Наука

Открытия биологии

«Daily Telegraph», 29 июня 2007 г. Роджер Хайфилд в статье «В ближайшие месяцы впервые будет получена искусственная жизнь» сообщил: «Мы научились читать ДНК, а теперь учимся ее "писать". В ближайшие месяцы ученые, возможно, смогут впервые создать новую форму искусственной жизни. Это стало возможным благодаря знаменательному прорыву: удалось превратить одну бактерию в другую. Эксперимент вызвал столько же восторга, сколько тревоги. Американские ученые взяли полный набор генов – геном – бактериальной клетки и пересадили его бактерии близкородственного вида. Эта клетка в лаборатории начала расти и делиться, в конце концов превратившись в бактерию исходного вида.

Исследователи, осуществившие первую операцию по "трансплантации биологического вида", говорят, что в ближайшие месяцы собираются проделать то же самое с искусственным геномом, изготовленным в лаборатории "с нуля". Если и этот эксперимент удастся, он ознаменует создание искусственной формы жизни.

Ученые хотят создать новые разновидности бактерий, а на их основе – новые разновидности живых организмов, которые можно будет использовать в качестве "зеленого" топлива взамен нефти и угля, для переработки токсичных отходов или абсорбции углекислого газа и других парниковых газов из атмосферы.

Но эти новаторские исследования параллельно будят беспокойство, не следует ли ограничить деятельность ученых, и неизбежный страх, что еще может натворить человек, "уподобляя себя Богу". Кроме того, вновь пробуждается ужасное опасение, что однажды эту технологию кто-то может использовать в дурных целях – для создания биологического оружия нового поколения.

Создание живых клеток из искусственных геномов, состоящих из ДНК лабораторного производства, требует разработки методов перемещения целых геномов и манипуляций с ними. Сегодня пройден важный рубеж на этом пути. Заслуги принадлежат группе ученых во главе с Крэгом Вентером – первым человеком, чей геном был расшифрован целиком. В группу также входит нобелевский лауреат Хамилтон Смит.

Вентер заявил, что после этого успеха, увенчавшего десять лет работы, он попытается совершить беспрецедентную операцию по трансплантации "генома из пробирки" и в "ближайшие месяцы" впервые создать искусственную жизнь.

"Мы определенно надеемся в течение ближайших десяти лет – а возможно, и пяти – создать первое топливо из искусственных организмов", – сказал Вентер. Научный прорыв произошел в Институте Дж. Крэга Вентера в Роквилле (штат Мэриленд), сообщила сегодня группа ученых в журнале Science. Один из научных редакторов назвал это "знаменательной вехой в области биологической инженерии".

Вентер подчеркнул, что работы были на определенное время приостановлены для того, чтобы удостовериться в их этичности. Он признал небезосновательность опасений, что биологический синтез может проложить путь для создания новых моделей биологического оружия».

ИТАР-ТАСС, 17 мая 2009 г. в статье «Ученые создали молекулу РНК из мертвой материи, повторив процесс зарождения жизни на Земле» сообщает: «Подлинную сенсацию в мировой науке вызвал успех исследовательской группы из университета английского города Манчестер, когда ей удалось при обычных земных условиях синтезировать из простейших и находящихся в избытке в природе химических элементов молекулу РНК. Тем самым, как отмечает поступивший сегодня в Европе в продажу научно-популярный журнал Nature, впервые ученые смогли получить в лаборатории живую материю из неживой природы, повторив процесс его естественного появления на земле около 2,5 млрд. лет назад.

Еще в 1871 году Чарльз Дарвин предположил, что биологическая жизнь на планете возникла из так называемого "бульона", когда в результате мощнейшего и моментального высвобождения энергии – разряда молнии – в мелководных и наполненных различными химическими элементами, включая фосфатные и азотистые, водоемах возникла биологическая жизнь. Однако в течение последних 50 лет ученым никак не удавалось "создать" в классических земных условиях основу жизни – ДНК.

Но сейчас в этих работах сделан революционный прорыв: на основе уникальной технологии ученым из Манчестера удалось синтезировать из элементов неживой природы при обычных для земного климата условиях молекулу рибонуклеиновой кислоты – РНК, которая обладает способностью к самовоспроизведению. РНК схожа в ряде своих функций с ДНК, однако является более простой молекулой. Как отмечает сегодня европейская печать, в результате сделан огромный шаг к тому, чтобы не только понять процесс зарождения на земле биологической жизни, но и искусственно воссоздать ее».

Наше сомнение. Таким образом, в 2009 году британские ученые из Манчестера совершили то, что за два года до них обещали «в ближайшие месяцы» сделать их американские коллеги из штата Мэриленд. Достижение действительно огромное, но опасное. И действительно ли искусственная РНК продемонстрировала способность к размножению? Об этом говорится как-то глухо…

«Los Angeles Times», 28 августа 2009 г. Джон Джонсон-мл. в статье «В кометной пыли найдено вещество, необходимое для развития жизни» пишет: «В химическом составе пыли от хвоста кометы впервые обнаружена аминокислота, что подкрепило идею о том, что строительный биоматериал распространен во Вселенной повсеместно. Ученые из Центра космических полетов Годдарда в Гринбелте (штат Мэриленд, США) нашли в образце пыли от хвоста кометы Wild 2 глицин, простейшую аминокислоту, необходимую для развития жизни. Образец был взят космическим аппаратом NASA Stardust и сброшен в пустыню штата Юта в 2006 году.

"Обнаружив глицин, мы теперь знаем, что кометы могли занести аминокислоты на Землю, привнеся составляющие, из которых возникла жизнь", – отмечает Джеми Элсила, ученый из Годдарда и соавтор труда, опубликованного в журнале Meteoritics and Planetary Science, в котором рассказывается об открытии. Идея о том, что ингредиенты, необходимые для появления жизни, были занесены на Землю из космоса, а не возникли из химического состава Земли, существует уже много лет. Ранее аминокислоты находили в составе метеоритов. Но в составе вещества кометы они были обнаружены впервые».

Наше обобщение. Со второй половины ХIХ века спорят о том, возникла ли жизнь в определенных условиях на Земле или ее простейшие формы были занесены на нее из космического пространства. Как  видим, исследования дают аргументы в пользу как одной, так и другой гипотезы.

«The Times», 7.10, 2008 г. Джулия Беллаз в статье «Эволюция человека подходит к завершению» сообщает: «Из-за того, что все меньше мужчин становятся отцами в старшем возрасте, эволюция человека стремится к концу, утверждает ведущий специалист по генетике профессор Стив Джонс из University College London (UCL). Это объясняется тем, что деление клеток у мужчин с возрастом ускоряется. "Всякий раз, когда происходит деление клетки, возникает вероятность ошибки, мутации, сбоя, – говорит он. – Для мужчины, становящегося отцом в 29 лет (средний возраст деторождения на Западе), между той спермой, которой он был зачат, и той, которую выделяет он сам, существует примерно 300 различий, и каждое из них может стать причиной ошибок. В случае отцовства в 50-летнем возрасте этот показатель значительно превышает тысячу. Поэтому снижение количества возрастных отцов оказывает существенное влияние на интенсивность мутаций"».

Наш комментарий. Если это даже и так, печалиться по этому поводу нам особенно не стоит. Мутации генного аппарата живых организмов носят случайный характер. Лишь незначительная их часть оказывается положительными, то есть увеличивающими приспособляемость организма к условиям окружающей среды. Гораздо большая часть мутаций, напротив, снижает эту способность организма, порой порождая даже такие его изменения, которые мы воспринимаем, как уродства.

ИТАР-ТАСС, 6 сентября 2009 г. в статье «Ученые нашли три новых гена, которых у человека никогда не было» сообщает: «Сенсационное открытие сделано группой ирландских ученых: они обнаружили в генетическом коде человека три гена, которые появились совсем недавно в процессе эволюции Homo sapiens. Ранее мировая наука считала невозможным образование новых генов в структурах ДНК на столь поздних фазах развития современного человека. Однако, как показали работы специалистов из Смафитского института генетики Тринити-колледжа Дублина, в процессе мутации гены могут создаваться из первичного материала "с нулевой отметки". Об их открытии сообщает британский научный журнал New Scientist.

У человекообразных обезьян, генетический код которых на 99% совпадает с генным кодом современного человека, этих трех генов нет и никогда не было. Обнаруженные три гена производят протеины и участвуют в обеспечении жизненных процессов в организме человека. Правда, сейчас ученые не могут сказать, за какие именно функции они отвечают.

Одновременно установлено, что считавшийся "бесполезным" в наших генах реликтовый материал, которые получил в науке название "генетический мусор", играет важнейшую роль в развитии живых организмов. Оказалось, что в процессе эволюции человеческий организм постоянно использует этот резервный материал для создания новых генетических сочетаний. В случае удачи, новые звенья вставляются в ДНК и начинают работать, производят соответствующие протеины. Как считает руководитель работ Айофе Маклисат, у человека есть по меньшей мере 15 особых генов, которые появились не так давно и которые делают современного человека тем, что он есть».

Наша радость. Значит, мы все-таки не потеряли способность мутировать, и даже с пользой для себя!

РИА «Новости» 6 июня 2008 года в статье «Учёные выяснили, почему люди стали ходить на двух ногах» со ссылкой на Европейское общество генетики человека сообщило: «Турецким учёным удалось обнаружить некую генетическую мутацию, которая не позволяет человеку научиться прямохождению на двух ногах. Стало известно, что несколько семей, некоторые члены которых ходят на четвереньках, были обнаружены в Турции в 2005 году. Впервые эту патологию описал турецкий учёный Унер Тан, который назвал эту болезнь своим именем – синдром Унертана.

Тогда учёный описал семью, в которой пятеро из 19 детей "ходили на двух руках и двух ногах, с выпрямленными коленями. Они могли вставать, но только на короткое время, с гнущимися коленями". К тому же учёный отметил, что все эти 5 детей отличались плохими речевыми навыками и задержкой умственного развития.

Этот случай рассматривался как пример обратной эволюции – движения вспять по эволюционной лестнице.

Вчера, 2 июня, на конференции Европейского общества генетики человека в Барселоне были представлены результаты генетического обследования страдающих синдромом Унертана, проведённого группой учёных под руководством профессора Таифуна Озчелика из университета Билькент (Анкара). Исследователи обнаружили, что члены двух семей, передвигающиеся на четвереньках, имеют мутацию в гене, ответственном за работу рецептора липопротеинов VLDLR. Это белок критически важен для правильного функционирования мозжечка – одного из отделов головного мозга, ответственного за координацию движений.

Семьи проживали в изолированных деревнях, расположенных в 200-300 километрах друг от друга и, судя по сообщениям, не имели общих предков. По словам профессора Озчелика, ученые провели "генетическое обследование этих семей и обнаружили области в ДНК, которые являются общими для всех членов семей, ходящих на четвереньках". Во всех случаях все страдающие синдромом Унертана были потомками близкородственных браков. Все они в детстве имели значительную задержку в развитии.

Следует отметить, что мутации, связанные с недостаточностью VLDLR также были обнаружены у секты хаттеритов – группы анабаптистов, живущих в Северной Америке. Нейрологические особенности поражённых синдромом Унертана членов турецких семей и среди хаттеритов схожи».

«Independent», 7 июля 2007 г. Стив Коннор в статье «Генетическая революция» писал: «Открыты гены, ответственные за семь самых распространенных заболеваний. У миллионов больных появилась надежда. Революционные исследования причин болезней, заложенных в генах, подготовили почву для того, чтобы по-новому трактовать и лечить распространенные болезни, вторгающиеся в жизнь миллионов людей, – от маниакально-депрессивного психоза до сердечно-сосудистых заболеваний.

Ученые опубликовали первые результаты самого масштабного и всеобъемлющего исследования генов, стоящих за семью медицинскими расстройствами. В ходе исследования применялся революционный подход к анализу крупных частей генома человека. Эти открытия называют беспрецедентным триумфом британской науки. В них принимали участие 50 групп исследователей и 200 ученых, которые впервые прибегли в изучении распространенных заболеваний к такому методу, как анализ ДНК тысяч человек.

Исследования продлились два года и обошлись в 163,9 млн. фунтов. Были взяты образцы ДНК у 17 тыс. человек по всей Великобритании. На основе этого материала была составлена база данных с 10 млрд. единиц генетической информации. Накопленные знания помогут переосмыслить наши представления о самых разных заболеваниях и синдромах: гипертонии, биполярном расстройстве психики (МДП) и ревматическом полиартрите.

Согласно первым данным исследования, опубликованным вчера, ученые идентифицировали около дюжины генов или крохотных "точечных мутаций" в геноме человека, присутствие которых, по-видимому, увеличивает риск развития той или иной болезни на протяжении жизни носителя соответствующего гена. Неожиданностью для ученых стало обнаружение первой генетической связи между диабетом первого типа и заболеванием кишечника под названием "болезнь Крона". Обе болезни связаны с геном PTPN2.

Ученые, участвовавшие в исследовании, утверждают, что оно предвосхищает эпоху "индивидуальной" медицины, когда врачи будут повсеместно анализировать ДНК пациентов и на основе результатов решать, какие лекарства лучше всего соответствуют их генам. Сейчас же царствует огульный подход. Кроме того, такая методика исследования сможет в итоге наконец-то разграничить роли генов и воспитания в формировании психики человека, позволит разобраться, почему некоторые люди более подвержены душевным заболеваниям типа маниакально-депрессивного психоза или шизофрении.

"Многие из наиболее распространенных заболеваний порождены целым комплексом факторов, "природой" и "средой обитания" сразу: гены взаимодействуют с тем, где мы живем, какой образ жизни ведем", – рассказывает профессор Оксфордского университета Питер Доннели, глава научного консорциума, который организовал это исследование.

"Мы идентифицируем гены, стоящие за этими болезненными состояниями. Наше исследование поможет ученым лучше понять, каким образом возникает болезнь и кто относится к "группе риска", а со временем и разработать более эффективные, более индивидуальные курсы лечения", – продолжает профессор. "Новый подход работает четко и надежно. В ближайшие годы наши представления о генетике распространенных заболеваний резко переменятся. Мне кажется, сейчас мы лишь поскребли поверхность, углубиться внутрь – дело будущего".

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, – это плоды колоссальных усилий, предпринятых в 1990-е годы для расшифровки всех трех миллиардов "букв" генома человека. Они координировались Wellcome Trust Case Control Consortium, а финансировались Wellcome Trust, крупнейшим в мире благотворительным фондом, направляющим средства на медицинские исследования».

«Daily Mail», 26 мая 2009 г. Дженни Хоуп в статье «Гены, которые помогут нам жить дольше» сообщает: «С открытием ключевых генов, контролирующих продолжительность жизни, может быть найдена панацея от старения. Недавние исследования показали, что изменение единичных генов у таких животных, как круглые черви, дрозофилы и мыши, может способствовать увеличению продолжительности их жизни, замедляя развитие многих заболеваний, связанных со старением.

Как отмечает профессор Линда Партридж, директор Института здорового старения в Университетском колледже в Лондоне, "пути", ответственные за поступление питательных веществ в человеческий организм, предоставляют возможность изменения продолжительности жизни. По ее словам, снижение активности молекулярного сигнального пути жировых тканей может способствовать увеличению продолжительности жизни на 50%».

«Independent», 23 января 2008 г. Тот же Стив Коннор в статье «Революционное открытие: возможно, люди смогут жить до 800 лет» порадовал нас:

«“Подредактировав“ нашу ДНК, мы вскоре сможем продлить свою жизнь на сотни лет – если захотим. Калифорнийские ученые создали генетически-модифицированный живой организм, способный жить в 10 раз дольше, чем ему положено. Это наибольшее продление срока жизни, которого доныне удалось достичь исследователям, исследующим механизмы старения. Если когда-либо удастся применить эту методику к людям, то однажды они смогут доживать до 800 лет.

Валтер Лонго – один из небольшой, но влиятельной группы специалистов в данной области, Именно его работы в Университете Южной Калифорнии повлекли за собой создание штамма дрожжевого грибка, который может жить 10 недель или еще дольше, тогда как обычный грибок живет максимум неделю. Вычеркнув из генома грибка два гена и посадив его на низкокалорийную диету, Лонго сумел в десять раз продлить срок жизни самых обычных дрожжевых клеток, которыми пользуются пекари и пивовары. Результаты исследования будут опубликованы на текущей неделе в журнале Public Library of Science Genetics.

Конечно, разница между дрожжевой клеткой и человеком огромна, но это не помешало Лонго и его коллегам заявить, что их исследования имеют непосредственное отношение к проблеме старения и долгожительства людей. "Мы очень, очень далеки от того, чтобы продлить жизнь человека до 800 лет, – говорит Лонго. – Думаю, не так трудно будет продлить жизнь до 120, при сохранении здоровья, но в определенный момент, полагаю, станет возможно продлевать людям жизнь лет до 800.

Отношение большинства геронтологов к идее, что когда-нибудь люди смогут жить по несколько веков, лучше всего выразил Робин Холлидэй, видный британский геронтолог. "Все это движение против старения не только превращается в научную фантастику, но и является поразительной наглостью", – пишет Холлидэй. По его словам, громадный корпус сведений, известных биомедицине, указывает, что смерть в возрасте около 125 лет неизбежна».

Наши раздумья. Валтер Лонго подводит под свои исследования теоретическую базу, о которой можно спорить. Но подойдем к делу с другой стороны: ладно, там, до 125, как пишет Робин Холлидей, ну, пусть до 150 лет. А хотел бы кто-нибудь из вас, уважаемые читатели, жить до 800 лет? За все, как известно, приходится платить. При такой продолжительности жизни подавляющему большинству будет запрещено иметь детей. Вокруг вас будут одни многовековые лица с застывшими несколько столетий назад мозгами. А как вам понравится товарищ Сталин, живущий 800 лет? Понятно ведь, что достижениями геронтологии диктаторы воспользуются в первую очередь. Многое можно еще сказать в том же духе. Так не лучше ли лет в 100 – 120 переменить обстановку и освободить место следующим поколениям? Так что, прежде, чем соглашаться жить до 800 лет (почему бы уже не до тысячи?), подумайте хорошенько…