яких обставин бути вірними служінню наукової істини, неможливості забуття наукової етики. Найменше порушення моралі людських відносин призводить до трагедій. Не так багато сенсу, якщо закривати очі на історичні події і робити вигляд, що все йде добре.

17. Проблеми системної біології.

Одна з ключових віх в історії біології - відкриття подвійної спіралі ДНК в 1953 році. Це відкриття стало початком молекулярної біології. За минулі п'ятдесят років з молекулярної біології виросла системна біологія.

15 років тому один з батьків подвійної спіралі Джеймс Уотсон в США і російський академік Олександр Олександрович Баєв одночасно і незалежно висловили крамольну ідею, що можна розшифрувати геном людини. У 2003 році була опублікована вже досить детальна версія хімічної будови спадкового апарату людини. Це була інформація про людині на опосередкована через лабораторних тварин, а інформація безпосередньо про людину, величезна за обсягом, природно, усереднена.

Перш за все, генів виявилося набагато менше, ніж раніше припускали генетики. У старих підручниках написано, що в геномі людини 80-100 тисяч генів. Насправді, мабуть, ця цифра близька до 35-40 тисяч. Стільки ж, скільки в інших тварин, наприклад, у миші. Структура генів теж дуже і дуже близька. Більш того, якщо взяти такі вкрай примітивні організми, як, скажімо, улюблена генетиками муха дрозофіла, знаменита тим, що її заборонив Трохим Денисович, або круглий хробак, нематода, який складається всього лише з 1000 с невеликим клітин, так ось, у людини всього лише в 2-3 рази більше генів. Таким чином, кількість генів кардинально не відрізняє людину від інших живих істот.

І не тільки за кількістю, але і за якістю! І в цьому вони дуже схожі. Але тоді звідки береться розум, звідки береться соціальність, звідки береться все те, що ми пов'язуємо з поняттям «людина»? Виявилося, що геном шимпанзе і геном людини практично однакові. Відмінності просто мізерні: частки відсотка.

Сучасна біологія прийшла до парадоксу: на молекулярному рівні ми поки не можемо знайти ті ознаки, ту грань відмінностей нас від шимпанзе. На рівні нуклеотидноїпослідовності, ДНК, генома достовірних відмінностей поки не виявлено. Не випадково створена спеціальна програма по розшифровці повного генома шимпанзе. Можливо, ми дізнаємося року через два про десяток генів, відмінних від людських.

Було припущено, що з одного гена можна зробити різну кількість білків. Ця думка розумна, але поки не доведена. Раніше існувала догма: один ген - один білок. Однак білків в організмі більше, ніж генів? У людини приблизно 35 тисяч генів, а білків, можливо, сотні тисяч.

У людини і взагалі у вищих організмів, на відміну від бактерій, гени влаштовані дуже хитро. У них чергуються значущі і незначущі ділянки. По суті, ДНК - це мозаїка з інформаційних та неінформаційних шматків. Уявіть, що в білку є три значущих шматка: 1-й, 3-й і 5-й, а два незначних: 2-й і 4-й. Тоді можна скласти білок, що складається з усіх шматочків, можна зробити з 1-го і 5-го, а 3-й викинути і т. Д. А якщо ген складається з десятків або сотень шматків, скільки комбінацій з них може вийти? Так воно і виходить в ряді випадків. У самій будові генів закладена можливість отримання з них величезної кількості білків.

Мабуть, у людини система «складання» зі шматочків генів різних білків більш досконала, ніж у нижче стоять організмів, у шимпанзе, миші і т. Д. Це припущення не доведене, але воно розумно і перевіряється. Щоб перевірити гіпотезу, треба порівняти набори білків в різних клітинах людини і шимпанзе, особливо в мозку.

Стало відомо, що більшість хвороб людини залежить від дуже багатьох генів. Наприклад, астма. Зараз строго доведено, що вона має в своїй основі те чи інше порушення функцій багатьох генів. Як кажуть генетики, вона мультифакторна. Таких хвороб переважна більшість. Але якщо багато генів беруть участь у розвитку даного захворювання, то навіть важко собі уявити, скільки в цьому бере участь білків. Одна хвороба - багато генів і ще більше білків. Так, при раку гени однієї групи (онкогени) починають працювати посилено, рівень їх активності йде вгору, а в іншої групи генів він йде вниз, їх називають антіонкогенов. Виникає дисбаланс, що перетворює нормальні клітини в ракові. У цьому процесі беруть участь десятки генів обох груп, і найбільша складність у тому, що недостатньо виправити один ген. Цим ви ще не вилікуєте хворого.

Виникло уявлення про генних мережах. Наука геноінформатіка вивчає негативні і позитивні ланцюга.

У сучасній біології відбулася за останні 50 років методологічна революція, яка створила передумови для переходу від редукціонізму до інтегратізм. Починаючи з 1953 року, молекулярна біологія йшла по шляху редукционизма: вивчали окремі білки, окремі гени, їх будова, функції. По суті, організм був як би розсипаний на найдрібніші структурні одиниці, всю картину в цілісності зібрати було неможливо. Зараз стало можливим стежити за поведінкою тисяч генів і тисяч білків, причому в різних клітинах і тканинах.

Створено біомікрочіпи - пластинки величиною 2х5 см., На яких можна розмістити до 20 тисяч точок, і в кожну точку помістити, наприклад, шматок окремого гена. Можна дізнатися, який ген працює, а який мовчить. Тим самим, можна отримати «портрет» клітини. Раніше біологи розуміли те, що знали. Зараз в базах даних зберігається неймовірна кількість інформації, стільки знань, що біологи не в змозі їх освоїти, не в змозі їх осмислити. Обсяг знань незрівнянно вищий, ніж рівень їх освоєння, розуміння. Розшифровка геному людини зайняла приблизно вісім років і коштувала 6 млрд. Доларів. Джеймс Уотсон, глибоко усвідомив складність переходу від редукціонізму до інтегратізм, від мережевих генних мереж до єдиного організму, ясно уявляє, що виникли складніші завдання, ніж стояли перед виникненням молекулярної біології: «Але знадобиться ще століття, щоб зрозуміти, що ж ми прочитали в цьому геномі ».

Вчені вийшли на новий рівень пізнання людини, спираючись на його біологічні властивості. Нова сторінка в книзі «Біологія» називається - біологія людини.

18. Клонування і біоетика.

Клонування, за прийнятим в науці визначенням - це точне відтворення того чи іншого живого об'єкта в якомусь кількості копій. Природно, всі копії повинні володіти ідентичною спадковою інформацією, мати однаковий набір генів. Для генетиків рослин отримання клонів не складає ніяких проблем. У ряді випадків і у тварин - це досить рутинна процедура, хоча і не стільки проста. Генетики отримують клони на тих об'єктах, які здатні розмножуватися за допомогою партеногенезу, т. Е безстатевим шляхом, без попереднього запліднення. Тоді нащадки тієї чи іншої вихідної статевої клітини, природно, однакові в генетичному відношенні, і складуть клон.

У нас в країні блискучі роботи в цій області виконує на шовкопряда за допомогою спеціально розробленої методики академік В. А. Струнников. Виведені їм клони шовкопряда славляться на весь світ. Він же показав дуже важливу річ: члени одного клона можуть сильно відрізнятися один від одного за багатьма ознаками, наприклад за величиною, продуктивності або плодючості. У деяких клонах різноманітність особин навіть більше, ніж в генетично різних популяціях.

Виходять клони і в експериментальній ембріології. Якщо, скажімо, зародок морського їжака на дуже ранній стадії розвитку штучно розділити на складові його клітки, бластомери, то з кожної розвинеться цілий організм. На більш пізніх стадіях зародкові клітини втрачають свою тотіпотентность - чудову здатність реалізовувати всю закладену в ядрі спадкову інформацію, і все більше і більше спеціалізуються.

У багатьох випадках для отримання клону можна використовувати ядра так званих стовбурових ембріональних клітин від якогось раннього ембріона, які ще не дуже спеціалізувалися. Ядра пересаджують в яйцеклітини, з яких видалено власне ядро, і вони, розвиваючись в нові організми, знову-таки можуть утворити клон генетично ідентичних тварин. У людини широко відомі випадки «природного» клонування - так звані однояйцеві близнюки, що виникають завдяки природному поділу заплідненої яйцеклітини на два (дуже рідко і більше) відокремлюють один від одного і самостійно розвиваються бластомера. Такі, як їх називають, монозиготних близнюки дуже схожі один на одного, але, навіть вони не зовсім ідентичні!

Однак нині під клонуванням розуміється, як правило, інша проблема, а саме отримання точних копій того чи іншого дорослого тваринного, який «прославився» якимись видатними якостями (наприклад, рекордними надоями молока, високою якістю вовни і т. П), а також копіювання людей : вченого чоловіка, політика, артиста, особливо цінного для людства в силу його, скажімо, геніальності. Ось тут-то не все так просто, як намагається представити преса.

«Історія» клонування бере початок в 40-ті роки ХХ століття, коли російський ембріолог Г. В. Лопашов розробив метод пересадки ядер в яйцеклітину жаби. У червні 1948 він відправив до «Журнал загальної біології» статтю за матеріалами своїх експериментів. Однак на біду в серпні 1948 року відбулася сумнозвісна сесія ВАСГНІЛ. Набір статті, яка показала провідну роль ядра і що містяться в ньому хромосом в індивідуальному розвитку організму, був розсипаний. Роботу Лопашова забули, а в 50-ті роки американські ембріологи Р. Бріггс і Т. Кінг виконали подібні досліди. Пріоритет дістався їм, як уже не раз траплялося в історії російської науки.

Пізніше методику удосконалив Дж. Гердон з Великої Британії. Видаляючи з яйцеклітин жаб їхнє ж таки ядро, він трансплантували в них ядра, виділені з різних, вже спеціалізувалися клітин. Зрештою, він став пересаджувати ядра з клітин дорослого організму, зокрема з епітелію кишечника.

Навколо дослідів британського вченого піднявся шум. Студенти університету Берклі в США пригрозили «розірвати на шматки» безвідповідальних і шкідливих генетиків, які, як вони вирішили, збираються клонувати Леніна, Гітлера, Сталіна та інших одіозних особистостей. Стало зрозуміло, що проблема клонування не так проста.

Проблемою зацікавилися в Росії. Була розроблена програма «Клонування ссавців» в лабораторії генетики тварин академіка Д. К. Бєляєва в Інституті цитології і генетики СВ АН. Незабаром фінансування припинилося.

Вчені встигли зрозуміти безперспективність трансплантації ядер. Ця операція виявилася занадто травматичною. Переважно здавався метод соматичної гібридизації, т. Е злиття позбавленої ядра яйцеклітини з потрібною соматичної кліткою. Саме такий підхід згодом використав Я. Вилмут при отриманні овечки Доллі.

У лютому 1997 року з'явилося повідомлення, що в лабораторії Я. Вилмута в Рослінському інституті (Единбург, Шотландія) розробили ефективний метод клонування ссавців, за допомогою якого отримали овечку Доллі. З 236 дослідів успіх супроводжував лише одному. Його результат - овечка Доллі, донором генетичного матеріалу для якої стала доросла вівця. Після цього Вилмут заявив, що технічно можливо здійснити і клонування людини, хоча при цьому виникають моральні, етичні та юридичні проблеми, пов'язані з маніпуляціями над ембріонами людини.

Потім прийшло повідомлення з Японії: там намагаються клонувати корів за методом Вилмута, і вже народилося два «клонованих» теляти. Відзначається, однак, що телята народилися дуже ослабленими, і невідомо, чи виживуть вони.

У Держдумі проголосили, що будуть фінансувати роботи, щоб через два роки клонувати тварин і людини. Однак згадаємо, що вихід був мізерно малий - одна овечка з 236 спроб. А що сталося з рештою? Народилися виродками, загинули? І де ж, власне, клон, який передбачає безліч копій?

Особливий інтерес викликали досліди групи вчених на університету в Гонолулу на чолі з Р. Янагімачі, які проводили експерименти з клонування на мишах. Авторам вдалося вдосконалити метод Вилмута. Вони відмовилися від електричної стимуляції злиття клітин і винайшли микропипетку, за допомогою якої можна «безболісно» витягувати ядро ??з соматичної клітини і трансплантувати його в «обез'ядренную» яйцеклітину. Як донори ядер автори використовували не дуже диференційовані клітини, що оточують ооцит. Їм вдалося також в якійсь мірі синхронізувати процеси в яйцеклітині і трансплантуються ядрі і «поліпшити» ядерно-цитоплазматичні взаємовідносини між ними. До них нове ядро ??і цитоплазма працювали в «різних» режимах.

Відсоток народжених мишенят (їх витягли з допомогою кесаревого розтину на 18-19 день) був низький: від 2 до 2,8%, але молекулярні дослідження довели приналежність ядер клітини народжених мишенят до клітин донора. Таким чином, по крайней мере в деяких випадках доведена здатність ядер соматичних клітин забезпечувати нормальний розвиток ссавців. Отже, отримання клону принципово можливо.

Як показав В. А. Струнников, отримання клону ще не означає отримання точної копії клонованої тварини. Виявилося, що зародок розвивається нормально не довго, вже на досить ранніх стадіях ембріогенезу починаються відхилення, виникають каліцтва. Накопичився чималий матеріал, що дозволяє висловити серйозні сумніви в корисності клонування для практичних цілей. Справа в тому, що у клонованих тварин, включаючи овечку Доллі, виявлено безліч різноманітних відхилень від норми. Вони старіють рази в три швидше, схильні до численних захворювань, зокрема, артрозу і порушень процесів травлення, у них ослаблена імунна система і здатність до навчання. Під питанням і схожість із зразком. Зокрема, Доллі часто хворіла, була надзвичайно агресивна і чи доставляла багато радості своїм творцям.

Крім відмінностей в умовах розвитку у різних прийомних матерів, існує таке поняття, як норма реакції, т. Е певні межі прояву даного гена в фенотипическом ознаці. Це означає, що в різних умовах розвитку зародка однакові гени будуть виявляти свою дію трохи по-різному. Але ж таких генів - тисячі! Отже, ймовірність повної схожості «клонованих» тварин не дуже велика.

Тепер припустимо, що розвиваються яйцеклітини з чужорідними ядрами трансплантували кільком сотням прийомних матерів (адже відсоток виходу низький!), Щоб отримати хоча б одну-єдину живу і точну копію відомого політичного діяча, вченого або музиканта. А що станеться з іншими зародками? Адже велика частина загине в утробі матері або розвинеться в виродків, частина яких може народитися. Уявіть сотні штучно отриманих людських виродків! Це було б злочином, тому цілком природно очікувати прийняття закону, що забороняє такого роду дослідження як аморальні.

Вчені пропонують використовувати клоновані до стадії бластоцисти для отримання «запчастин» для трансплантацій і лікування деяких захворювань людини. Тоді ядра для клонування можна брати з клітин самого пацієнта, і, таким чином, запобігати реакцію імунологічної несумісності тканин донора і реципієнта. В даний час розроблена технологія отримання стовбурових клітин з тканин (кісткового мозку, шкіри) самого пацієнта і управління їх розвитком в процесі культивування і підготовки до трансплантації. Такі стовбурові клітини абсолютно безпечні для хворого, і їх використання робить абсолютно непотрібним клонування.

З точки зору етики, маніпулювання з живими ембріонами людини насправді - не що інше, як заплановане вбивство. Розмови про те, що, мовляв, ранні ембріони являють собою просто клітинний агломерат, не мають сили. Ще Т. Морган говорив, що індивідуальний розвиток починається навіть не в момент запліднення, а в період дозрівання яйцеклітини. У зрілої яйцеклітини вже записаний хімічною мовою план будови майбутнього людини, і з цим треба рахуватися.

В принципі, сьогодні можна говорити про те, що технічна задача отримання «клонованих» тварин вирішена. Але невідомо, як точно ці тварини будуть копіювати відповідний прототип і виправдають результати ті витрати, які вони вимагають. Необхідно продовжити обговорення проблеми на різних рівнях наукового співтовариства.

Які положення слід включити в біоетику та екологічну етику?

1. Пріоритет інтересів людини перед інтересами будь-якого іншого виду і природи в цілому. В такому випадку, викорінення вірусу СНІД, чумний бацили, мухи цеце, малярійного комара і інших видів, які загрожують здоров'ю та життю людей, не повинно стримуватися посиланнями на необхідність збереження біологічного різноманіття, які в іншому аспекті цілком справедливі.

2. Пріоритет інтересів людського індивіда перед інтересами людства як біологічного виду. Скорочення дитячої смертності, зростання тривалості життя, турбота про інвалідів - все це, як і більшість інших культурних цінностей, противно законам природи.

3. Пріоритет інтересів людства як носія культури і інтелекту перед склалася біологічної визначеністю. Необхідно збереження планетарної цивілізації.




 В. В. КАШИН |  Навчальний посібник для аспірантів і здобувачів |  Природа біологічного пізнання. Сутність та специфіка філософсько-методологічних проблем біології. |  Роль біологічних наук в житті суспільства |  Біологія в контексті філософії та методології науки ХХ століття. |  Сутність і властивості живого. |  Єдність організації і розвитку живих систем. |  Екологічний сенс еволюції людини. |  Екологічні системи. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати