Что вы знаете из достижений биологии. Достижение современного естествознания в биологии. Идея эволюции живой природы
Биология – система наук о живой природе. Среди различных биологических наук одними из первых, более двух тысяч лет назад, возникли науки, изучающие растения – ботаника (от греч. ботанэ – зелень) – и животных – зоология (от греч. зоон – животное – и логос). Успехи в развитии биологии со временем обусловили возникновение различных ее направлений, с которыми вы познакомитесь в старших классах.
Многолетняя ортодоксия среди социологов считает, что человеческие расы являются социальной конструкцией и не имеют биологической основы. Связанное предположение состоит в том, что человеческая эволюция остановилась в далеком прошлом, так давно, что эволюционные объяснения никогда не должны рассматриваться историками или экономистами.
За десятилетие, прошедшее после декодирования человеческого генома, все большее количество данных ясно показало, что эти две позиции, которые никогда не начинаются, просто неверны. Существует действительно биологическая основа для расы. Новые анализы генома человека установили, что эволюция человека была недавней, обильной и региональной. Биологи, просматривающие геном для доказательства естественного отбора, обнаружили сигналы многих генов, которые были одобрены естественным отбором в недавнем эволюционном прошлом.
Каждый организм обитает в определенной сред е. Среда обитания – часть природы, окружающая живые организмы, с которой они взаимодействуют. Вокруг нас существует множество живых организмов. Это – растения, животные, гри бы, бактерии. Каждую из этих групп изучает отдельна я биологическая наука.
По данным одной оценки, не менее 14% генома человека изменилось под этим недавним эволюционным давлением. Анализ геномов со всего мира устанавливает, что существует биологическая основа расы, несмотря на официальные заявления против ведущих социальных организаций. Иллюстрацией этого факта является тот факт, что с популяциями смешанной расы, такими как афроамериканцы, генетики теперь могут отслеживать геном человека и назначать каждый сегмент африканскому или европейскому предку, упражнение, которое было бы невозможным, если бы у расы не было некоторые основы в биологической реальности.
Значение биологии в жизни
человека. В наше время перед человечеством особенно остро встают такие общие проблемы, как охрана здоровья, обеспечение продовольствием и сохранение разнообразия организмов на нашей планете. Биология, исследования которой направлены на решение этих и других вопросов, тесно взаимодействует с медициной, сельским хозяйством, промышленностью, в частности пищевой и л егкой и т. д.
Расизм и дискриминация являются неправильными в принципе, а не наукой. Тем не менее, трудно понять что-либо в новом понимании расы, которое дает боеприпасы расистам. Исследование генома показало, что все люди, независимо от их расы, имеют один и тот же набор генов. Каждый ген существует во множестве альтернативных форм, известных как аллели, поэтому можно предположить, что у рас есть отличительные аллели, но даже это не так. Несколько аллелей имеют сильно искаженные распределения, но этого недостаточно, чтобы объяснить разницу между расами.
Различие между расами, по-видимому, зависит от тонкого вещества относительных частот аллелей. Огромный вердикт генома состоит в том, чтобы объявить основное единство человечества. Человеческая эволюция не только была недавней и обширной, но и региональной. Три основные расы - африканцы, восточные азиаты и кавказцы. В каждой из этих расы был изменен другой набор генов путем естественного отбора. Это то, что ожидалось бы для населения, которому приходилось адаптироваться к различным проблемам на каждом континенте.
Вы все знаете, что, заболев, человек использует лекарства. Большинство лекарственных веществ получают из растений или продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Например, жизнь сотен миллионов людей сохранило применение антибиотиков (от греч. анти – пр отив – и биос). Их вырабатывают определенные виды грибов и бактерий. Антибиотики убивают возбудителей многих опасных заболеваний человека и животных.
Гены, специально подверженные естественному отбору, контролируют не только ожидаемые черты, такие как цвет кожи и пищевой обмен, но и некоторые аспекты функции мозга. Хотя роль этих отобранных генов мозга еще не понята, очевидная истина состоит в том, что гены, влияющие на мозг, так же подвержены естественному отбору, как и любая другая категория гена.
Какова может быть роль этих генов мозга, которые предпочитают естественный отбор? Но последующие исследования подтвердили идею о том, что мы по своей сути общительны. С самых ранних лет мы хотим принадлежать к группе, соответствовать ее правилам и наказывать тех, кто их нарушает. Позже наши инстинкты побуждают нас делать моральные суждения и защищать нашу группу, даже при жертве собственной жизни.
Биология играет важную роль и в обеспечении человечества продовольстви ем. Ученые создают новые высокоурожайные сорта растений и породы животных, что позволяет получать больше продуктов пит ания. Исследования биологов направлены
на сохранение и повышение плодородия почв, что обеспечивает
высокие урожаи. Живые организмы широко испо
л
ьзуются и в промышленности.
Например, простоквашу, кефир, сыры человек получает благодаря деятельности
определенных видов бактерий и грибов.
Социальные структуры человека меняются настолько медленно и с таким трудом, что предлагают эволюционное влияние на работе. Все, что имеет генетическую основу, например эти социальные инстинкты, может быть изменено путем естественного отбора. Сила изменения социальных инстинктов наиболее заметна в случае муравьев, организмов, которые вместе с людьми занимают две вершины социального поведения. Социальность редка в природе, потому что, чтобы заставить общество работать, люди должны смягчить свои сильные эгоистические инстинкты и стать хотя бы частично альтруистическими.
Однако активная и часто непродуманная хозяйственная деятельность человека привела к значительному загрязнению окружающей среды веществами, вредными для всего живого, к уничтожению лесов, целинных степей, водоемов. За последние столетия исчезли тысячи видов животных, растений и грибов, а десятки тысяч находятся на грани вымирания. А ведь исчезновение даже одного какого–нибудь вида организмов означает безвозвратную потерю для биологического разнообразия нашей планеты. Поэтому ученые создают списки видов растений, животных и грибов, нуждающихся в охране (так называемые Красные книги), а также
Но как только появился социальный вид, он может быстро использовать и занять новые ниши, просто сделав небольшие коррективы в социальном поведении. Таким образом, как муравьи, так и люди завоевали мир, хотя, к счастью, в разных масштабах. Обычно эти социальные различия связаны исключительно с культурой. Но если это так, почему так сложно для племенных обществ, таких как Ирак или Афганистан, изменить свою культуру и действовать как современные государства? Объяснение может заключаться в том, что поведение племен имеет генетическую основу.
Уже известно, что генетическая система, основанная на гормональном окситоцине, по-видимому, модулирует степень доверия внутри группы, и это один из способов, при котором естественный отбор может увеличивать степень племенного поведения вверх или вниз.
Відео YouTube
Таким образом, биология – наука, призванная своими исследованиями убедить людей в необходимости бережного отношения к природе, соблюдения ее законов. Поэтому ее считают наукой будущего.
Где используются достижения биологии?
Положить крышу над головой и иметь возможность владеть более чем одним носителем может показаться очевидным шагом. Тот факт, что это заняло так много времени, свидетельствует о необходимости генетических изменений в социальном поведении людей и потребовалось много поколений для развития. Трайбализм, по-видимому, является дефолтным способом человеческой политической организации. Это может быть очень эффективным: крупнейшая в мире земная империя - монгольская, была племенной организацией. Но трайбализм трудно отказаться, опять же предлагая, чтобы эволюционное изменение могло потребоваться.
Роль биологии в современной действительности переоценить трудно, ведь она подробно изучает жизнь человека во всех ее проявлениях. В настоящее время эта наука объединяет такие важные понятия, как эволюция, клеточная теория, генетика, гомеостаз и энергия. В ее функции входит исследование развития всего живого, а именно: строение организмов, их поведение, а также отношения между собой и взаимосвязь с окружающей средой.
Чем живые организмы отличаются от неживых?
Различные расы развивались по существу параллельным путям, но поскольку они сделали это независимо, неудивительно, что они сделали эти два ключевых перехода в социальной структуре в несколько раз. Китай, который разработал первое современное государство, проложил триплематизм два тысячелетия назад, Европа сделала это всего тысячу лет назад, а население Ближнего Востока и Африки находится в муках этого процесса.
Поведенческий макияж за индустриальной революцией
Два тематических исследования, одно из «Промышленной революции», а другое - из когнитивных достижений евреев, служат дополнительным свидетельством того, как эволюция способна формировать человеческое социальное поведение в недавнем прошлом. Суть Промышленной революции была квантовым скачком в производительности общества. До тех пор почти все, кроме дворянства, жили на ступеньку выше или выше, чем голод. Это существование на уровне прожиточного минимума было характерным для аграрных экономик, вероятно, с того времени, когда сельское хозяйство было впервые изобретено.
Значение биологии в жизни человека стан
овится
понятным, если провести параллель между основными проблемами жизнедеятельности
индивида, например, здоровьем, питанием, а также выбором оптимальных условий
существования. На сегодняшний день известны многочисленные науки, которые
отделились от биологии, став не менее важными и самостоятельными. К таким можно
отнести зоологию, ботанику, микробиологию, а также вирусологию. Из них трудно
выделить наиболее значимые, все они представляют собой комплекс ценнейших
фундаментальных знаний, накопленных цивилизацией.
Но эти технологии не привели к улучшению жизненного уровня для среднего человека. Причина была уловка-22 аграрных экономик, называемая мальтузианской ловушкой, после преподобного. В течение одного поколения все возвращались к жизни чуть выше уровня голода.
Возможно, производительность увеличилась, потому что изменился характер людей. Мальтус, как ни странно, написал свое сочинение в тот самый момент, когда Англия, вскоре последовавшая за другими европейскими странами, собиралась уйти от мальтузианской ловушки. Побег состоял из такого значительного повышения эффективности производства, что дополнительные работники увеличивали доходы, а не ограничивали их.
В этой области знаний работали выдающиеся ученые, такие, как Клавдий Гален, Гиппократ, Карл Линней, Чарльз Дарвин, Александр Опарин, Илья Мечников и многие другие. Благодаря их открытиям, особенно изучению живых организмов, появилась наука морфология, а также физиология, которая собрала в себе знания о системах организмов живых существ. Неоценимую роль в развитии наследственных заболеваний сыграла генетика.
Некоторые эксперты утверждают, что демография была настоящим водителем: европейцы избежали мальтузианской ловушки, сдерживая рождаемость с помощью таких методов, как поздний брак. Другие ссылаются на институциональные изменения, такие как начало современной английской демократии, защищенные права собственности, развитие конкурентных рынков или патенты, стимулирующие изобретение. Тем не менее, другие указывают на рост знаний, начиная с Просвещения 17-го и 18-го веков или легкодоступности капитала.
Что изучает биология?
Это множество объяснений и тот факт, что ни один из них не удовлетворяет всех экспертов, указывает на необходимость совершенно новой категории объяснений. Экономический историк Григорий Кларк предоставил один, посмея взглянуть на правдоподобную, но не прошедшую экспертизу возможность: производительность повысилась, потому что изменилась природа людей.
Биология стала прочным фундаментом в медицине, социологии и экологии. Важно, что эта наука, как и любая другая, не статична, а постоянно пополняется новыми знаниями, которые трансформируются в виде новых биологических теорий и законов.
Роль
биологии в современном обществе, а особен
но в медицине, бесценна. Именно с ее
помощью были найдены способы лечения бактериологических и быстро
распространяющихся вирусных заболеваний. Каждый раз, когда мы задумываемся над
вопросом о том, какова роль биологии в современном обществе, вспоминаем, что
именно благодаря героизму медиков-биологов исчезли с планеты Земля очаги
страшных эпидемий: чумы, холеры, брюшного тифа, сибирской язвы, оспы и других
не менее опасных для жизни человека заболеваний.
Предложение Кларка - вызов традиционному мышлению, потому что экономисты склонны относиться к людям повсюду как к одинаковым, взаимозаменяемым единицам. Некоторые экономисты признали неправдоподобность этой позиции и начали спрашивать, может ли природа скромных человеческих единиц, которые производят и потребляют все товары и услуги экономики, может иметь некоторое влияние на ее эффективность. Они обсудили качество человека, но этим они обычно означают только образование и обучение. Другие предположили, что культура может объяснить, почему некоторые экономики действуют совсем по-другому, чем другие, но не указывая, какие аспекты культуры они имеют в виду.
Можно смело утверждать, опираясь на факты, что роль биологии в современном обществе растет непрерывно. Невозможно себе представить современную жизнь без селекции, генетических исследований, производства новых продуктов питания, а также экологичных источников энергии.
Основное значение биологии состоит в том, что она представляет собой фундамент и теоретическую базу для многих перспективных наук, например, таких, как, генетическая инженерия и бионика. Ей принадлежит великое открытие – расшифровка генома человека. Такое направление, как биотехнология, было также создано на основе знаний, объединенных в биологии. В настоящее время именно такого характера технологии позволяют создавать безопасные лекарства для профилактики и лечения, которое не наносит вреда организму. В результате удается увеличить не только продолжительность жизни, но и ее качество.
Никто не осмелился сказать, что культура может включать в себя эволюционные изменения в поведении - но и они явно не исключают эту возможность. Чтобы оценить фон идеи Кларка, нужно вернуться к Мальтусу. Очерк Мальтуса оказал глубокое влияние на Чарльза Дарвина. Именно от Мальтуса Дарвин получил принцип естественного отбора, центральный механизм в его теории эволюции. Если бы люди боролись на грани голода, конкурируя за выживание, то малейшее преимущество было бы решающим, понял бы Дарвин, и владелец завещал это преимущество своим детям.
Эти дети и их дети будут процветать, а другие погибают. Результатом этого будет образование нового вида. Учитывая правильность теории Дарвина, нет оснований сомневаться в том, что естественный отбор работал на очень английском населении, которое давало доказательства этому. Вопрос только в том, какие черты выбираются.
Антропология как наука
Четыре типа поведения - это межличностное насилие, грамотность, склонность к спасению и склонность к труду. Даже с начала этого периода уровень личного насилия был значительно ниже уровня современных обществ охотников и собирателей. Для ачеевского населения Парагвая зарегистрировано 15 убийств на тысячу человек.
У серьезных событий, вероятно, будут глубокие причины. Рабочие часы неуклонно увеличивались в течение всего периода, а процентные ставки снижались. Когда вычитается инфляция и риск, процентная ставка отражает компенсацию, которую человек потребует отложить немедленное удовлетворение, откладывая потребление товара с настоящего момента до будущей даты. Экономисты называют это предпочтение предпочтения времени, и психологи называют это отсроченным удовлетворением. Говорят, что дети, которые, как правило, не очень хорошо откладывают удовлетворение, имеют преимущественное время.
Достижения биологии в современных вариантах систематики жизни
На основании последних научных достижений современной биологической науки дано следующее определение жизни: «Жизнь – это открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы совокупностей живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров – белков и нуклеиновых кислот» (И. И. Мечников).
Достижения биологии последнего времени привели к возникновению принципиально новых направлений в науке. Раскрытие молекулярного строения структурных единиц наследственности (генов) послужило основой для создания генной инженерии. С помощью ее методов создают организмы с новыми, в том числе и не встречающимися в природе, комбинациями наследственных признаков и свойств. Она открывает возможности выведения новых сортов культурных растений и высокопродуктивных пород животных, создания эффективных лекарственных препаратов и т.д.
Живая природа устроила себя гениально просто и мудро. У нее есть единственная самовоспроизводящая молекула ДНК, на которой записана программа жизни, а конкретнее, весь процесс синтеза, структура и функция белков как основных элементов жизни. Кроме сохранения программы жизни молекула ДНК выполняет еще одну важнейшую функцию – ее самовоспроизведение, копирование создают преемственность между поколениями, непрерывность нити жизни. Единожды возникнув, жизнь самовоспроизводится в огромном разнообразии, которое обеспечивает ее устойчивость, приспособленность к разнообразным условиям среды и эволюцию.
Современные биотехнологии
Современная биология – область стремительных и фантастических преобразований в биотехнологии.
Биотехнологии основаны на использовании живых организмов и биологических процессов в промышленном производстве. На их базе освоено массовое производство искусственных белков, питательных и многих других веществ, по многим свойствам превосходящих продукты естественного происхождения. Успешно развивается микробиологический синтез ферментов, витаминов, аминокислот, антибиотиков и т.п. С применением генных технологий и естественных биоорганических материалов синтезируются биологически активные вещества - гормональные препараты и соединения, стимулирующие иммунитет.
Современная биотехнология позволяет превратить отходы древесины, соломы и другое растительное сырье в ценные питательные белки. Она включает процесс гидролизации промежуточного продукта - целлюлозы - и нейтрализацию образующейся глюкозы с введением солей. Полученный раствор глюкозы представляет собой питательный субстрат микроорганизмов – дрожжевых грибков. В результате жизнедеятельности микроорганизмов образуется светло-коричневый порошок – высококачественный пищевой продукт, содержащий около 50% белка-сырца и различные витамины. Питательной средой для дрожжевых грибков могут служить и такие содержащие сахар растворы, как паточная барда и сульфитный щелок, образующийся при производстве целлюлозы.
Некоторые виды грибков превращают нефть, мазут и природный газ в пищевую биомассу, богатую белками. Так, из 100 т неочищенного мазута можно получить 10 т дрожжевой биомассы, содержащей 5 т чистого белка и 90 т дизельного топлива. Столько же дрожжей производится из 50 т сухой древесины или 30 тыс. м3 природного газа. Для производства данного количества белка потребовалось бы стадо коров из 10 000 голов, а для их содержания нужны огромные площади пахотных земель. Промышленное производство белков полностью автоматизировано, и дрожжевые культуры растут в тысячи раз быстрее, чем крупный рогатый скот. Одна тонна пищевых дрожжей позволяет получить около 800 кг свинины, 1,5-2,5 т птицы или 15-30 тыс. яиц и сэкономить при этом до 5 т зерна.
Практическое применение достижений современной биологии уже в настоящее время позволяет получать промышленным путем значительные количества биологически активных веществ.
Биотехнология, по-видимому, уже в ближайшие десятилетия займет лидирующее положение и, возможно, определит лицо цивилизации XXI века.
Генные технологии
Генетика – важнейшая область современной биологии.
На основе генной инженерии родилась современная биотехнология. В мире сейчас колоссальное количество фирм, занимающихся бизнесом в этой области. Они делают все: от лекарств, антител, гормонов, пищевых белков до технических вещей – сверхчувствительных датчиков (биосенсоров), компьютерных микросхем, хитиновых диффузоров для хороших акустических систем. Генно-инженерная продукция завоевывает мир, она безопасна в экологическом отношении.
На начальной стадии развития генных технологий был получен ряд биологически активных соединений - инсулин, интерферон и др. Современные генные технологии объединяют химию нуклеиновых кислот и белков, микробиологию, генетику, биохимию и открывают новые пути решения многих проблем биотехнологии, медицины и сельского хозяйства.
Генные технологии основаны на методах молекулярной биологии и генетики, связанных с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов. Основная операция генной технологии заключается в извлечении из клеток организма гена, кодирующего нужный продукт, или группы генов и соединение их с молекулами ДНК, способными размножаться в клетках другого организма.
ДНК, хранящаяся и работающая в клеточном ядре, воспроизводит не только саму себя. В нужный момент определенные участки ДНК – гены – воспроизводят свои копии в виде химически подобного полимера – РНК, рибонуклеиновой кислоты, которые в свою очередь служат матрицами для производства множества необходимых организму белков. Именно белки определяют все признаки живых организмов. Основная цепь событий на молекулярном уровне:
ДНК -> РНК -> белок
В этой строчке заключена так называемая центральная догма молекулярной биологии.
Генные технологии привели к разработке современных методов анализа генов и геномов, а они, в свою очередь, - к синтезу, т.е. к конструированию новых, генетически модифицированных микроорганизмов. К настоящему времени установлены нуклеотидные последовательности разных микроорганизмов, включая промышленные штаммы, и те, которые нужны для исследования принципов организации геномов и для понимания механизмов эволюции микробов. Промышленные микробиологи, в свою очередь, убеждены, что знание нуклеотидных последовательностей геномов промышленных штаммов позволит «программировать» их на то, чтобы они приносили большой доход.
Клонирование эукариотных (ядерных) генов в микробах и есть тот принципиальный метод, который привел к бурному развитию микробиологии. Фрагменты геномов животных и растений для их анализа клонируют именно в микроорганизмах. Для этого в качестве молекулярных векторов, переносчиков генов, используют искусственно созданные плазмиды, а также множество других молекулярных образований для выделения и клонирования.
С помощью молекулярных проб (фрагментов ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов) можно определять, скажем, заражена ли донорская кровь вирусом СПИДа. А генные технологии для идентификации некоторых микробов позволяют следить за их распространением, например, внутри больницы или при эпидемиях.
Генные технологии производства вакцин развиваются в двух основных направлениях. Первое - улучшение уже существующих вакцин и создание комбинированной вакцины, т.е. состоящей из нескольких вакцин. Второе направление - получение вакцин против болезней: СПИДа, малярии, язвенной болезни желудка и др.
За последние годы генные технологии значительно улучшили эффективность традиционных штаммов-продуцентов. Например, у грибного штамма-продуцента антибиотика цефалоспорина увеличили число генов, кодирующих экспандазу, активность, которой задает скорость синтеза цефалоспорина. В итоге выработка антибиотика возросла на 15-40%.
Проводится целенаправленная работа по генетической модификации свойств микробов, используемых в производстве хлеба, сыроварении, молочной промышленности, пивоварении и виноделии, чтобы увеличить устойчивость производственных штаммов, повысить их конкурентоспособность по отношению к вредным бактериям и улучшить качество конечного продукта.
Генетически модифицированные микробы приносят пользу в борьбе с вредными вирусами и микробами и насекомыми. Например:
- устойчивость растений к гербицидам, что важно для борьбы с сорняками, засоряющими поля и снижающими урожай культивируемых растений. Получены и используются гербицидоустойчивые сорта хлопчатника, кукурузы, рапса, сои, сахарной свеклы, пшеницы и других растений.
- устойчивость растений к насекомым-вредителям. Разработка белка дельта-эндотоксину, продуцируемого разными штаммами бактерии Bacillus turingensis. Этот белок токсичен для многих видов насекомых и безопасен для млекопитающих, в том числе для человека.
- устойчивость растений к вирусным заболеваниям. Для этого в геном растительной клетки вводятся гены, блокирующие размножения вирусных частиц в растениях, например интерферон, нуклеазы. Получены трансгенные растения табака, томатов и люцерны с геном бета-интерферона.
Кроме генов в клетках живых организмов, в природе существуют также независимые гены. Они называются вирусами, если могут вызвать инфекцию. Оказалось, что вирус – это не что иное, как упакованный в белковую оболочку генетический материал. Оболочка – чисто механическое приспособление, как бы шприц, для того, чтобы упаковать, а затем впрыснуть гены, и только гены, в клетку-хозяина и отвалиться. Затем вирусные гены в клетке начинают репродуцировать на себе свои РНК и свои белки. Все это переполняет клетку, она лопается, гибнет, а вирус в тысячах копий освобождается и заражает другие клетки.
Болезнь, а иногда даже смерть вызывают чужеродные, вирусные белки. Если вирус «хороший», человек не умирает, но может болеть всю жизнь. Классический пример – герпес, вирус которого присутствует в организме 90% людей. Это самый приспособленный вирус, обычно заражающий человека в детском возрасте и живущий в нем постоянно.
Таким образом, вирусы – это, в сущности, изобретенное эволюцией биологическое оружие: шприц, наполненный генетическим материалом.
Теперь пример уже из современной биотехнологии, пример операции с зародышевыми клетками высших животных ради благородных целей. Человечество испытывает трудности с интерфероном – важным белком, обладающим противораковой и противовирусной активностью. Интерферон вырабатывается животным организмом, в том числе и человеческим. Чужой, не человеческий, интерферон для лечения людей брать нельзя, он отторгается организмом или малоэффективен. Человек же вырабатывает слишком мало интерферона для его выделения с фармакологическими целями. Поэтому было сделано следующее. Ген человеческого интерферона был введен в бактерию, которая затем размножалась и в больших количествах нарабатывала человеческий интерферон в соответствии с сидящим в ней человеческим геном. Сейчас эта, уже стандартная техника применяется во всем мире. Точно так же, и уже довольно давно, производится генно-инженерный инсулин. С бактериями, однако, возникает много сложностей при очистке нужного белка от бактериальных примесей. Поэтому начинают от них отказываться, разрабатывая методы введения нужных генов в высшие организмы. Это труднее, но дает колоссальные преимущества. Сейчас, в частности, уже широко распространено молочное производство нужных белков с использованием свиней и коз. Принцип здесь, очень коротко и упрощенно, таков. Из животного извлекают яйцеклетки и вставляют в их генетический аппарат, под контроль генов белков молока животного, чужеродные гены, определяющие выработку нужных белков: интерферона, или необходимых человеку антител, или специальных пищевых белков. Потом яйцеклетки оплодотворяют и возвращают в организм. Часть потомства начинает давать молоко, содержащее необходимый белок, а из молока выделить его уже достаточно просто. Получается значительно дешевле, безопаснее и чище.
Таким же путем были выведены коровы, дающие «женское» молоко (коровье молоко с необходимыми человеческими белками), пригодное для искусственного вскармливания человеческих младенцев. А это сейчас довольно серьезная проблема.
В целом можно сказать, что в практическом плане человечество достигло довольно опасного рубежа. Научились воздействовать на генетический аппарат, в том числе и высших организмов. Научились направленному, избирательному генному воздействию, продуцированию так называемых трансгенных организмов – организмов, несущих любые чужеродные гены. ДНК – это вещество, с которым можно манипулировать. В последние два-три десятилетия возникли методы, с помощью которых можно разрезать ДНК в нужных местах и склеивать с любым другим кусочком ДНК. Более того, могут вырезать и вставлять не только определенные готовые гены, но и рекомбинанты – комбинации разных, в том числе и искусственно созданных генов. Это направление получило название генной инженерии. Человек стал генным инженером. В его руках, в руках не столь уже совершенного в интеллектуальном отношении существа, появились безграничные, гигантские возможности - как у Господа Бога.
Современная цитология
Новые методы, особенно электронная микроскопия, применение радиоактивных изотопов и высокоскоростного центрифугирования, позволяют достичь огромных успехов в изучении строения клетки. В разработке единой концепции физико-химических аспектов жизни цитология все больше сближается с другими биологическими дисциплинами. При этом ее классические методы, основанные на фиксации, окрашивании и изучении клеток под микроскопом, по-прежнему сохраняют практическое значение.
Цитологические методы используются, в частности, в селекции растений для определения хромосомного состава растительных клеток. Такие исследования оказывают большую помощь в планировании экспериментальных скрещиваний и оценке полученных результатов. Аналогичный цитологический анализ проводится и на клетках человека: он позволяет выявить некоторые наследственные заболевания, связанные с изменением числа и формы хромосом. Такой анализ в сочетании с биохимическими тестами используют, например, при амниоцентезе для диагностики наследственных дефектов плода.
Однако самое важное применение цитологических методов в медицине – это диагностика злокачественных новообразований. В раковых клетках, особенно в их ядрах, возникают специфические изменения. Злокачественные образования – это не что иное, как отклонения в нормальном процессе развития вследствие выхода из-под контроля управляющих развитием систем, в первую очередь генетических. Цитология является достаточно простым и высокоинформативным методом скрининговой диагностики различных проявлений папилломавируса. Это исследование проводится как у мужчин, так и у женщин.
Клонирование
Клонирование – это процесс, в ходе которого живое существо производится от единственной клетки, взятой от другого живого существа.
Клонирование обычно определяется, как производство клеток или организмов с теми же нуклеарными геномами, что и у другой клетки или организма. Соответственно, путём клонирования можно создать любой живой организм или его часть, идентичный уже существующему или и т.д.................
