Сходство днк человека и свиньи

Клонировать неандертальца пока что нереально…

В эволюционной генетике как человека, так и других видов, наиболее важные результаты дал анализ ДНК — он внес значительные изменения в представления об эволюционном древе. Для человека этот анализ доказал, что все современные люди происходят от единой предковой группы, жившей в Африке.

Если говоить об эволюционной генетике вообще, то это пересмотр классификации – деления на первичноротых и вторичноротых. Вместо этого теперь "линяющие" и другие. См. статьи Млахова.

У человека – анализ ДНК не поддерживает мультирегиональную гиптоезу, а поддерживает гипотезу «выхода из Африки». Кроме того, анализ ДНК дал возможность прочертить пути глобальных миграций и приблизительно оценить их даты.

(См. подробней об этом вот эту статью).

Важно: пути миграций, прочерчиваемые на основе анализа ДНК современных популяций, проходят не через горы и реки, а через популяции (которые сейчас живут там-то, а их предки раньше могли жить в другом месте). Чтобы привязать пути миграций к географическим объектам, нужны данные по древней ДНК.

В разных источниках можно увидеть разные цифры, характеризующие близость генома человека и шимпанзе — 98.5% или, например, 94%.Отчего зависит этот разброс цифр и всё-таки, как правильней?

Разброс цифр зависит от того, какого типа различия между геномами используются. Нуклеотидные "тексты" могут различаться заменами отдельных букв (так называемые однонуклеотидные полиморфизмы", английская аббревиатура SNP, Single Nusleotide Polymorphism), числом повторяющихся фрагментов (CNV, Copy Number Variation), может быть изменен порядок расположения или ориентация больших фрагментов (эти изменения давно известны как изменения положения фрагментов хромосом).

Геномы могут отличаться наличием вставок или утратой фрагментов разных размеров. Кроме того, две обезьяньих хромосомы у человека объединены в одну, поэтому у нас 46 хромосом, а у шимпанзе — 48.

Указать одной цифрой все эти разнообразные перестройки сложно, поэтому в зависимости от того, что именно учли, цифры получаются разные. Но при учете любого типа различий картина сходства между видами получается одна и та же — шимпанзе ближе всего к человеку, затем горилла, затем орангутан и так далее.

Эти несколько процентов, отличающие геном человека от генома шимпанзе — каков их «физический смысл»? Что это за гены, каковы их функции?

При сравнении геномов человека и шимпанзе были выявлены мутации,"сделавшие нас людьми". Это те мутации, котоыре появились в линии человека и привели к важным изменениям биохимических процессов, формы тела или изменили сроки созревания тех или иных систем.

Однако такой "физический смысл" имет очень небольшая часть различий. В основном различия обусловлены случайным накоплением "нейтральных" мутаций, никак не проявляющихся в облике или биохимических особенностях их обладателей.

Часть "смысловых" различий связана с накоплением адаптивных мутаций, причем в геноме шимпанзе — однги мутации, в геноме человека — другие. Среди известных изменений — мутации, инактивирующие некоторые "ненужные" человеку гены. Например, инактивацию гена кератина — белка, входящего в состав волос, связывают с отсутствием шерсти на теле человека. Инактивация генов обонятельных рецепоров у человека связана со снижением роли обоняния для выживания. Важное изменение — инактивации гена одного из белков, входящего в состав жевательных мышц. Ослабление мощной жевательной мускулатуры, крепящейся к костям черепа, позволило "освободить" его от функций каркаса для этих мышц и увеличить размеры черепной коробки, а соответственно, и размеры мозга.

Мутации в генах, связанных с размером и функциями мозга, особенно интересны. У предков человека накапливались мутации в генах, контролирующих размер мозга, и отбирались те, которые приводили к увеличению его размера.

Важным классом мутаций, отличающих человека от других приматов, является изменения в генах регуляторных белков. Эти белки регулируют работы целых групп других генов, и изменение в одном таком белке приводит к существенным изменениям в работе генных ансамблей. Меняя эти белки, можно за счет небольшого числа мутаций достичь значительных изменений строения и функций различных органов.

Различия между геномами человека и приматов уже "инвентаризированы", но смысл этих различий пока понятен лишь для небольшой доли мутаций.

Как Вы относитесь к предложениям некоторых исследователей на основании генетических данных включить шимпанзе и гориллу в род Homo?

Положительно. Формально на уровне ДНК мы с братьями-приматами отличаемся меньше, чем два вида крыс. Хотя по внешнему облику и по образу жизни отличаемся гораздо больше.

Примечание Редактора: среди антропологов существуют различные мнения на этот счет. См., например, здесь

Вероятно, наивный вопрос, но возможно ли будет в обозримом будущем средствами генной инженерии «сделать из обезьяны человека»? Какие трудности стоят на пути решения такой задачи?

А зачем? мы уже есть — природа уже сделала. Считаю, что фабрику по производству чего-либо из полу-людей полу-обезьян делать неэтично (это из микроорганимозв или из культур тканей можно получать разные полезные вещества), а философские проблемы таким образом не решить. Лучше поберечь природные популяции наших родственников.

Еще один вопрос из области научной фантастики: возможно ли в обозримом будущем решение такой задачи, как клонирование неандертальца?

Клонирование из имеющихся фрагментов ДНК невозможно — они очень коротенькие, их не сошьешь в единое целое. Синтез ДНК на основе полученной инфомрации о последовательности генома неандеральца пока вряд ли возможен. При определении последовательности нуклеотидов древней ДНК высока вероятность ошибочного "чтения" из-за того, что за тысячи лет в ДНК накапливаются химические модификации, которые можно принять за реальные мутации. Кроме того, в пробирке ДНК синтезируется фрагментами размером в несколько тысяч нуклеотидов. При сборке этих фрагментов тоже возникают ошибки. В результате количество ошибок будет столь велико, что система будет нежизнеспособна. А ведь остается еще этап введения ДНК в клетку. И еще некоторые технические сложности — например, каким делать уровень метилирования ДНК.

Метилирование ДНК – это способ химической модификации определенных нуклеотидов (навешивание метильной группы специальными ферментами). Метилирование может влиять на активность генов, на распознавание ДНК ферментами (Например, рестриктазами, которые в зависимости от наличия или отсутствия метильной группы режут или не режут определенные последовательности) и на другое.

Подробней о проблемах, связанных с изучением древних ДНК, можно прочитать в этой статье.

К сожалению, российский Интернет переполнен разного рода дезинформацией (например, регулярно приходится сталкиваться с разглагольствованиями о том, что генетически к человеку ближе всего не шимпанзе, а свинья. ). Какие существуют наиболее расхожие мифы, заблуждения на тему генетики человека?

Про свиней — известный миф. Инсулин раньше получали из свиньи, так как некоторые белки у нас с хрюшками действительно похожи. А другие белки больше схожи с другими видами животных. Больше всего совпадений – повторюсь – с шимпанзе. Но про свинью более известно — вот и циркулирует старая информация.

Наиболее расхожие заблуждения связаны с полной безграмотностью, с тем, что многие не знакомы даже с обязательным школьным курсом генетики.

Вот пример — отзыв на нашу лекцию о наследовании групп крови. Если бы малограмотный папаша прочел страницу школьного учебника о доминантных и рецессивных признаках, не было бы жизненной трагедии:

Открытие ученых: люди мало отличаются от свиней

Новое открытие ученых обижает человека. Только подумайте: «венец эволюции» — гомо сапиенс — почти ничем не отличается от свиней! К такому выводу специалисты пришли после того, как подошло к концу крупнейшее в истории исследование генома свиней. Отчет опубликован в журнале Nature. Фото толстой ушастой хрюшки даже украшает обложку уважаемого научного журнала. Нашли чем гордиться)

— Гордиться есть чем, — возражает один из авторов работы профессор Алан Арчибальд. — Ученые впервые расшифровали полный геном домашней свиньи и показали, что хавроньи страдают теми же генетическими нарушениями и дисфункциями белков, которые вызывают у людей много заболеваний — например, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и ожирение. Таким образом, изучение генома свиней — ключ к новым методам лечения человеческих болезней.

Авторы работы установили, что длина генома домашней свиньи (Sus scrofa domesticus) составляет примерно 2,6 миллиарда нуклеотидных пар. Он на 40% состоит из повторяющихся участков ДНК и содержит в себе почти 22 тысячи генов. В частности, свинья обладает 39 типами генов, кодирующих интерферон (белок, отвечающий за устойчивость к вирусным инфекциям), что в два раза превышает аналогичный показатель у человека.

Сравнение геномов человека и животных.

Кроме того, ученые обнаружили черты, очень близкие к человеческим: свиньи легко адаптируются и поддаются одомашниванию, и их легко соблазнить едой. И еще геном домашней свиньи содержит значительное количество генов, отвечающих за иммунитет и обоняние.

Но есть и различия: свиньи питаются отбросами из-за отсутствия генов вкусовых рецепторов. У нее гораздо меньше рецепторов горького вкуса, чем у человека, а вкус сладкого и мясного она воспринимает по-своему. Возможно, предполагают ученые, наши предки стали содержать свиней из-за того, что те могли питаться пищей, которую не ели сами люди.

Расшифровка генома свиней поможет вывести новые породы свиней — ведь спрос на мясо с каждым годом растет. Для выведения новых хрюшек генетики планируют использовать гены дикого кабана. А в будущем исследователи надеются, что смогут использовать свиней при испытании медицинских препаратов для человека. И для выращивания органов для трансплантации.

Так, например, еще в 2004 году из госбюджета Южной Кореи было выделено более $52 миллионов. Их направили на создание индустрии по массовому выращиванию генетически модифицированных свиней, органы которых (такие, к примеру, как сердце) будут пригодны для пересадки людям. В стране работает группа из 90 учёных, которые заняты развитием этой биоинженерной технологии. Эксперты считают свиней одними из потенциальных спасителей людей, нуждающихся в пересадке органов, так как свиньи физиологически очень близки к людям, и, что важно — плодовиты.

Сейчас учёные изучают пути преодоления отторжения тканей, которое возникнет после такой пересадки. Для этого, собственно, и нужна генная инженерия. По плану, биологи должны создать животное, органы которого не будут отторгаться человеком.

ЧТО ПИШУТ В БЛОГАХ

«Справедливо ли выражение «ведет себя как свинья»? — рассуждает автор поста в Блоге об удаче и здоровье. — Психологическая сходство между человеком и свиньей действительно есть. Но нельзя сказать, что оно положительное. Все живое — и свинья, и человек, — стремится только к одному: защитить себя биологически, т.е. выжить. А чтобы выжить, и свиньи, и люди нуждаются в обязательном поддержании биоэнергетического потенциала. И делают это через употребление пищи. Здесь как раз и спрятана «общность» между свиньей и человеком и их отличие от других млекопитающих.

Читайте также  Канадский сфинкс кастрация

То есть правильнее сказать «нажрался как свинья». Люди и свиньи не просто едят, а жрут. Сжирают себя. Мы едим не для того, чтобы жить, а уже дошли до того, что едим, чтобы есть. Сделали из еды культ. А посмотрите на других животных: часто ли вы видели жирного дикого кабана или оленя? А вот в человеческой и свинский модели поведения желание есть — первичное.

Вторая черта, присущая людям и свиньям, — это эгоизм. Хотя здесь люди свиней превзошли. Почему? Если свиней бросить в свинарнике, то выстроится своя иерархия, у них есть чувство стадности. У людей все не так. Люди большей частью эгоистичны: в своей среде каждый — сам за себя.

Еще одно сходство — чувство материнства. Например, свиноматка и женщина являются заботливыми матерями. Но бывают мамы человеческие, которые обижают своих детей, и свиноматки, которые съедают свой приплод.

Впрочем, свиноматки в чем-то умнее человеческих матерей. Иногда у матери заботливость настолько активна, что жизнь ребенка превращается в муку. Свиноматка же выращивает свой приплод, а когда поросята достигают определенного возраста, от них отказывается. А в человеческой модели поведения материнская любовь приобретает патологические признаки.

Известно, что человек, как и свинья, всегда грязь найдет. Речь идет о гигиене и чистоте. Это те социальные моменты, которые прививаются человеку в процессе эволюции. И если бы общество не требовало аккуратности, то люди, наверное, все таки превращались бы в свиней».

Читайте также

Возрастная категория сайта 18 +

Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г. Главный редактор — Сунгоркин Владимир Николаевич. Шеф-редактор сайта — Носова Олеся Вячеславовна.

Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой массовой информации или нарушением иных требований закона.

АО "ИД "Комсомольская правда". ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781 127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.

ДНК свиньи, человека и шимпанзе

Отчасти, по причине того, что внутренние органы свиньи весьма неплохо подходят для пересадки человеку. А еще Бернард Вербер подлил масла в огонь со своей гнигой «Отец наших отцов» (но там, надо понимать, фантастика чистой воды).

ДНК свиньи, человека и шимпанзе

А вот что думают по этому поводу специалисты-генетики, насколько всё-таки свинья и человек близки генетически?

Владимир Александрович Трифонов: Цифры гомологий генома имеют довольно невысокую ценность, все сильно зависит от того, что мы с чем сравниваем: учитываем ли структурные изменения генома, учитываем ли повторенные последовательности или же речь идет только о заменах в кодирующих областях.

Как сравнительный цитогенетик, я могу сказать, что эволюция кариотипов свиных сопровождалась большим количеством перестроек — даже от общего предка со жвачными и китообразными свиных отделяет 11 разрывов и 9 инверсий, плюс еще в линии свиней после отделения пекариевых произошло 7 слияний и три инверсии. Когда мы строим молекулярные филогении на основе данных секвенирования, то свинья никогда не попадает в родственники человеку, таких данных можно привести множество и они гораздо точнее и надежней, чем общие оценки молекулярных различий. Отличий между геномами свиньи и человека сотни тысяч, поэтому для их оценки используются специальные программы, которые, основываясь на сходстве и различии множества признаков строят филогенетические деревья. Положение на филогенетическом древе как раз и отражает степень сходства или различия между видами.

У филогенетиков есть свои трудности и свои противоречия, но сегодня мало кто сомневается в некоторых базовых идеях. Вот, например, три современные статьи, где филогении строились разными группами (являющимися общепризнанными экспертами в данной области), основываясь на множестве признаков, взятых из последовательностей ДНК:

Conrad A. Matthee et al. Indel evolution of mammalian introns and the utility of non-coding nuclear markers in eutherian phylogenetics. Molecular Phylogenetics and Evolution 42 (2007) 827–837.

Olaf R. P. Bininda-Emonds et al. The delayed rise of present-day mammals. Nature, Vol 446|29 March 2007.

William J. Murphy et al. Using genomic data to unravel the root of the placental mammal phylogeny. Genome Res. 2007 17: 413-421.

Во всех опубликованных филогениях (см., рисунок ниже) свинья прочно занимает свое место среди парнокопытных, а человек «никуда не выскакивает» из отряда приматов, т.е. данные, полученные по анализу разных последовательностей ДНК, одинаково отвечают на этот вопрос, подтверждая в этом вопросе филогении, построенные по морфологическим признакам еще в 19 веке.

ДНК свиньи, человека и шимпанзе

Из рисунка видно, что свинья отстоит от человека дальше, чем мышь, кролик и дикобраз. Источник: William J. Murphy et al. Using genomic data to unravel the root of the placental mammal phylogeny. Genome Res. 2007 17: 418.

Михаил Сергеевич Гельфанд: про точный % совпадений ДНК, честно говоря, сходу не скажу, да и не очень понятно, что бы это значило: в генах? в межгенных промежутках? большая часть генома свиньи с человеком просто не выравнивается (в отличие от шимпанзе), там про % совпадений говорить не имеет смысла. В любом случае, свинья от человека дальше, чем мышь. А вот кто близок к свиньям — так это киты (правда, они еще ближе к гиппопотамам).

Вопрос. Константин Задорожный, главный редактор журнала для учителей «Биология» (Украина): В электронной книге уважаемого С. В. Дробышевского «Достающее звено» указано, что вторая хромосома человека образовалась в результате слияния двух хромосом предкового вида, которые у шимпанзе остались неслитыми (эту информацию лично я встречал и ранее, но в популярных изданиях она практически не освещалась). Соответственно, вопрос к кому-нибудь из экспертов. На каком этапе эволюции человека (ранние гоминиды, австралопитеки, ранние хомо и т.д.) произошла эта хромосомная аберрация? Возможно ли это определить?

Ответ. Владимир Александрович Трифонов: с удовольствием отвечу на Ваш вопрос, поскольку слияние хромосом предка шимпанзе и человека (соответствующих хромосомам PTR12 и PTR13 шимпанзе) действительно является последним значительным событием, изменившим кариотип человека.

Начнем с предка человекообразных обезьян — данные сравнительной геномики свидетельствует, что эти два элемента кариотипа были акроцентрическими, и именно в таком неизменном виде они сохранились у орангутана.

Далее у общего предка человека, гориллы и шимпанзе происходит перицентрическая инверсия, превратившая один из этих элементов в субметацентрик (этот элемент соответствует хромосоме PTR13 шимпанзе и хромосоме GGO11 гориллы). Затем у общего предка человека и шимпанзе происходит другая перицентрическая инверсия (в гомологе хромосомы PTR12 шимпанзе), превратившая ее в субметацентрик.

И, наконец, последнее событие уже в линии Homo — слияние двух субметацентриков с образованием хромосомы человека HSA2. Это не робертсоновское слияние (центрическое), а тандемное, при этом центромера PTR12 сохраняет свою функцию, центромера PTR13 инактивируется, а в точке тандемного слияния обнаруживаются предковые теломерные сайты (Ijdo et al., 1991).

По времени образования хромосомы HSA2 человека можно только сказать, что фиксация этой перестройки произошла после расхождения линий человек — шимпанзе, т.е. не раньше, чем 6.3 миллиона лет назад.

Я не думаю, что у человекообразных обезьян повышена частота робертсоновских транслокаций. У них очень консервативные кариотипы, мало меняющиеся на протяжении миллионов лет, за это время в кариотипах видов других таксонов происходили десятки значительных преобразований. Есть данные из клинической цитогенетики, указывающие на частоту 0.1% в мейозе человека (Hamerton et al., 1975). Однако анализ геномов показывает, что такие перестройки не зафиксировались в линии человека.

Вопрос. Алексей (письмо в Редакцию): Возникают вопросы по ходу прочтения лекций по геномике для Физтеха. Не дано определение гену.

Ответ. Светлана Александровна Боринская: Определение гену легко было дать, когда о нем еще не очень много было известно. Например «ген — это единица рекомбинации», или «ген — это участок ДНК, кодирующий белок», «Один ген — один фермент (или белок)», «Один ген — один признак».

Теперь ясно, что дело обстоит сложнее и с рекомбинацией, и с кодированием. Гены имеют разную структуру, порой довольно сложную.Один ген может кодировать много разных белков. Один белок может кодироваться разными фрагментами ДНК, находящимися в геноме на большом расстоянии, продукты которых (РНК или полипептидные цепи) соединяются по мере созревания в один полипептид.

Кроме того, в состав гена входят регуляторные участки. И еще есть гены, не кодирующие белки, а кодирующие только молекулы РНК (кроме всем известных рибосомных РНК это молекулы РНК, входяющие в состав других молекулярных машин, открытые не так давно микроРНК и другие
типы РНК). Поэтому сейчас есть много определений того, что такое ген. Ген — это концепция, которую трудно уложить в одно краткое всеобъемлющее определение.

Вопрос. Алексей: Можно ли считать молекулу ДНК как часть генома?

Ответ С.Б.: Геном — это и есть ДНК. Или полный комплект молекул ДНК организма (в отдельной клетке) = геном.

При этом мы не подразумеваем клетки, в которых в процессе развития происходят перестройки ДНК (такие как клетки иммунной системы у млекопитающих или клетки животных, у которых происходит «диминуция хроматина» — утрата значительной части ДНК в процессе развития ).

Вопрос. Алексей: Можно ли считать, исходя из генетической карты Е.coli представленной в тексте, что понятно какой ген что кодирует?

Ответ С.Б.: Е.coli — самая изученная бактерия, но и для нее до сих пор не для всех генов известны функции. Хотя по нуклеотидной последовательности гена можно «вывести» аминокислотную последовательность белка. Для хорошо изученных бактерий примерно для половины генов известны функции кодируемых ими белков. Для части генов получены экспериментальные подтверждения функций, для части — предсказания делаются на основе сходства структуры белка с другими белками с известными функциями.

Читайте также  Как отучить кота или кошку гадить где попало

Вопрос. Алексей: Правильно ли я понимаю, что количество входящих в ген нуклеотидов для каждого гена различно? Какой-либо закономерности здесь нет.

Ответ С.Б.: Совершенно верно.

Вопрос. Алексей: Могут ли различные гены иметь абсолютно аналогичную последовательность нуклеотидов, но отличаться только местоположением?

Ответ С.Б.: Абсолютно идентичных генов, наверное, все же нет. Но расположенные в разных участках генома гены с очень близкой последовательностью нуклеотидов имеются. Только их называют не «аналогичными», а «гомологичными». Эти гены произошли в результате дупликации предкового гена. Со временем в них накапливаются замены нуклеотидов. И чем ближе к нам время дупликации, тем больше похожи гены. Дупликации генов встречаются у всех организмов — от бактерий до человека.

При этом разные гены у разных людей могут содержаться в разном количестве копий. Количество копий может влиять на активность соответствующих продуктов генов. Например, разное количество генов определенных цитохромов влияет на скорость метаболизма и выведения из организма лекарственных препаратов и, соответственно, рекомендуется применять разные дозы.

Вопрос. Алексей: Также хотелось бы услышать мнение специалистов касательно материалов, предоставляемых Гаряевым (имеется в виду т.н. теория «волнового генома»). Он утверждает что его опыты подтверждаются экспериментально в лабораториях. Так ли это. Что можете сказать на это?

Ответ С.Б.: Вы тоже можете утверждать все, что Вам вздумается. Но научный мир обратит внимание на Ваши утверждения только в том случае, если они будут опубликованы в рецензируемых научных журналах, да еще представлены с описанием деталей эксперимента, позволяющим его повторять.

Г-н Гаряев в научных журналах не публикует свои «открытия», только журналистам рассказывает. Никаких данных о проведенных им «опытах» нет, только его слова. Пусть хотя бы лабораторный журнал покажет с подробной записью условий и результатов экспериментов.

Свиньи так похожи на людей

2012-11-17 в 00:31 Свиньи так похожи на людей -

Фраза автора знаменитого "Скотного двора" Джорджа Оруэлла, что между человеком и свиньей нет почти никакой разницы, намного ближе к научной истине, чем мог догадываться автор.

Такой вывод сделал журналист Марк Пригг из крупнейшего в истории исследования генома свиней, которое опубликовано в Nature.

"Ученые обнаружили, что свиньи легко адаптируются и поддаются одомашниванию, а также что их легко соблазнить едой. Все эти черты очень близки к человеческим", — говорится в статье.

Более того, свиньи страдают теми же генетическими нарушениями и дисфункциями белков, которые вызывают у людей много заболеваний — например, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и ожирение. Таким образом, изучение генома свиней — ключ к новым методам лечения человеческих болезней.

Но есть и различия: у свиньи гораздо меньше рецепторов горького вкуса, чем у человека, а вкус сладкого и мясного она воспринимает по-своему. "Возможно, люди одомашнили свиней, так как эти животные способны питаться тем, что для человека несъедобно", — заметил профессор Алан Арчибальд.

Проанализировать геном важно, чтобы вывести новые породы свиней в ситуации, когда спрос на мясо растет. Тут могут пригодиться гены дикого кабана, отметили ученые.

О сходстве между свинье и человеком писали и ранее. Есть даже, по словам многих совершенно безумная, теория происхождения свиней от людей.

На острове Мадагаскар найдены ископаемые остовы крупных свиноголовых лемуров — Мегаладаписов. Череп этого примата весьма похож на череп свиньи. Вероятно, мегаладаписы, также как и свиньи, довольно похрюкивая, разрывали землю пятачком в поисках вкусных корешков, земляных орехов и личинок насекомых.

Однако вместо свиных копыт эти двухметровые лемуры имели пятипалую «человеческую» руку. (На Мадагаскаре, в то время, росли непроходимые тропические леса. Для того, чтобы передвигаться в хитросплетениях лиан, стволов и веток мегаладапис сохранил хватательные руки.)

Мадагаскар был изолирован от материка в течение почти 100 миллионов лет. Ничто не мешало древним мезозойским людям тихо и мирно трансформироваться в сторону озверения. Часть этих людей предпочла облачиться в «костюм» свиноголового лемура… На материке шёл сходный процесс.

Мезозойские люди превращались в разных животных, в том числе в свиней. Однако предки будущих свиней жили в разреженном лесу с твёрдым грунтом и саваннах. Для того, чтобы им удобнее было бегать, они отрастили копыта… Эмбрион современной свиньи, находясь в чреве матери, имеет закладку пятипалой руки и мордочку сходную с мордой примата.

Это может свидетельствовать о том, что когда-то давно предки свиней были приматами и даже людьми… Своеобразным подтверждением этому являются древние легенды.

В меланийской легенде, бытующей у жителей острова Мота из группы Банкских островов, рассказывается о том, что легендарный герой Кат некогда сделал людей и свиней по одинаковому образцу, но свиньи неожиданно захотели иметь собственные отличия. Тогда Кат одним ударом своего посоха пришиб свиней к земле, и после этого свиньи стали ходить на четырёх ногах, а люди продолжали ходить на двух…

Свинья анатомически похожа на человека. Недаром для трансплантации печени, почек, селезёнки, и даже сердца человеку используют органы свиньи. Они по размерам гораздо больше подходят для трансплантации, чем аналогичные органы приматов. Кроме того обезьяны являются носителями многих инфекций.

Как считают некоторые учёные, СПИД мы подхватили через ряд неудавшихся в 60-е годы трансплантаций от обезьян. Со свиньями гораздо проще — их можно вырастить абсолютно стерильными. Сегодня, согласно медицинской статистике, пересадка сердечных клапанов, взятых у свиней, спасает жизнь сердечникам, а имплантация клеток поджелудочной железы спасает жизнь диабетикам.

Долгое время препятствием для пересаживания свиных органов человеку являлась проблема несовместимости тканей. Трансплантат через некоторое время отторгался. Сейчас эта задача практически уже решена. Достаточно вырастить поголовье трансгенных свиней.

Для этого в зародыш свиньи вводят два гена человека и «отключают» один свиной ген. Академик В. Шумаков, директор НИИ трансплантологии и искусственных органов считает, что органы таких животных приживутся и будут хорошо работать в человеческом организме. На вопрос дотошных журналистов: не будут ли трансгенные свиньи смахивать на людей, академик ответил, что изменения произойдут только в их генах и трансгены как были свиньями, так ими и останутся…

Существуют далеко идущие планы по использованию в качестве суррогатных матерей для вынашивания человеческих эмбрионов свиноматок. Такие опыты уже проводятся во многих странах мира… и дают неплохие результаты.

Так, по некоторым данным, в Китае и США появились на свет младенцы, которых выносила свинья. Здоровых самок предварительно скрестили с самцами. Затем через неделю под наркозом из их матки удалили зародыши свиньи, оставив только одного. После этого в матку подсадили оплодотворённую яйцеклетку человека.

Поросёнок, растущий вместе со своим человеческим братиком, был нужен, чтобы у свиньи на ранних стадиях беременности не случился выкидыш. Организм самки должен быть уверен, что он выращивает своё потомство, а не чужое.

Дальше всё шло своим чередом. Беременность протекала нормально. Свиньям давали специальные препараты, предотвращающие начало родов, так как у свиней срок беременности короче.

В конце девятого месяца свиньям было сделано кесарево сечение: голова ребёнка больше родового канала свиньи и новорождённый не мог появиться естественным путём. Небольшая желтуха была единственной неприятностью, сопровождавшей рождение младенцев. (Такая ситуация аналогична резус-конфликту между матерью и ребёнком при обычной беременности.

Она была вызвана разрушением клеток крови свиньи в теле ребёнка и началом выработки костным мозгом своих собственных эритроцитов.) Особых биологических препятствий для широкого внедрения этого способа появления людей на свет нет. Есть только препятствия этического характера: хорошо ли, что у ребёнка будет суррогатная мать — свинья?

— Ученые из израильского института Вейсмана недавно смогли извлечь из человеческого зародыша семи-восьми недель небольшое число специально отобранных клеток и пересадить их в эмбрион 4-недельного поросенка, – рассказывает доктор биологических наук, профессор, старший научный сотрудник РАН Александр Дубров.

Клетки начали развиваться и сформировали полноценно функционирующий орган – почки. Близкое сходство между клетками человека и свиньи позволяет ученым вырастить из поросячьих тканей органы, которые подходили бы и человеку. При этом такая важная проблема, как отторжение пересаженного органа, устраняется».

Но есть и cложности. Свиньи в процессе эволюции «подцепили» много всяческих вирусов, которым вряд ли будет рад человеческий организм. Да и риск отторжения остается.

Но перспективы тем не менее хороши, и исследования в этом направлении считаются очень перспективными. А инфекция в органах донора – вещь устранимая. За рубежом уже осознали важность вопроса и создали особые трансгенные свиные фермы.

«Ученые сегодня подтверждают: даже у обезьян нет такого количества совпадений с нами на генетическом уровне, как у свиньи, – продолжает профессор Дубров. – Поэтому экспериментов с участием этих симпатичных животных сегодня все больше. Недавно родившиеся в Америке пять очаровательных поросят с виду ничем не отличаются от своих собратьев. В действительности же они – промежуточный этап между свиньей и человеком. В каждой клонированной «американке» присутствует как минимум два гена человека».

Интересные факты о ДНК

ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота — это макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу и реализацию генетической программы развития и жизнедеятельности живых организмов. Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты содержит в себе биологическую информацию — генетический код, который состоит из нуклеотидов, расположенных в конкретном порядке. Именно благодаря генетическому коду учёным удалось установить, в частности, что у всей жизни на Земле есть «Последний универсальный общий предок» (англ. Last universal common ancestor, LUCA) — последняя популяция организмов, от которой произошли все организмы на планете.

Дезоксирибонуклеиновая кислота «роднит» нас со всеми живыми организмами на Земле. Известно, что ДНК человека в большинстве своём схожа с ДНК шимпанзе (более 98% схожести ДНК), что вполне естественно. В меньшей степени, но всё же велик процент схожести человека и мыши. А мнение о том, что ДНК свиньи сходна с человеческой — миф. Учёные установили неожиданный факт, что ближе всего к ДНК хрюшки — киты!

ДНК человека: до Марса и обратно

Каждая человеческая клетка содержит в себе 46 молекул ДНК (исключение: яйцеклетки и сперматозоиды содержат по 23 молекулы). Если бы мы захотели представить себе это более наглядно, то для этого можно умозрительно «вытянуть» молекулы в ряд — и получить цепочку длиной два метра.

Читайте также  Лигфол для кошек: инструкция по применению

По последним данным, человеческий организм состоит из 37,2 трлн клеток. Соответственно в этом случае наша воображаемая молекулярная цепочка достигнет потрясающей длины — 74 млрд километров. Такую величину представить гораздо сложнее, чем вышеупомянутые два метра, ведь это расстояние действительно огромно. Так, например, расстояние от Земли до Марса, в среднем, достигает 225 млн км. Следовательно, чтобы преодолеть расстояние, примерно равное цепочке молекул ДНК человека, нужно совершить полёт «Земля — Марс — Земля» 164 раза.

Растение vs Человек

ДНК состоит из особых строительных блоков — нуклеотидов. И, несмотря на то, что человек мнит себя венцом природы, это совершенно не значит, что у него и ДНК круче, и нуклеотидов больше. Например, растение вороний глаз (лат. Páris) легко обгонит любого из нас по количеству тех самых нуклеотидов. Если «мериться» парами нуклеотидов с человеком, то получается весьма впечатляющая разница: 150 миллиардов и 2,9 миллиарда пар нуклеотидов. Более того, опередив не только человека, но и прочие «создания» этого мира, вороний глаз долгое время прочно лидировал в списке растительных рекордсменов по размеру генома (комплекс наследственного материала, заключенного в клетке организма) — 132,5 пг.

Однако по количеству нуклеотидов нас «обогнали» не только растения, но и микроскопические одноклеточные простейшие — амёбы. Их ДНК намного массивнее. Так, например, геном амёбы Amoeba dubia состоит из 690 млрд пар нуклеотидов.

Стоит отметить, что величина нуклеотидов не наделяет хозяина суперспособностями. Тому же вороньему глазу, по сравнению с его «сородичами», необходимо более длительное время на рост, поскольку его репликация ДНК длится гораздо дольше других растений.

Удивительным живым созданием является один из типов многоклеточных животных, именующийся коловраткой. Своё название коловратки (лат. Rotifera) получили благодаря наличию так называемого коловращательного аппарата (ресничное образование на теле, использующееся для питания и движения). Но необычными существами их делает не это, а особый жизненный цикл — гетерогония (вид размножения, когда у животного два различных половых поколения чередуются между собой). У коловраток это чередование партеногенетического и полового размножения. Стандартным для человека – половым путём – коловратки размножаются только в неблагоприятных условиях (морозы, засуха), в благоприятные же периоды в популяции присутствуют только самки, производящие на свет также только самок.

Подкласс коловраток Bdelloidea (др.-греч. βδελλα — «пиявка») «пошёл» ещё дальше, и вовсе обходясь без самцов в критические моменты своего существования. Каждая самка класса несёт пару гонад (репродуктивные железы животных, продуцирующие половые клетки — гаметы). Особи обитают в пресной воде, влажном мхе и сырой почве. В случаях наступления засухи бделлоидные коловратки приостанавливают свою деятельность (в случае надобности — на долгие годы), а при улучшении ситуации — вновь возрождаются. Причём во время замедленного существования они «подбирают» ДНК растений, грибов и бактерий. Во время своего «пробуждения от сна» Bdelloidea восстанавливаются, встраивая чужие ДНК в собственный геном. За сорок миллионов лет существования, несмотря на отсутствие полового размножения и, соответственно, фактора изменчивости, бделлоидные коловратки смогли разделиться на триста шестьдесят видов. Возможным это стало именно благодаря «воровству» чужих ДНК.

«Женщина без лица»

Благодаря анализам ДНК произошла, а лучше сказать, «сконструировалась», интересная детективная история преступлений в Европе в 1993–2009 годах.

При расследовании преступлений сразу в трёх странах Европы (Франция, Австрия и Германия) экспертами-криминалистами был обнаружен один и тот же образец ДНК. В Германии тест ДНК не используется в качестве доказательства, однако с помощью него допускается определять пол преступника. После проведённых анализов стало ясно, что преступник — женщина. В Австрии эксперты установили, что таинственная преступница, по всей видимости, родом из России или Восточной Европы.

Между преступлениями никак не могли установить связь, ведь они совершались в разных странах и отличались «разнообразием»: среди преступлений были и убийства, и ограбления, и угон автомобилей. Такой «разброс» казался необычным и удивительным, а преступница была настолько неуловима, что ей дали прозвище «Woman Without а Face» («Женщина без лица»), или «Phantom of Heilbronn» — «Фантом из Хайльбронна» (в честь города Германии, где произошло убийство женщины-полицейского в 2007 году).

Расследование набирало обороты, и в январе 2009 года за информацию о таинственной преступнице назначили награду в триста тысяч евро.

Переломным моментом в расследовании стало взятие пробы с мужского тела во Франции. Каково было удивление полицейских, когда и эта последовательность ДНК указала на женщину, причём на ту же самую!

Стало понятно, что никакой таинственной женщины на самом деле нет, но в чём же тогда дело? После тщательной проверки выяснилось, что во всём виноваты ватные палочки, используемые для взятия проб ДНК с мест преступления. Такие палочки должны быть стерильными, однако несколько партий, приобретённых для экспертной работы при расследовании преступлений, подверглись загрязнению ещё на заводе. Следы ДНК принадлежали уроженке Восточной Европы на одной из фабрик в Баварии. После обнаружения этого факта сообщения о «женщине без лица» поступать перестали. Так и закончилась «смоделированная» анализами ДНК история про европейского серийного маньяка.

Какие органы у свиней и человека идентичны

Трансплантология достигла невиданных успехов. Органы для человека выращиваются в теле… свиней. Нет очередей на пересадку, нет смертности из-за неработающих сердца, печени, почек. Это же мечта!

Действительно, это только мечта. Ученые всего мира пытаются решить проблему нехватки донорских органов для человека. И одним из потенциальных решений может стать выращивание органов в теле свиньи. Дело в том, что основные органы поросенка и человека очень схожи. Например, разница между весом сердца свиньи и человека составляет всего 20 граммов (человеческое легче), это при том, что внешне они очень схожи. На 10 граммов меньше весят и легкие человека. Особо не отличаются разницей в весе почки и печень. Строение почек, кстати, у свиньи и человека тоже очень схоже. Доктор математических наук из Института математических проблем биологии РАН Олег Кропоткинский уверяет, что свинья – самое похожее на человека создание на нашей планете. Даже функционирование некоторых систем у нас совпадает. К примеру, точно также кровь циркулирует по артериям, и так же преобладает правостороннее кровоснабжение. А одинаковый состав крови и формы поджелудочной железы позволили ученым производить свиной инсулин, который использовался для лечения инсулинозависимых больных. Есть сходство в строении челюстей и зубов, одинаково происходит ферментация пищи в пищеварительном тракте. Очень схожи строение глаза и острота зрения. Даже кожа свиньи, в отличие от подавляющего большинства животных на земле, способна загорать, как у человека.

«Однако не стоит обольщаться», говорит Олег Кропоткинский,- «достаточно взглянуть на геном человека и поросенка – и станет ясно: ничего общего. Ближе всего по геному к нам расположены шимпанзе. Затем идут гориллы, другие приматы, а после них… грызуны. Свиньи, что называется, даже рядом не стояли».

Профессор Дженни Грейвс считает геном сложнейшей головоломкой. В нем может найтись множество фрагментов, совпадающих между различными видами живых организмов, но это вовсе не означает, что эти организмы родственны.

Журнал Cell опубликовал результаты эксперимента, в ходе которого была сделана инъекция человеческих стволовых клеток в свиной эмбрион. После чего эмбрион был подсажен в матку свиньи. В течение четырех недель стволовые клетки превратились в несколько видов тканей, которые можно считать предшественниками сердца, печени и нейронов. Этот эксперимент окрылил международную группу ученых, проводивших его. Они всерьез заговорили о возможности выращивания в теле свиньи отдельных органов для последующей пересадки их человеку. Полученный эмбрион был назван химерой (в древнегреческой мифологии так называлось огнедышащее чудовище с головой и шеей льва, туловищем козы и хвостом дракона), то есть, состоящий из различных видов живых организмов. По мнению биоэтика из Школы общественного здравоохранения Университета Монреаля Вардита Равицкого, результаты данного эксперимента должны стать толчком для дальнейшего изучения химер и возможности воспроизводить на их основе то, что спасет миллионы человеческих жизней.

Справедливости ради следует сказать, что национальными институтами здравоохранения многих стран запрещено финансирование исследований химер человека и животных. По мнению некоторых ученых, стволовые клетки могут стать основой любого вида ткани, включая нервную систему, а отсюда недалеко до создания той же свиньи с человеческим мозгом, что категорически недопустимо по этическим нормам, принятым биологами всего мира. И все же такие эксперименты продолжаются. Один из них был проведен в Институте Солка в Калифорнии. Похоже, науку уже не остановить.

Кандидат биологически наук, заведующий лабораторией сравнительной геномики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Владимир Трифонов предпочитает говорить о более реальных вещах. По его словам, эксперименты по пересаживанию сходных с человеческими органов свиньи больным людям заканчивались летальным исходом. Организм отторгает чужеродный орган. Однако пересадка свиного сердечного клапана человеку уже практикуется. То же и с участками кожи. Кроме того, практикуется подключение на время печени свиньи к больному человеку, пока его собственная отдыхает и восстанавливается. Но это возможно лишь на короткое время, пока организм не успел распознать «чужака».

Доктор биологических наук, заведующая лабораторией анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская утверждает:
«Чем больше мы изучаем геном животных и сопоставляем его с человеческим, тем больше понимаем, что нет такого животного, чьи органы можно было пересаживать больным людям. Но вот использовать какие-то их части, очень сходные по белкам с человеческими, вполне возможно. Кстати, для создания искусственной человеческой кожи используют стволовые клетки мышей, а не поросят, они ближе к человеческим», – говорит доктор биологических наук.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: