Izibook.club
Читать онлайн книги!
  • 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 3
    • Спецслужбы 3
  • Деловая литература 195
    • Банковское дело 2
    • Деловая литература 2
    • Корпоративная культура 12
    • Личные финансы 20
    • Малый бизнес 2
    • Маркетинг, PR, реклама 44
    • О бизнесе популярно 108
    • Отраслевые издания 2
    • Управление, подбор персонала 16
    • Ценные бумаги, инвестиции 2
    • Экономика 26
  • Детективы и триллеры 2698
    • Боевики 307
    • Дамский детективный роман 21
    • Детективы 424
    • Иронические детективы 179
    • Исторические детективы 409
    • Классические детективы 216
    • Криминальные детективы 153
    • Крутой детектив 113
    • Маньяки 15
    • Медицинский триллер 2
    • Политические детективы 43
    • Полицейские детективы 230
    • Прочие Детективы 803
    • Техно триллер 3
    • Триллеры 1164
    • Шпионские детективы 99
  • Детские 480
    • Детская образовательная литература 13
    • Детская проза 162
    • Детские остросюжетные 53
    • Детские приключения 251
    • Детские стихи 20
    • Детский фольклор 1
    • Книга-игра 1
    • Прочая детская литература 76
  • Детские книги 518
    • Детская фантастика 192
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 256
  • Документальная литература 793
    • Биографии и мемуары 519
    • Военная документалистика 7
    • Искусство и Дизайн 13
    • Критика 11
    • Научпоп 9
    • Прочая документальная литература 71
    • Публицистика 256
  • Дом и Семья 212
    • Домашние животные 14
    • Здоровье и красота 34
    • Кулинария 33
    • Прочее домоводство 8
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 8
    • Сделай сам 2
    • Спорт 9
    • Хобби и ремесла 7
    • Эротика и секс 108
  • Драматургия 109
    • Драма 106
    • Киносценарии 3
    • Мистерия 1
    • Трагедия 1
  • Жанр не определен 8
    • Разное 8
  • Компьютеры и Интернет 15
    • Базы данных 3
    • Интернет 3
    • Программирование 1
    • Программное обеспечение 1
    • Прочая компьютерная литература 10
  • Любовные романы 26353
    • Исторические любовные романы 943
    • Короткие любовные романы 2633
    • Любовно-фантастические романы 10976
    • Остросюжетные любовные романы 960
    • Порно 90
    • Прочие любовные романы 56
    • Слеш 416
    • Современные любовные романы 10886
    • Фемслеш 44
    • Эротика 6473
  • Научно-образовательная 368
    • Альтернативная медицина 5
    • Астрономия и Космос 7
    • Биология 32
    • Биофизика 2
    • Биохимия 2
    • Ботаника 3
    • Военная история 4
    • Геология и география 2
    • Государство и право 1
    • Детская психология 15
    • Зоология 3
    • Иностранные языки 2
    • Культурология 45
    • Литературоведение 20
    • Медицина 35
    • Обществознание 6
    • Педагогика 20
    • Политика 22
    • Прочая научная литература 58
    • Психотерапия и консультирование 49
    • Религиоведение 7
    • Секс и семейная психология 30
    • Технические науки 4
    • Физика 9
    • Философия 34
    • Химия 3
    • Экология 3
    • Юриспруденция 8
    • Языкознание 18
  • Образование 520
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 295
    • Карьера 4
    • Психология 229
  • Поэзия и драматургия 40
    • Басни 2
    • Драматургия 9
    • Лирика 2
    • Поэзия 29
  • Приключения 753
    • Вестерны 14
    • Исторические приключения 413
    • Морские приключения 77
    • Природа и животные 31
    • Прочие приключения 211
    • Путешествия и география 52
  • Проза 2369
    • Антисоветская литература 5
    • Афоризмы 1
    • Военная проза 111
    • Историческая проза 318
    • Классическая проза 131
    • Контркультура 13
    • Магический реализм 91
    • Новелла 14
    • Повесть 24
    • Проза прочее 21
    • Рассказ 73
    • Роман 103
    • Русская классическая проза 71
    • Семейный роман/Семейная сага 3
    • Сентиментальная проза 10
    • Советская классическая проза 47
    • Современная проза 1820
    • Эпистолярная проза 2
    • Эпопея 5
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 3
  • Прочее 1505
    • Газеты и журналы 5
    • Изобразительное искусство, фотография 10
    • Кино 13
    • Музыка 11
    • Подростковая литература 6
    • Театр 5
    • Фанфик 1460
  • Религия и духовность 356
    • Астрология 1
    • Буддизм 4
    • Православие 1
    • Прочая религиозная литература 4
    • Религия 24
    • Самосовершенствование 134
    • Хиромантия 1
    • Эзотерика 208
    • Язычество 1
  • Справочная литература 41
    • Прочая справочная литература 3
    • Путеводители 9
    • Руководства 12
    • Справочники 15
    • Энциклопедии 9
  • Старинная литература 147
    • Античная литература 1
    • Древневосточная литература 5
    • Мифы. Легенды. Эпос 34
    • Прочая старинная литература 108
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 28324
    • Альтернативная история 4118
    • Боевая фантастика 5324
    • Героическая фантастика 1475
    • Городское фэнтези 2244
    • Готический роман 13
    • Детективная фантастика 746
    • Ироническая фантастика 102
    • Ироническое фэнтези 82
    • Историческое фэнтези 523
    • Киберпанк 312
    • Космическая фантастика 1801
    • Космоопера 56
    • ЛитРПГ 1323
    • Любовная фантастика 186
    • Любовное фэнтези 115
    • Мистика 512
    • Научная фантастика 921
    • Попаданцы 9382
    • Постапокалипсис 903
    • Сказочная фантастика 26
    • Социально-философская фантастика 531
    • Стимпанк 150
    • Технофэнтези 139
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 815
    • Фантастика 254
    • Фантастика: прочее 231
    • Фэнтези 11525
    • Эпическая фантастика 234
    • Юмористическая фантастика 1065
    • Юмористическое фэнтези 1656
  • Фольклор 7
    • Загадки 1
    • Народные сказки 5
    • Фольклор: прочее 2
  • Юмор 192
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 66
    • Сатира 3
    • Юмористическая проза 122
    • Юмористические стихи 5
Izibook.club

Бесплатная онлайн библиотека для чтения книг без регистрации с телефона или компьютера. У нас собраны последние новинки, мировые бестселлеры книжного мира.

Контакты
  • pereezdsayta@yandex.ru
Информация
  • Карта сайта
© izibook.club, 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