ArticlePDF Available

Biological engineering and noogenesis

Authors:

Abstract

Problems of biological engineering, including methods of genetic engineering are viewed. The special attention is given to noogenesis as a direction of artificial constructioning of organisms with the given properties. Ap-proaches to noogenesis of a human body are featured.
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
Berdyshev G. D, Boukalov A. V, Radchenko A. N.
Biological engineering and noogenesis
Problems of biological engineering, including methods of genetic engineering are viewed. The special attention
is given to noogenesis as a direction of artificial constructioning of organisms with the given properties. Ap-
proaches to noogenesis of a human body are featured.
Keywords: biological engineering, genes, genetic engineering, evolution of the human, noogenesis.
ФИЗИКА И БИОЛОГИЯ
УДК 572.1/4:576.1:576.12
Бердышев Г. Д. *, Букалов А. В. **, Радченко А. Н. *
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И НООГЕНЕЗ
*Киевский национальный университет им. Т. Шевченко,
Украина, г. Киев, ул. Владимирская, 60, E-mail: berd@biochem.kiev.ua
** Физическое отделение Международного института соционики,
ул. Мельникова, 12, г. Киев-050, 04050, Украина; e-mail: boukalov@gmail.com
Рассмотрены вопросы биологической инженерии, включая методы генетической
инженерии. Особое внимание уделено ноогенезу как направлению искусственного
конструирования организмов с заданными свойствами. Описаны подходы к ноогенезу
человеческого организма.
Ключевые слова: биологическая инженерия, гены, генетическая инженерия,
эволюция человека, ноогенез.
Введение
Человек живет в мире дикой природы, где большинство видов живых существ не отве-
чают хозяйственным нуждам человека. Одомашненные животные и окультуренные растения
составляют лишь небольшой процент их диких сородичей. Паразиты животных, растений и че-
ловека наносят огромный вред как миру живой природы, так и непосредственно человеку.
Мы еще очень далеки от управления эволюцией. На наших полях в результате неуправ-
ляемой эволюции возникло много форм растений, устойчивых к удобрениям, стимуляторам
роста, средствам защиты (гербицидам, пестицидам и т. д.), больше, чем выведено за это же
время новых форм культурных растений. Если к этому добавить по меньшей мере сотню таких
видов, как комары, клопы, вши, блохи, жуки, мошки и другие насекомые, среди которых также
возникали формы, устойчивые против наших средств инсектицидной защиты, то станет понят-
ным и очевидным, что мы человечество скорее проигрываем, чем выигрываем эволюци-
онное соревнование с природой.
Методы управления эволюцией неизмеримо расширились, когда возникла генная инже-
нерия и биотехнология. В 19871988 гг. в ряде работ [3, 4] Г. Д. Бердышев сформулировал кон-
цепцию биологической инженерии, которая разрабатывалась на кафедре генетики Киевского
университета под его руководством и на протяжении ряда лет читалась студентам биологиче-
ского факультета Киевского национального университета имени Т. Шевченко. В ней была дана
классификация методов биологического конструирования живых систем и рассмотрена воз-
можность их использования для борьбы со старением. Биологическая инженерия позволяет по-
нять, как в природе рождались, развивались и вымирали виды, не только давала в руки возмож-
ность воссоздавать вымершие виды животных и растений, но и создавать новые по заранее об-
думанному замыслу, выбрав необходимую биоинженерную технологию. С биологической ин-
женерией появилась возможность ноогенезасоздания новых организмов не богом, а челове-
ком.
Биоинженерияновая отрасль науки о конструировании биологических систем, осно-
ванная главным образом на возможности искусственного комбинирования фрагментов генети-
ческого материала (ДНК) эволюционно далеких организмов (от бактерий до человека). Биоло-
3, 2007 15
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
гическая инженерия широкая отрасль биологии, в составе которой можно выделить следу-
ющие разделы. 1) молекулярная биология; 2) генная и белковая инженерия; 3) геномная инже-
нерия; 4) клеточная и эмбриональная инженерия; 5) иммунная инженерия, 6) конструирование
тканей, органов, целых организмов; 7) конструирование популяций; 8) клонирование организ-
мов; 9) технология стволовых клеток; 10) получение трансгенных организмов.
Генная инженерия
Составная часть биоинженерии генная инженерия дает методы экспериментального
вмешательства, которое позволяет по заранее намеченному плану перестроить геном организ-
мов, изменяя в нем его генетическую информацию.
В ходе большего количества экспериментальных работ получены важные новые данные
о структуре геномов, репликации генов, хромосом, переносе генетической информации, меха-
низмах перестройки хромосом. Эти результаты исследований позволили высказать обоснован-
ные прогнозы того, что может дать в будущем для человечества развитие генной инженерии.
Эти работы во много раз увеличат эффективность микробиологического производства кормо-
вых белков, витаминов, антибиотиков и других биологически активных веществ. Если в хромо-
сомы сельскохозяйственных растений будут перенесены гены азотфиксирующих бактерий,
вследствие этого растения получат способность усваивать молекулярный азот атмосферы, от-
падет надобность в азотистых удобрениях. Разрабатываются способы радикального лечения
наследственных заболеваний человека.
В исследовательских институтах всего мира проводятся разнообразные работы по ген-
ной инженерии, биотехнологии и эволюции. Издательство «Мир» в Москве недавно издало не-
сколько достаточно полных монографий об успехах различных областей биологической инже-
нерии и биотехнологии [9, 10]. Наличие таких прекрасных обзоров дает возможность не приво-
дить многочисленных ссылок на первичные работы в этой области, о которых говорится в дан-
ной статье.
Одно из достижений генной инженерии управление экспрессией чужеродных генов в
клетках млекопитающих. Это явление было исследовано на модели гена гормона роста крыс
(Р. Пальмистер и др., Пенсильванский университет, США). Для инъекций в яйцеклетки исполь-
зовали комбинированную ДНК, которая состоит из сшитых фрагментов двух разных генов.
Один фрагментструктурная часть гена гормона роста крыс, а другойпромоторная часть
металотионинового гена мышей с наследственным дефицитом гормона роста. Использование
определенного регулируемого изменением рН, концентраций солей тяжелых металлов, воздей-
ствующих на промотор, позволяет управлять функциональной активностью чужеродного гена,
который находиться под его контролем. Если ген гормона роста в составе комбинированной
ДНК будет функционировать, то, активируя его при помощи индуктора, можно управлять ро-
стом животных [1].
Проведенные учеными исследования подтверждают такую возможность. Эти работы
также перспективны и для человека. Введение людям гена гормона роста поможет некоторым
людям с низким ростом избавиться от своего недуга.
Первый успех к генным инженерам пришел в 1977 году, когда Г. Бойеру удалось синте-
зировать простейшие гены гормонов человека и животных энкафелина и брадикинина. В
1978 ученые из медицинской школы в Калифорнии создали бактерии, которые способны при
помощи введенных в них человеческих генов синтезировать также инсулин и соматотропин
мощные гормоны, которые лечат диабет и некоторые другие заболевания.
Вместе с этим нельзя забывать, что генная инженерия может привести и к результатам,
небезопасным для человека. В тоже время существует серьезная опасность бесконтрольного
переноса генной информации в другие виды, что катастрофически отразится на эволюционных
процессах в природе. Поскольку последствия такого вмешательства непредсказуемы, возник
большой риск изменения экологической среды человека и биосферы в целом, ее резкого ухуд-
шения. Рассмотрим более подробно виды, методы и успехи биологической инженерии.
16 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
Генная инженерия растений, животных и микроорганизмов
Основной целью биоинженерии растений является усиление признаков, необходимых
для человека: увеличить урожайность, адаптивные свойства растений и др.
Добавление генетической информации (в геном пшеницы были введены хромосомы
ржи) в свое время провел японский исследователь Омара.
Классическим примером синтеза новой формы растений является межродовое скрещи-
вание редьки (Raphanus sativus) с капустой (Brassica oeraceae), полученного Г. Д. Карпеченко в
начале 20-х годов.
Большую шумиху вызвало сообщение про образование межвидового гибрида между
пшеницей и рожью тритикале (Triticosecale Wittmack). Тритикале имеет хорошее качество
зерна, высокую устойчивость к болезням, неприхотливость к экологическим условиям жизни.
В Главном ботаническом саду АН СССР Н. В. Цициным и В. Ф. Любимовой получено
большое число ценных двух-и трехродовых многолетних гибридов зерновых культур. Среди
них особый интерес вызывает новый гибрид трех родов-пшеницы (Triticum), пырея (Agropyron)
и ржи (Secale). Этот гибрид и его амфидиплоиды объединяют такие полезные признаки, как
многолетие, зимостойкость, иммунитет к грибковым и бактериальным заболеваниям, высокое
качество зерна.
Важной задачей является разработка методики внесения в геном не целой, а части хро-
мосомы, так как при введении целой хромосомы часто вводятся нежелательные гены. Это до-
стигается путем транслокации. Используя линии с небольшими транслокациями, некоторые
селекционеры получили десятки сортов, которые имеют небольшие вставки генетического ма-
териала, например, в хромосомах пшеницы содержатся фрагменты от ржи.
Настоящей революцией в генетической трансформации растений явились обнаружение
природного вектора чужеродных генов ДНК агробактерий для переноса генов азотфиксации,
а также разработка метода микробобомбардировки растительных объектов микрочастицами
металла, покрытыми ДНК. Достижения последнего времени привели к модификации есте-
ственного происходящего процесса переноса почвенными бактериями Agrobacterium tumefa-
ciens и A.rhizogenes генов азотфиксации в растения. Были созданы специальные Тi-векторы и
плазмиды, которые широко используются в генно-инженерных лабораториях. В этих векторах
многие гены заменены на маркерные и хозяйственно полезные. Использование подобных век-
торов позволяет переносить чужеродные гены в клетки растений, а затем регенерировать гене-
тические гибриды в нормальные фертильные растения с измененными свойствами.
С помощью агробактерий к настоящему времени трансформировано большое количе-
ство видов двудольных растений, но долго считалось, что с их помощью нельзя трансформиро-
вать однодольные. Однако в последнее годы появились публикации о трансформации одно-
дольных с использованием векторной системы агробактерий.
Различные методы трансформации подробно описаны в учебных пособиях и моногра-
фиях [1, 9, 10].
Для трансформации могут использоваться как линейные, так и суперспирализованные
плазмиды. Однако линейные ДНК примерно в 10 раз эффективнее для стабильной трансформа-
ции.
Поиск методов надежной генетической трансформации организмов привел Сэнфорда из
Корнельского университета к разработке метода бомбардировки микрочастицами ДНК микро-
организмов, растений и животных, что резко повысило эффективность генетической трансфор-
мации.
Быстро растет число видов, трансформированных с помощью такой микробомбарди-
ровки: получены пшеница, кукуруза, рис, рожь, соя и др. Генетически трансформированные
виды названы генетически модифицированными организмами (ГМО), или трансгенными рас-
тениями и животными.
Генетически модифицированные организмы это организмы, ДНК которых несет чу-
жеродные гены, в которых заинтересован человек с хозяйственной или теоретической точки
зрения. Например, существуют сорта кукурузы, содержащие гены бактерий, сорт помидоров, в
ДНК которого для морозоустойчивости встроен ген северной рыбы, порода свиньи с геном
шпината и т. д.
3, 2007 17
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
Трансгенные растения
Трансгенными могут называться те виды растений, в которых успешно функционирует
ген (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. Делается это для того,
чтобы растение-реципиент получило новые удобные для человека свойства, повышенную
устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. Пищевые продукты,
полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества,
лучше выглядеть и дольше храниться. Также часто такие растения дают более богатый и ста-
бильный урожай, чем их природные аналоги.
Последнее десятилетие ученые строят неутешительные прогнозы относительно быстро-
растущего потребления сельскохозяйственных продуктов на фоне снижения площади посевных
земель. Решение данной проблемы возможно с помощью технологий получения трансгенных
растений, направленных на эффективную защиту сельскохозяйственных культур и увеличение
урожайности. Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспек-
тивных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства. Существуют проблемы, ко-
торые не могут быть решены такими традиционными направлениями как селекция, кроме того,
что на подобные разработки требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных
растений, обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени и позволяет
получать растения с заданными хозяйственно ценными признаками, а также обладающих свой-
ствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего могут служить полученные
методами генной инженерии сортов растений, обладающих повышенной устойчивостью к за-
сухе.
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направ-
лениям:
1. Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью
2. Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год (например, в России существуют
ремантантные сорта клубники, дающие два урожая за лето)
3. Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов вредителей (например, в Рос-
сии ведутся разработки, направленные на получение сортов картофеля, листья которого
являются остро токсичными для колорадского жука и его личинок)
4. Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям
(например, были получены устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в сво-
ем геноме ген скорпиона)
5. Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхож-
дения (например, в Китае получен сорт табака синтезирующий лактоферрин человека)
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс про-
блем, как агротехнических и продовольственных, так и технологических, фармакологических и
т. д. Кроме того, уходят в небытие пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали
естественный баланс в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей
среде.
Создать геноизмененное растение на данном этапе развития науки для генных инжене-
ров не составляет большого труда.
Существует несколько достаточно широко распространенных методов для внедрения
чужеродной ДНК в геном растения. Ниже, не зацикливаясь на подробностях, мы постарались
их изложить.
Метод 1:
Существует бактерия Agrobacterium tumefaciens, которая обладает способностью встра-
ивать участки своей ДНК в растения, после чего пораженные клетки растения начинают очень
быстро делиться и образуется опухоль. Сначала ученые получили штамм этой бактерии, не вы-
зывающий опухолей, но не лишенный возможности вносить свою ДНК в клетку. В дальнейшем
нужный ген сначала клонировали в Agrobacterium tumefaciens и затем заражали уже этой бакте-
рией растение. После чего инфецированые клетки растения приобретали нужные свойства, а
вырастить целое растение из одной его клетки сейчас не проблема.
18 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
Метод 2:
Клетки, предварительно обработанные специальными реагентами, разрушающими тол-
стую клеточную оболочку, помещают в раствор, содержащий: ДНК и вещества, способствую-
щие ее проникновению в клетку. После чего как и в первом случае выращивали из одной клет-
ки целое растение.
Метод 3 бомбардировки клетки:
Существует метод бомбардировки растительных клеток специальными, очень малень-
кими вольфрамовыми пулями, содержащими ДНК. С некоторой вероятностью такая пуля мо-
жет правильно передать генетический материал клетке и так растение получает новые свойства.
А сама пуля ввиду ее микроскопических размеров не мешает нормальному развитию клетки.
Наиболее часто испытуемой трансгенной культурой является картофель, за которым
следует рожь и табак. Трансгенные злаковые культуры изучались в полевых условиях реже, что
объясняется трудностью трансформации злаков.
Генетическая трансформация древесных, декоративных и плодовых растений оказалась
трудной задачей из-за отсутствия механизма эффективного переноса генов и трудностей реге-
нерации растений in vitro. Однако в 1989 г. в лаборатории Джеймса была проведена трансфор-
мация яблони. Описаны трансгенные растения абрикоса, полученными с геном, упакованным в
оболочку вируса Шарка, сливы с геном, содержащимся в оболочке вируса скрытой мозаики, а
также цитрусовых, персика.
Человеку и млекопитающим требуется 8 незаменимых аминокислот в рационе. Однако
ни один из широко используемых в пищу белков семян растений не содержит сбалансирован-
ного набора всех этих аминокислот. Методами генетической инженерии возможно введение в
клетки млекопитающих генов, кодирующих дефицитные, незаменимые аминокислоты, отсут-
ствующие в растениях.
Наиболее простой и очевидной стратегией улучшения качества белка пшеницы и дру-
гих злаков является увеличение числа генов, кодирующих высокомолекулярные субъединицы
ферментов. Это должно привести к повышению пропорции гибридных субъединиц белка, и, в
свою очередь, к возрастанию гетерозиса. Такое направление в настоящее время разрабатывает-
ся в ряде лабораторий мира.
Получены трансгенные томаты, экспрессирующие антисмысловую РНК к 1-
аминоциклопропан-1-карбоксилатсинтетазе ключевому ферменту биосинтеза этилена. В не-
которых трансгенных линиях отмечено сильное угнетение синтеза этилена. Сорванные плоды
трансгенных растений никогда не созревали. Они приобретали, со временем, желто-оранжевую
окраску, но не краснели, не размягчались и не были ароматными. При обработке таких плодов
этиленом они становились неотличимыми от нормально созревших плодов по плотности,
окраске и аромату.
Первая работа по получению трансгенных растений с измененным содержанием угле-
водов была опубликована в 1992 году. В клубнях трансгенного картофеля было повышено со-
держание крахмала путем суперэкспрессии гена glg C Eoli.
При изготовлении бумаги лигнин является нежелательным компонентом снижение
или изменение его состава имеет большое экономическое значение при получении бумаги. По-
казано, что введение в растения антисмысловых генов, кодирующих определенные этапы био-
синтеза лигнина, может изменить не только его содержание, но и строение. Так, введение ан-
тисмыслового гена циннамилалкогольдегидрогеназы привело к изменению структуры лигнина
и появлению винно-красной окраски в лигниносодержащих тканях (что позволило авторам
предположить возможность получения естественно окрашенной древесины).
Современное сельскохозяйственное производство невозможно без использования гер-
бицидов. Применяемые в настоящее время гербициды как селективные, так и тотального дей-
ствия сравнительно дороги и отрицательно воздействуют на окружающую среду, накапливаясь
в почве, почвенных водах и растениях. Синтезированы гербициды нового поколения, которые
являются значительно более эффективными, поэтому применяются в очень низких концентра-
циях и быстро разрушаются почвенными микроорганизмами. Однако они неселективны и ин-
3, 2007 19
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
гибируют рост как сорняков, так и культурных растений. Треть генно-инженерных исследова-
ний направлены на получение трансгенных растений, устойчивых к гербицидам.
Устойчивость растений к действию гербицидов может создаваться различными путями,
например, в результате точечных мутаций генов, кодирующих белок-мишень для данного гер-
бицида.
Фермент аденилатциклаза (ALS), представляет собой мишень для ряда гербицидов:
сульфанилмочевин, имидазолинов и триазолпиримидинов. Проведено клонирование гена ALS,
его направленный мутагенез in vivo и in vitro, введение гербицид устойчивого гена в растения
рапса с помощью агробактерий и получение трансгенных растений.
Ген bar Streptomyces hygroscopicus кодирует фермент фосфинотрицинацетилтрансфера-
зу, которая ацетилирует гербицид,превращая его в нетоксичное соединение. Трансгенные рас-
тения с геном bar приобретают устойчивость к данному гербициду.
Одним из первых достижений в защите растений методами генной инженерии явилось
создание путем внесения генов в белковой вирусной оболочке трансгенных растений, устойчи-
вых к вирусам.
Со времени обнаружения в 1986 г. устойчивости растений табака к вирусу табачной мо-
заики при введении гена оболочки этого вируса подобная устойчивость получена для большого
количества вирусов различных таксономических групп.
Другой подход к получению трансгенных растений, устойчивых к вирусам, состоит во
введении генов, кодирующих РНК-зависимую РНК-полимеразу (репликазу).
Возможно также внесение генов, кодирующих измененный транспортный белок вируса.
Устойчивость, связанная с мутантным транспортным белком, получена против вирусов группы
ВТМ. Созданы некоторые устойчивые к насекомым трансгенные растения.
Испытаний трансгенных растений, устойчивых к бактериальным и грибковым болез-
ням, проведено немного, что связано с небольшим набором клонированных генов устойчиво-
сти.
Среди генов, экспрессия которых в растениях считается экзотической, найдены гены,
кодирующие синтез полипептидов, имеющих фармакологическое значение. Очевидно, первым
исследованием в этой области следует считать патент фирмы Calgene об экспрессии интерфе-
рона мыши в клетках растений.
Позже Хайет с соавторами добились осуществления синтеза полипептидов, а именно
иммуноглобулинов, в листьях растений.
Разрабатываются подходы, связанные с использованием растений в качестве средства
для производства оральных вакцин, что имеет огромное значение для медицины, особенно в
развивающихся странах.
В трансгенных растениях получены сывороточный альбумин человека, моноклональ-
ные антитела, вакцины, бактериальная α-амилаза.
Трансгеноз все более широко используется для получения в клетках растений различ-
ных соединений, имеющих разнообразное практическое применение. Описано изменение аро-
мата у некоторых трансгенных ароматических растений. Несколько биотехнологических ком-
паний в Европе работают над изменением окраски цветов, в частности уже получены голубые
розы.
В последние годы внимание привлекают гены, изменяющие реакцию растений на стрес-
совые условия. Так, внесение бактериального гена bet A в растения табака привело к повыше-
нию солеустойчивости трансгенных растений на 80%. Внедрение гена скорпиона в клетки кар-
тофеля привело к созданию сорта картофеля устойчивого к колорадскому жуку. Генетически
модифицированные продукты питания все шире внедряются в Украине.
Правительство Украины в августе 2007 года ввело обязательную маркировку пищевых
продуктов, содержащих генетически модифицированные организмы (ГМО). Как отмечается в
сообщении Всеукраинской экологической лиги, Кабмин принял это постановление 1 августа.
Оно запрещает ввоз, производство и реализацию продуктов детского питания, содержащих ге-
нетически модифицированные организмы, и требует указывать качественный состав ГМО, если
их содержание превышает 0,9%.
20 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
По данным отечественной Экологической лиги (она объединяет более 10 тысяч защит-
ников окружающей среды и имеет более 200 городских и районных представительств), 90%
украинских продуктов питания не содержат ГМО. Однако, если не будет ограничений на их
содержание, их могут использовать более активно, чего экологи допустить не могут и не хотят.
Как показали наши исследования на крысах и мышах, содержащихся на генно-
модифицированной пище, через определенное время у животных развивается аллергия, рас-
стройство желудочно-кишечного тракта, выпадание волос, а затем появляется олигоспермия,
уменьшается количество зачатий развивается бесплодие.
Все вышеперечисленные и многочисленные другие примеры управления эволюцией
получены при помощи методов одного из видов биологической инженерии генной инжене-
рии. Необходимым элементом генной инженерии является белковая инженерия. Остановимся
на них более подробно.
Основными операциями генной инженерии являются [1]:
1) Синтез генов вне организма, или их выделение из клеток прокариот или эукариот.
2) Введение выделенных или синтезированных генов в носитель (вектор), соединение
ДНК гена и вектора, получение рекомбинантной ДНК.
3) Копирование или размножение выделенных или синтезированных генов или генети-
ческих структур в составе вектора (клонирование генов).
4) Перенос и включение нужных генов или генетических структур в подлежащий изме-
нению геном клетки хозяина.
5) Экспериментальная экспрессия чужеродного гена в реципиентной клетке, получение
генного продукта.
Уже созданы и используются бактериальные, растительные и животные клетки, способ-
ные синтезировать чужеродные белки. Можно выделить один ген из множества генов живот-
ной, растительной клетки или бактерии, соединить этот ген с частью плазмидного, вирусного,
бактериального гена и ввести полученную рекомбинантную молекулу в бактерии или клетки
растений и животных. При размножении бактерий производятся миллионы копий их собствен-
ных генов и встроенного между ними чужеродного гена. Это при условии, что бактерии, расти-
тельные или животные клетки относятся к новому гену как к одному из своих собственных.
Для того чтобы бактериальная клетка производила чужой белок, необходимо ввести в ее геном
ДНК с последовательностью нуклеотидов, кодирующей аминокислоты этого белка и воспри-
нимающей бактериальные команды транскрипции и трансляции. Комплекс методов, применяе-
мых для встраивания, функционирования и репликации новых генов в бактериях или в других
культивируемых клетках называют клонированием. Новая информация попадает в клетки, ко-
торые, размножаясь, образуют популяцию многочисленных себе подобных потомков, т. е. кло-
нов.
Белковая инженерия
Обратимся к белковой инженерии. Две новые методики направленный мутагенез и
селекция по генотипу и фенотипу сделали реальным получение любых угодных эксперимен-
татору мутантных форм белков, чьи гены клонированы. Во многих лабораториях мира энзимо-
логи бок о бок с генными инженерами всерьез взялись за дело. Природе задают вопросы, кото-
рые раньше задавать не умели. Жесткой проверке подвергается масса гипотез и теорий о значе-
нии тех или иных аминокислотных остатков в работе тех или иных ферментов.
На прошедшей летом 1984 г. в Москве 16-й конференции ФЕБО прозвучало несколько
докладов, посвященных белковой инженерии. Особенно большое впечатление произвел доклад
энзимолога А. Фершта (Империал-колледж, Лондон). Он доложил о работе, в которой изучали
фермент аминоацил-тРНК-синтетазу, у которого ранее методом рентгеноструктурного анализа
была определена структура фермент-субстратного комплекса.
Внимательно анализируя структуру этого комплекса, Фершт и его коллеги обратили
внимание на то, что одна из водородных связей, удерживающих субстрат в активном центре
фермента, сильно напряжена, то есть энергетически невыгодна. Они подумали, что такая
ослабленная водородная связь должна ослаблять и весь фермент-субстратный комплекс, пото-
му что при разрыве комплекса та белковая группа данном случае аминокислота гистидин),
3, 2007 21
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
которая образовывала «плохую» водородную связь с субстратом, сможет тут же образовать
«хорошую», то есть энергетически выгодную, водородную связь с молекулой воды. Возникла
идея заменить гистидин на аминокислоту, вообще не способную образовывать водородную
связь, скажем аланин. Задумано сделано. И вот результат: фермент-субстратный комплекс
стал прочнее в несколько раз.
Стали думать, как бы еще укрепить этот комплекс. Обратили внимание на другую
напряженную водородную связь. На этот раз решили ее не убирать а, наоборот, сделать проч-
ней, снять с нее напряжение. Анализ пространственного строения фермента, основанный на
знании причин стабильности отдельных участков белковой глобулы, привел к гипотезе, что
если все тот же гистидин заменить не на аланин, а на пролин, который сам по себе тоже не об-
разует водородных связей, то напряжение второй водородной связи будет ликвидировано бла-
годаря тому, что вся белковая конструкция обретет большую гибкость.
Какова же была радость исследователей, когда оказалось, что замена гистидина на про-
лин увеличила прочность фермент-субстратного комплекса чуть ли не в сто раз!
Итак, белковая инженерия предоставила в руки генных инженеров все необходимое,
чтобы кроить и перекраивать по своему усмотрению создаваемые белки. Для этого экспери-
ментаторам необходимо знать, как им менять последовательность аминокислот, чтобы произо-
шло желаемое изменение структуры белка. Наиболее эффектные работы по белковой инже-
нерии широко используют уже накопленные теоретиками сведения о связи между последова-
тельностью аминокислот и третичной структурой белков. Однако теоретические методы здесь
нуждаются в дальнейшем совершенствовании.
С появлением молекулярной биологии произошел настоящий переворот во взаимоот-
ношениях человека с живой природой. В ее основе лежит перенос единиц наследственности
(генов) из одного организма в другой, осуществляемый методами генной инженерии (техноло-
гия рекомбинантных ДНК). В большинстве случаев целью такого переноса является создание
нового организма или получение нового продукта в промышленных масштабах.
Геномная инженерия
Впервые геномная инженерия возникла в виде полиплоидии, когда были получены экс-
периментальным путём с помощью межвидовых скрещиваний первые аллополиплоиды, содер-
жащие несколько повторений двух(а иногда и больше) наборов хромосом от разных родитель-
ских видов. Постепенно, с развитием науки, геномная инженерия перешла от скрещиваний к
искусственному созданию путём воздействия различными факторами на мейоз и митоз клеток
растений и животных, содержащих вместо нормального диплоидногогаплоидный, полипло-
идный или анеуплоидный наборы хромосом.
Гаплоидия получение клеток и целых организмов, обладающих половинным по
сравнению с диплоидным числом хромосом. Гаплоидия в наше время всё больше интересует
генетиков и селекционеров, которые работают с высшими организмами.
Для разработки методики искусственного получения полиплоидов необходимо знать
механизмы митоза и мейоза. Известно, что митоз и мейоз могут изменяться под воздействием
как внешних, так и внутренних факторов. К первым относятся изменения температуры и иони-
зирующего излучения, химические вещества, меха-ническое воздействие. Успешнее всего вы-
зывание полиплоидных мутаций достигается воздействием на делящуюся клетку различных
физических и химических факторов, повреждающих митотическое веретено, в результате чего
парализуется движение разделившихся хромосом к полюсам, и они объединяются в одно ядро,
вместо того, чтобы образовывать два дочерних. Этого можно добиться нагреванием или охла-
ждением вступивших в митоз клеток, а также обработкой их наркотиками, аценафтеном и не-
которыми другими химическими веществами.
Возникновение аллополиплоидов как в естественных, так и в искусственных условиях
ничем не отличается от возникновения аутополиплоидов. Они могут быть митотического и
мейотического происхождения. Аллополиплоиды можно получить путём действия на ход ми-
тоза в точках роста отдалённого гибрида, путём действия на ход мейоза, стимулируя образова-
ние нередуцированных гамет. Митотическая полиплоидия возможна при делении зиготы, а
также и на последующих стадиях развития гибридного растения.
22 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
У млекопитающих и птиц искусственное получение взрослых полиплоидов с достовер-
ностью не зарегистрировано. Однако на мышах и кроликах достоверно показано эксперимен-
тальное получение (с помощью температурных воздействий и колхицина) разного рода гетеро-
плоидных зародышей. У мыши и кролика путём воздействия тепловым или холодовым шоком
на оплодотворённое яйцо можно получить полиплоидные клеткизадерживается второе де-
ление созревания яйце-клетки, она оказывается с диплоидным набором хромосом. При слиянии
с гаплоид-ным спермием получается триплоидная зигота. Подобный механизм образования
триплоидных зигот является общим для насекомых, амфибий и млекопитающих.
Клеточная инженерия
Клеточная инженерия это конструирование специальными методами клеток нового ти-
па. Клеточная инженерия включает реконструкцию жизнеспособной клетки из отдельных
фрагментов разных клеток, объединение целых клеток, принадлежавших различным видам
даже относящихся к разным царствам растениям и животным), с образованием клетки, несущей
генетический материал обеих клеток, и другие операции. Клеточная инженерия используется
для решения теоретических проблем в биотехнологии, для создания новых форм растений, об-
ладающих полезными признаками и одновременно устойчивых к болезням и т. п. Клеточную
инженерию растений в настоящее время можно использовать в следующих разделах селекци-
онных программ:
быстрое размножение хозяйственно ценных форм микроклональное размножение;
преодоление барьеров несовместимости при скрещивании культурного томата с дикими ви-
дами культура зародышей;
соматическая гибридизация с целью совмещения ядерной и цитоплазматической наслед-
ственности обеих родительских форм и различных их комбинации слияние протопластов;
матро- и андроклиния с целью быстрой гомозиготации всех генов культура пыльников и
яйцеклеток;
клеточная селекция на устойчивость к стрессовым биотическим и абиотическим факторам;
селекция in vitroклеточная селекциясокращение онтогенеза индукция цветения
оплодотворение созревание плода, т. е. селекция in vitro в течение всего жизненного цик-
ла.
В настоящее время микроклональное размножение применяют с целью ускоренного
размножения хозяйственно ценных растений или для получения безвирусных растений. Первые
работы в области мнкроклонального размножения были проведены в конце 50-х годов XX века
и связаны с именем французского ученого, руководителя лаборатории физиологии растений
Национального центра агрономических исследований в Версале Жоржа Мореля (Бутенко,
1964); успехи, достигнутые Морелем и Мурасиге (1974), способствовали возрастанию интереса
к данному способу размножения растении.
Так, уже в 1974 г. появились сообщения de Lange, de Bruigne (1974) и Padmanabchan,
Paddok, Sharp (1974) об успешной регенерации растений из листовых эксплантатов. Двумя го-
дами позже изучили возможность использования каллуса, полученного от эксплантатов стебле-
вого происхождения, для размножения томата. В том же году Karta, Gamborg, Shulik, Constabel
(1976) провели исследования действия и взаимодействия различных цитокининов и ауксинов
на побегообразование v лпстоных эксплантатов сорта Starfirе.
Таким образом, в течение 19741977 гг. появился ряд исследовании, посвященных изу-
чению регенерационных способностей различных сортов, мутантов томата, различных типов
эксплантатов, влиянию на регенерационный процесс различных цнтокннпнов и ауксинов и т. д.
Это и дало возможность разработать основные условия, необходимые для мнкроклонального
размножения томата.
В лаборатории гаметно-клеточной селекции Института экологической генетики АН
МССР в 1986 г. были проведены исследования по микроклоналыюму размножению томата,
цель которых изучение возможности получения генетически неизмененных форм томата.
Одна из причин генетической вариабельности растений регенерантов экзогенные фитогор-
моны. Однако для окончательного доказательства роли фитогормонов в индукции генетической
вариабельности необходимы более детальные эксперименты и привлечение современных ме-
3, 2007 23
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
тодов анализа. В качестве объекта для эксперимента необходимо использовать F1 и многомар-
керные мутанты. Нужна также дальнейшая тщательная обработка питательной среды, приме-
нение которой позволяло бы индуцировать регенерацию побегов без применения экзогенных
фитогормонов аналогично средам с фитогормонами. т. е. сред, стимулирующих авторегулятор-
ный ретенерационный процесс.
В настоящее время показана возможность соматической гибридизации томата, разрабо-
таны все методические приемы. Но есть еще много нерешенных вопросов.
Эмбриональная инженерия
Использование целых эмбрионов, их частей (ядер, цитоплазмы), их стволовых клеток
для воссоздания целых организмов, их тканей и органов, для лечения и омоложения человека
составляет предмет эмбриональной инженерии.
Эмбриональная инженерия является одной из наиболее актуальных и активно развива-
ющихся областей биомедицины. Активность подогревается успехами в исследовании эмбрио-
нальных и постнатальных стволовых клеток.
Наиболее впечатляющие результаты получены в разработке и реализации технологий
для восстановления целостности тканей. Начало этим работам было положено еще в 80-х годах
пионерскими разработками Рейнвальда и Грина предложившими использование клеток для ле-
чения обширных и глубоких ожогов. С тех пор предложен значительный спектр методов лече-
ния различных эпителио-мезенхимных дефектов: ожогов, ран, дефектов роговицы, гортани,
урогенитальных свищей, язв эпителия и т. д. Принципы эмбриональной инженериии позволяют
эффективно решать большой круг медицинских задач. Прежде всего, создание in vitro гистоти-
пических трехмерных тканевых конструкций. Такие конструкции, сочетающие в себе биомат-
рикс с культивированными клетками, или клеточными композициями, могут являться как эф-
фективным трансплантатом, так и моделью ткани или органа in vitro.
Важным фактором является наличие культивированных вне организма клеток, обога-
щение тканевых конструкций стволовыми клетками. Наличие стволовых клеток обеспечивает
эффективное приживление трансплантата. Однако, стволовые клетки представляют интерес как
исследовательский биологический объект. Сегодня, можно точно определять показания к при-
менению различных типов стволовых клеток, например эмбриональных, мезенхимальных, эпи-
телиальных или нейральных, применять их для различных клинических задач. Специфичное и
точное использование огромных возможностей, открываемых стволовыми клетками, клеточ-
ными технологиями позволяет уже сегодня добиваться 70% эффективности в лечении тяжелых
поражений структур и функций жизненно важных органов и тканей.
Иммунная инженерия
Понятие «иммунная инженерия» ввел в обиход академик Юрий Михайлович Лопухин,
чтобы подчеркнуть: лечение дефектов иммунной системы это не просто введение имму-
ноглобулинов или костного мозга или пересадка тимуса. При каждом иммунодефиците, в каж-
дом конкретном случае требуется особое инженерное решение.
Иммунная инженерия на сегодняшний день единственный способ истинного устра-
нения причины иммунодефицитов, так как ее целью является замена дефектных частей иммун-
ной системы нормальными. Это не значит, конечно, что проблема иммунодефицитов уже пол-
ностью решена благодаря внедрению в практику трансплантации клеток костного мозга, лим-
фатических узлов, селезенки или тимуса.
Конструирование популяций
Конструированием популяций занимается селекция. Селекция наука про создание
новых и улучшение существующих сортов растений и животных, которых использует человек.
Теоретической базой селекции является генетика. Для успешной работы в области селекции
необходимо учитывать исходное сортовое разнообразие, влияние внешней среды и т. д. Поро-
дами животных и сортами растений являются популяции организмов созданных человеком.
24 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
Каждый сорт растений и порода животных характеризуются своими наследственными особен-
ностями, морфологическими признаками.
В основе традиционной селекции лежит, прежде всего, поиск оптимального сочетания в
одном организме генов, полученных от разных родительских форм. Для этого проводят гибри-
дизацию различных сортов или селекционных линий одного вида, обладающих какими-либо
ценными признаками (высокая продуктивность, устойчивость к болезням и вредителям и т. п.).
Чем выше генетическая изменчивость внутри вида (широкий выбор селекционно-ценных ге-
нов), тем, как правило, выше эффективность селекции. Но есть виды сельскохозяйственных
растений, для которых естественная внутривидовая изменчивость невысока (например, свекла).
Многие ценные гены у видов культурных растений могут отсутствовать совсем (например, ге-
ны устойчивости к некоторым болезням, вредителям). Поэтому в селекции широкое распро-
странение получили методы, направленные на расширение генетического разнообразия вида с
помощью экспериментального мутагенеза или отдаленной гибридизации. В первом случае ор-
ганизм подвергается действию факторов, вызывающих различные нарушения в структуре ДНК:
радиации, обработке химическими веществами, обладающими мутагенной активностью. Боль-
шинство индуцированных таким образом нарушений имеет неблагоприятные последствия для
организма. Однако отдельные мутации могут быть весьма полезны с селекционной точки зре-
ния.
Конструирование тканей, органов, целых организмов
Тканевая инженерия является самостоятельным междисциплинарным направлением.
При этом для замещения пораженных органов и тканей используют принципы биологии и ин-
женерии, с помощью которых восстанавливают, поддерживают или улучшают функции орга-
нов и тканей. Тканевая инженерия отличается от стандартной терапии тем, что сформирован-
ная инженерным путем ткань интегрируется в организм пациента, осуществляя постоянное и
специфическое лечение болезни. При создании новой ткани используют один из трех общих
подходов.
1. Дизайн и выращивание ткани человека in vitro с последующей ее имплантацией для
восстановления или замещения поврежденных тканей. Наиболее ярким примером по-
добной терапии является пересадка компонентов кожи при лечении ожогов, использу-
ющаяся в клинике более 10 лет.
Тканевая терапия единственное средство, спасающее людей при 80% ожоге кожи.
Для этого малолетнюю девочку Настю Овчар возили в клинику США, где ей сделали
многократные пересадки искуственно выращенной кожи. Готовятся к поездке в Амери-
ку и 12-летний Олег Бондарчук и Владимир Кучер с обширными ожогами тела.
2. Имплантация клеток с индукторами репарации или регенерации поврежденных тканей.
Этот подход основан на выделении клеток, добавлении к ним определенных сигналь-
ных молекул и переносе этих клеток в биоматериалы, обеспечивающие регенерацию
тканей. Чаще всего в качестве биоматериалов используют полимеры, образующие
трехмерные конструкции, удобные для прикрепления и роста клеток, реконструирую-
щих поврежденные ткани. Примером такого биоматериала может служить биоматрикс,
стимулирующий рост костной ткани при заболеваниях периодонта.
3. Мобилизация собственного потенциала тканей для восстановления функции повре-
жденных органов и тканей. При этом используют технику выделения стволовых клеток,
которые имплантируют пациенту либо непосредственно в суспензии или в структурном
матриксе, либо после их коммитирования in vitro.
Возможность гистотипического восстановления поврежденных тканей и органов пред-
ставляет значительный интерес. Современные методы изоляции клеток и подходы к их культи-
вированию предполагают использование как специализированных зрелых клеток, так и их
предшественников на любых этапах дифференцировки. Многообещающие перспективы разви-
тия тканевой инженерии связаны с возможностью использования в качестве исходного матери-
ала не только ксено- и аллогенных источников, но и аутогенных клеток, размноженных вне ор-
ганизма и ретрансплантированных в составе реконструированной ткани. Такой подход в самом
ближайшем будущем может стать реальной альтернативой классической трансплантологии.
3, 2007 25
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
Первым органом, который попытались воссоздать ex vivo, стала кожа человека. Все ис-
следования, проводимые на клеточной модели кожи, имеют большое значение в таких областях
медицины, как фармакология (при доклинических испытаниях лекарственных средств), косме-
тология (при испытаниях косметических средств), токсикология, дерматология (при инфекци-
онно-аллергических заболеваниях кожи), хирургия и травматология (при заживлении ран и пе-
ресадке кожи).
Клонирование животных и человека
Важными разделами ноогенеза и биологической инженерии являются клонирование
животных и человека получение и медицинское применение стволовых клеток. Теорию клони-
рования животных создал английский ученый Дж. Гордон на примере клонирования лягушек.
Сейчас она разрабатывается на млекопитающих и человеке.
Клонирование животных это искусственное получение генетически идентичных ор-
ганизмов путем манипуляций с яйцеклетками и ядрами соматических клеток животных. Ядра
из дифференциированной клетки переносятся в неоплодотворенную яйцеклетку, у которой
удалено собственное ядро, после чего реконструированная яйцеклетка пересаживается в яйце-
вод и матку приемной матери, где из нее развивается эмбрион и плод.
Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 70-х
годов английским эмбриологом Дж. Гордоном на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на
ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика и взрослой
лягушки. Наиболее известным клонированным животным стала овечка Долли. Легендарная
овца появилась на свет в 1997 году и оказалась единственной из 276 зародышей, сумевшей вы-
расти во взрослое животное. Долли ускоренно старела, часто болела, прожила всего шесть лет,
и в феврале 2003 года ветеринары, не сумев справиться с серьезной легочной инфекцией, усы-
пили ее.
Овечка Долли
«Отцом» овечки Долли является профессор Ян Уилмут из Рослинского института. Про-
блема клонирования животных привлекла к себе внимание в 1997 году, когда Ян Уилмут (Ian
Wilmut) из Рослинского института (Roslin Institute) в Шотландии методом клонирования создал
овечку Долли (Dolly). Для этого он осуществил пересадку ядра соматической диплоидной клет-
ки вымени, принадлежавшего биологической матери будущей знаменитости, в яйцеклетку дру-
гой овцы с удаленным ядром. Институт получил от Всемирной организации по охране интел-
лектуальной собственности патент на этот метод сроком до 2017 года, а видеозапись этого жи-
вотного была распространена средствами массовой информации по всему миру.
В конце того же 1997 года состоялось ещё одно сенсационное открытие. Научные жур-
налы сообщили о рождении другой овечки Поли (Polly), которая в некотором смысле была
уже мутантом-кентавром. В её организме присутствовал человеческий ген фактора IX, участ-
вующего в процессе свертывания крови. Декларировалось, что этот кровеостанавливающий
белок будет использован для лечения людей, больных гемофилией (несвёртываемостью крови).
А спустя два года в Великобритании были выведены поросята-гибриды, имеющие ген тканей
человеческого сердца.
Ожидалось, что эти открытия дадут мощный толчок развитию трансплантологии
науке, изучающей пересадку человеческих органов и тканей. Заговорили о подходах к искус-
ственному бессмертию человека.
После сенсационных успехов Яна Вилмута начался бум клонирования животных. На
сегодняшний день ученые из лабораторий по всему миру клонировали овцу, мышей, коров, коз,
кроликов, котов, свиней, мулов и собак. Летом 2003 года команда исследователей под руковод-
ством Чезаре Галли из лаборатории репродуктивных технологий в Кремоне клонировала пер-
вого в мире жеребенка. В октябре 2005 года стараниями этой же группы ученых на свет появи-
лись четырнадцать клонированных поросят.
Получение новых видов животных методами биологической инженерии осуществляется
менее интенсивно, чем растений. В качестве примера успешного создания видов животных
можно привести также получение гибридов одногорбого и двугорбого верблюда, которые
26 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
названы нарами. Если ядром соматических клеток японского оленя заместить ядро яйцеклетки
европейского благородного оленя и ввести ее в матку самки этого животного, то она родит
японского пятнистого оленя. В Арабских Эмиратах получен гибрид верблюда и ламы, назван-
ный рамой. Если эмбрионам кур с помощью вирусов ввести ген зубов, то вырастают зубастые
цыплята. Получен лигргибрид льва и тигра и примерно 100 других сотворенных человеком
животных. Количество созданных человеком микроорганизмов никто не подсчитывает они
засекречены из-за их военного и промышленного назначения.
Споры вокруг этичности клонирования не только не утихают по сей день, но и разгора-
ются с новой силой. Ярый противник клонирования и животных и людейкатолическая цер-
ковь.
Сторонники клонирования крупного рогатого скота утверждают, что теперь в руках че-
ловечества уникальная возможность ускоренной генетической селекции и тиражирования жи-
вотных с рекордными производственными показателями. Клонирование позволит выводить
животных, устойчивых к заболеваниям, и получать повышенные удои и более постное и
нежное мясо. Критики же аргументируют свое неприятие клонирования тем, что многие искус-
ственно полученные животные рождаются с физическими недостатками, быстрее стареют и
умирают. Уже в 1999 году учёные заметили, что биологический материал овечки Долли был
более старым по сравнению с аналогичными пробами, взятыми у её сверстниц, которые роди-
лись обычным способом. А в 2003 году грянул громзнаменитую Долли пришлось усыпить
из-за неизлечимого заболевания лёгких. Это известие послужило толчком к распространению
клонофобии массовому страху перед возможным риском, связанным с применением таких
биотехнологий. Позже учёные подтвердили, что у детей, рождённых посредством искусствен-
ного оплодотворения, так же возрастает риск появления генетических уродств.
Ситуация тупиковая вот уже несколько лет. Единичные успехи не могут компенсиро-
вать высокую смертность среди клонов. Первоначальным поводом для обсуждения нежизне-
способности клонов стали болезни и смерть овечки Долли, которая была символом клониро-
ванных животных. Болезнь Долли широко обсуждалась в прессе. Специалисты вынесли неуте-
шительный вердикт: это старость, и лечение бессмысленно. Клонирование подошло к рубежу,
когда надо было подвести печальный итог: звери «копируются», но почти не живут, быстро
стареют, болеют и умирают. На сегодняшний день примерно 2% клонированных животных до-
живают до юного возраста. Остальные умирают на предыдущих стадиях. Те, что выживают,
обладают неустойчивым иммунитетом, подвержены простудным заболеваниям, стареют в 2-3
раза быстрее «оригиналов» и в целом болезненны, а сколько погибло клонированных мышей,
крыс, коз, телят, поросят и приматовузнать не представляется возможным. Более того, нет
даже единого объяснения несовершенства этой технологии. Среди генных инженеров распро-
странена точка зрения, что причина жизненной недееспособности клонов кроется в импринт-
ных генах, которые ведут себя что называется «неадекватно"логика их активности в клони-
рованном организме необъяснима. А ведь именно этот тип генов традиционно считался одним
из «клоноформирующих».
Атсуо Огура (Atsuo Ogura) из токийского Национального Института инфекционных бо-
лезней (National Institute of Infectious Diseases) оспаривает распространенное мнение, что дело в
импринтных генах. Группа учёных под его руководством исследует процесс клонирования и
дальнейшего существования мышей-клонов. До «второго рождения» доживало менее 3% кло-
нированных мышей Огуры, однако те, которые всё-таки появлялись на свет, были совершенно
здоровы, а их репринтные гены функционировали без отклонений, хотя технология Огуры
практически не отличалась от «рослинских».
Рудольф Яйниш (Rudolf Jaenisch) из Массачусетского Технологического Института
(Massachusetts Institute of Technology) заявил, что при абсолютном здоровье у мышей, клониро-
ванных в Японии, с генами и клетками творится что-то невероятное и патологичное, однако
активность трех из шести плацентарных импринтных генов была достаточно низкой, а стало
быть, у этих клонов остается шанс на полный цикл мышиной жизни.
Группа Огуры предположила, что причина возможных нежелательных мутаций и пере-
рождений клонов кроется вовсе не в импринтных генах, как традиционно считалось, а в том,
3, 2007 27
Physics of consciousness and life, cosmology and astrophysics
что негативному воздействию при клонировании подвергаются и другие гены, и контролиро-
вать надо не только гены воспроизводимости, но и все остальные.
Таким образом, японские учёные предлагают перенести акцент на «периферийные» ге-
ны и вообще на структуру всего генома клонируемого животного. Ведь до сих пор никто не
смог «очистить» клеточную память и память перенесённого ядра клетки, а ведь многие мута-
ции проявляются лишь на более позднем этапе, гораздо позже, чем произведено клонирование.
Более того, некоторые гены вообще «молчат» и их предназначение неизвестно. А это
значит, что активная природная программа организма при клонировании продолжает осу-
ществляться, но уже в искаженном виде.
Таким образом, очередная проблема клонированияэто создание таких механизмов,
которые бы полностью аннигилировали информацию в клонированной клетке об организме-
доноре.
Другой специалист Рэндал Праттер (Randall Prather) из Университета Миссури
(University of Missouri, Columbia), один из тех, кто участвовал в недавнем клонировании пяти
поросят, чьи органы генетически приспособлены для трансплантации человекуподтвержда-
ет, что когда учёные берут для клонирования клетку, они не могут с точностью сказать, здорова
она или нет. Жизнь клетки коротка, и каждый день в каждом из нас умирают тысячи клеток,
причем те, что умрут завтра, сегодня кажутся абсолютно здоровыми.
Ян Вилмут полагает, что одна из причин ослабленности клонированных животных и
клонированных органов кроется в том, что исходные, недифференцированные, клетки могут
адаптироваться и преобразовываться в другие типы клеток, в то время как клетки другого вида
обладают более стабильной генной устойчивостью.
Японские исследователи заявляют, что клонировать надо по-новому. Генные техноло-
гии, которые применялись в последние десятилетия, не могут справиться с высокой смертно-
стью среди клонов.
(окончание следует)
Литература
1. Анализ генома. Методы. М.:Мир, 1990.246 с.
2. Бердышев Г. Д., Криворучко М. Ф. Генетика человека с основами медицинской генетики. К.: Вища
школа, 1979. 270 с.
3. Бердышев Г. Д. Биологическая инженерия в изучении механизмов и разработке теории старения. // В
кн.: Молекулярные и функциональные механизмы онтогенеза. Всесоюзный симпозиум. Тезисы
докладов. 27-29 октября 1987. Харьков, 1987. С. 28-30.
4. Бердышев Г. Д. Биологическая инженерия и старение. К..: Вища школа, 1988. 72 с.
5. Бердышев Г. Д. Ультрахолод, криомедицина, бессмертие. К.: Фитосоциоцентр, 2000. 112 с.
6. Бердышев Г. Д. 50 лет на арене генетики (моя жизнь, педагогика, наука, библиография). К.: Фито-
социоцентр, 2004.260 с.
7. Быстров В. Ф. Прошлое, настоящее, будущее человека. Л.: Медгиз, 1957.313 с.
8. Вепринцев Б. Н., Ротт Н. Н. Консервация генетических ресурсов.Пущино,1984.48 с.
9. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. М.: Мир, 2002.
592 с.
10. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах. М.: Мир, 1998.764 с.
11. Стрельчук С. І., Демідов С. В., Бердишев Г. Д., Голда Д. М. Генетика з основами селекції. К.: Фіто-
соціоцентр, 2000. 420 с.
12. Hofschneider P. H. Molecular genetik und die Zukunft der Medschen. Verh Dtsch. Gesel. Inner Med. 80
Kongr. Wiesbaden.-1974. München.-1974.-S.1032-1033.
13. Veprincev B. N., Rott N. Conserving resources of animal species. // Nature.-1979.-v.280, N113.-P.633-634.
14. Бердышев Г. Д. Роль криобиологии в охране генофонда животных и человека. В кн.: І з’їзд Українсь-
кого товариства кріобіології і кріомедицини. Харків, 1995. С. 21-22.
15. Гены высших организмов. // Итоги науки и техники. Серия «молек. биология». Т. 25. М.: изд-во ВИ-
НИТИ, 1988. 164с.
16. Глеба Ю. Ю. Слияние протопластов и генетическое конструирование высших растений. К.: Науко-
ва думка, 1982.148 с.
17. Глеба Ю. Ю., Сытник К. М. Клеточная инженерия растений. К.: Наукова думка, 1982.160 с.
18. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. М.: Мир, 2002.
592 с.
28 3, 2007
Физика сознания и жизни, космология и астрофизика
19. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. Соч. Т.1. М.: Из-во АН СССР.
1953. 523с.
20. Дубинин Н. П. Генетика и будущее человечества. М.: Знание, 1971.32 с.
21. Карпеченко Г. Д. Полиплоидне гибриды Raphanus sativus x Brassica oleraceae. В кн.: Труды по при-
кладной ботанике, генетике и селекции . 1927. Т. 17. №3. С. 7-28.
22. Зубов А. А. Эволюция рода Homo от архантропа до современного человека // Итоги науки и техники.
Антропология. Т.3. М., 1987.С. 93-138.
23. Кювье Ж. Рассуждения о переворотах на поверхности земного шара. М. Л.: Биомедгиз, 1937.
392 с.
24. Красилов В. А. Нерешенные проблемы теории эволюции. Владивосток: изд. АН СССР, ДНЦ, 1985.
140с.
25. Ламарк Ж. Б. Избранные произведения в 2-х т. М.: Из-во АН СССР. 1955. т.1. 1959. т.2.
495с.
26. Медников Б. Дарвинизм ХХ века. М.: Знание, 1974. 65 с.
27. Медников Б. Происхождение человека // Наука и жизнь. 1974. № 11. С. 89; № 12. С. 95.
28. Неструх М. Ф. Происхождение человека. М.: Изд. АН СССР, 1958.
29. Нуклеиновые кислоты. Химия и биология. М.: Ил., 1957. 550 с.
30. Пирузян Э. С., Андрианов В. М. Плазмиды агробактерий и генетическая инженерия растений. М.:
Наука.1985.184 с.
31. Рогинский Я. Я. Современные проблемы антропогенеза. М.: Знание, 1969.62 с.
32. Рыбчин В. Н. Основы генетической инженерии. Мн.: Вышэйшая школа, 1986. 188 c.
33. Рудый Б. Криза еволюционізма. К.: Четверта хвиля, 2003.116 с.
34. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М.: Мир, 1987.414 с.
35. Симпсон Дж. Великолепная изоляция. М.: Мир, 1983.225 с.
36. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах. М.: Мир, 1998.764 с.
37. Стрельчук С., Демідов С., Бердишев Г. Генетика з основами селекції. К.: Фітосоціоцентр, 2000.
420с.
38. Тимофеев-Рессовский Н. В., Воронцов Н. Краткий очерк теории эволюции. М.: Наука, 1977, 343 с.
39. Фролов И. Прогресс науки и будущего человека. М.: Политиздат, 1975.288 с.
40. Четвериков С. С. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной гене-
тики. // Журн. эксперим. биологии. 1926. Т.2. В. 1. С. 14-26.
41. Четвериков С. С. Проблемы общей биологии и генетики. Новосибирск: Наука, 1983.453 с.
42. Шевченко В. А., Бердышев Г. Д. Социополис как экополис теория и практика. // В кн.: Валеология
и эниовалеология, Т.1.Севастополь: Лаунар, 2003. С.7086.
43. Шмальгаузен И. И. Факторы эволюции (теория стабилизирующего отбора). М. Л.: Из-во АН
СССР, 1969.525 с.
44. Шулындин А. Ф. Преобразование геномов, создание и внедрение в производство новой культуры три-
тикале. // В кн.: Третий съезд Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова.
Тезисы докл. М.: Наука, 1977. С. 354.
45. Этинген Л. Е. Человек будущего: облик, структура, форма. М.: Советская Россия, 1977.174 с.
46. Этинген Л. Е. Проблемы акселерации. М.: Наука, 1978.120 с.
47. Ambrose E. Origin of the biological world. New York: Wiley and Son. 1982. — P. 164.
48. Darwin C. R. The origin of species. 1st edition. 1859. — P. 206.
49. Fix W. R. The bone pedders. New York: Macmillan publ. 1984. — P. 150.
50. Dobzhansky T. Genetics and the origin of species. New York: 1951. — P.11.
51. George T. Fossils in evolutionary perspective science progress. // Nature.1960. — V.48.№1.
52. Hofschneider P. Molecular genetics und die Zukunft der Menschen. // Verh Dtsch. Gesel. Inner Med. 80
Kongr. Munchen. 1974. S. 1032-1033.
53. Miller S. A production of amino acids under primitive earth condition. // Science. 1963. — V. 117.
3046. — P. 528529.
54. Whatever happened to zinjantropus? // Reader. 1981. — V.89. № 1246. — P. 802805.
55. Veprincev B., Rott N. Concerving resources of animal species. // Nature. 1979. V. 280. N. 113.
P.633634.
56. Watson L. The water people. // Svence Digest. 1982. — V.90. N5. — P. 44.
57. Букалов А. В. О начале нового этапа биологической эволюции человека как вида Homo sapiens sapiens
// Соционика, ментология и психология личности. 2000. №4. С. 70-71.
58. Капица С. П., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: Эдиториал
УРСС, 2001. 288 с.
59. Капица С. П. Феноменологическая теория роста населения Земли. // Успехи физ. наук. 1996.
166. 1. С. 6380.
Статья поступила в редакцию 01.11.2007 г.
3, 2007 29
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Chapter
Während die klassische Genetik in ihrer Analyse nur bis zum Chromosom vordringen kann, gelang es der molekularen Genetik, die Struktur des Erbmaterials bis auf die Ebene fadenförmiger DNA-Moleküle zu verfeinern. Der Erwartungshorizont, der sich durch diese verfeinerten Methoden eröffnet, ist weit gespannt.
Биологическая инженерия в изучении механизмов и разработке теории старения. // В кн
  • Г Д Бердышев
Бердышев Г. Д. Биологическая инженерия в изучении механизмов и разработке теории старения. // В кн.: Молекулярные и функциональные механизмы онтогенеза. Всесоюзный симпозиум. Тезисы докладов. 27-29 октября 1987. -Харьков, 1987. -С. 28-30.
50 лет на арене генетики (моя жизнь, педагогика, наука, библиография). -К.: Фитосоциоцентр
  • Г Д Бердышев
Бердышев Г. Д. 50 лет на арене генетики (моя жизнь, педагогика, наука, библиография). -К.: Фитосоциоцентр, 2004. -260 с.
Прогресс науки и будущего человека
  • И Фролов
Фролов И. Прогресс науки и будущего человека. М.: Политиздат, 1975. -288 с.
Molecular genetics und die Zukunft der Menschen
  • P Hofschneider
Hofschneider P. Molecular genetics und die Zukunft der Menschen. // Verh Dtsch. Gesel. Inner Med. 80 Kongr. Munchen. — 1974. — S. 1032-1033.