Расшифровка генома человека и спорт

 Журнал «Компьютерра» 2007 № 34 (702) 18 сентября 2007 года

Посему отношусь к подходу CoolUtils с пониманием. И благодарностью уже лишь за Total Audio Converter! НАУКА: Вольбахии: чужие внутри генома Автор: Дмитрий Шабанов В «КТ» не раз упоминалось имя Крэйга Вентера, американского мультимиллионера, который развлекается то расшифровкой генома человека (а точнее, своего собственного генома), то созданием искусственной жизни из модифицированных микоплазм («минималистских» бактерий). Недавно сотрудники созданного им Института исследований геномики совершили очередное открытие не столько технологического, сколько мировоззренческого характера. В статье авторского коллектива (двадцать имен) говорится об обнаружении генов бактерии вольбахии (Wolbachia) в геномах насекомых и круглых червей. Чтобы оценить открытие, необходимо обсудить особенности этой бактерии эндосимбионта и внутриклеточного паразита многих видов беспозвоночных. Посмотрим, что было известно о вольбахиях до настоящего времени. Итак, вольбахия живет в цитоплазме клеток своих хозяев: насекомых, круглых червей, ракообразных и других беспозвоночных

 Геном человека

Геном человека "Науки составляют знания, логически соединенные в систему и проникнутые идеей". М. Куторга До расшифровки генома осталось. 100 лет Интервью корреспондентки Светланы Белостоцкой с доктором биологических наук, заместителем директора по науке Института молекулярной генетики РАН, членом HUGO - Международной организации по исследованию генома человека, Вячеславом Тарантулом. "2000": Насколько важна для науки расшифровка генома человека, которая вот-вот будет завершена? В.Т.: Сразу хочу подчеркнуть, что те исследования по определению последовательности нуклеотидов в ДНК, которые завершают сейчас американцы - это еще не расшифровка генома. Пройден принципиально важный, но только начальный технологический этап расшифровки генома, не требующий никаких существенных усилий кроме больших материальных вложений. Расшифровать - значит понять смысл написанного. Мы же пока ничего не расшифровали. Мы просто клинописью написали длинный-длинный текст - 3 миллиарда букв. Но мы его не понимаем. О каких-то участках ДНК мы можем кое-что сказать, о других вообще ничего не знаем.

 Netократия. Новая правящая элита и жизнь после капитализма

Нетократы обучат собственных охранников и создадут сети, содержащие постоянно обновляемую информацию об электронных пиратах и торговцах краденым. Так они приобретут независимость от государства и еще больше ускорят захват власти. Так что конфликты информационной эры будут происходить не между национальными государствами, спорящими из-за клочка земли сомнительной ценности. Мы станем свидетелями идеологических и экономических столкновений между разными нетократическими группировками в более-менее тесном союзе с повстанческими группами консьюмтариата. Линия фронта разделит собственно нетократию, которая защищает свои законные права владения информацией, составляющие основу её власти и статуса, и отщепенцев класса нетократии, которые воспринимают любой барьер на пути распространения информации как аморальный и считают ключевой ценностью новой эры максимальную экспансию 'ненулевых' (Non-zero-sum game) форм взаимодействия. Ярким примером такого конфликта стала борьба за первенство в расшифровке генома человека. Одна сторона были представлена консорциумом научно-исследовательских институтов HGP члены которого утверждали, что они трудятся на общее благо и не имеют экономических интересов

 Цивилизация богов. Прогноз развития науки и техники в 21-м столетии

К концу десятилетия процедура расшифровки индивидуального генома значительно удешевилась и стала доступной для среднего класса. Это произошло благодаря появлению полностью автоматических систем расшифровки генетических текстов, оснащенных интеллектуальным программным обеспечением. Расшифровка генома человека перешла в разряд обыкновенных медицинских процедур и исследований. Во многих крупных городах планеты на базе существующих центров генетических исследований стали оказываться новые виды услуг – частичная или полная расшифровка индивидуального генома человека. Удешевление генетических исследований привело сразу к нескольким положительным последствиям. Во-первых, средний класс стал массовым потребителем новых услуг, обеспечивая тем самым финансирование все новых направлений в сравнительной генетике человека. Во-вторых, ученые получили для работы постоянный приток дополнительной и недорогой информации. В-третьих, качество этой информации было заведомо высоким, поскольку расшифровкой собственного генома занимались люди либо с наследственными заболеваниями, либо с выдающимися признаками, как психологическими, так и морфологическими.

 Техногнозис: миф, магия и мистицизм в информационную эпоху

Несмотря на ужасы XX века, такие как Хиросима, Чернобыль и Бхопал, наиболее склонные к евангелизму защитники науки и технокапиталистического прогресса продолжают выдавать перфекционистские обещания, что новая земля — прямо за углом. Прозелиты нанотех-нологии заявляют, что молекулярные машины скоро дадут нам невообразимую творческую власть над материальной реальностью, а некоторые исследователи ДНК предполагают, что расшифровка генома человека позволит нам усовершенствовать виды, если не победить саму смерть. Некоторые из ученых-визионеров и математиков даже говорят о грядущей Сингулярности, точке на ближайшем горизонте, в которой сойдутся векторы быстрого развития в сферах искусственного разума, робототехники, микрочипов и биотехнологии, породив невообразимое изменение состояния, которое сотрет логику человеческой истории и заставит умолкнуть все прогнозы. Хотя репродуктивные технологии и генная инженерия вполне могут в конечном счете оказать на форму будущего гораздо более сильное влияние, чем компьютеры, механизмы информации и коммуникации продолжают нести в себе многие из самых опьяняющих эс-хатехнологических фантазий сегодняшнего дня

 Юридические проблемы генома и клонирования человека

Хьюстоне (штат Техас) были выделены также значительные дополнительные средства. Уже 2 декабря 1999 года журнал “ a ure” опубликовал данные, касающиеся крупного прорыва в исследовании генома человека. В мае 1999 французское правительство, стремясь не отстать в исследовании и запатентовать как можно больше разработок в этой области, также увеличило субсидирование исследования в этой области в центре генома в Ивре (рядом с Парижем). Ученые Германии, начиная с конца 90-х смогли, убедить правительство увеличить ежегодные траты на исследование генома человека ежегодно до 280 млн. долларов. С 1999 года Япония увеличила средства на работу по расшифровке генома человека. Японское правительство решило расширить в ближайшие десять лет свой биотехнологический рынок в 25 раз, доведя масштаб ежегодных сделок на нем до 25 трлн. иен ( 213 мрд. долларов) и создав условия для возникновения около 1000 биотехнологических частных фирм к 2010 году1. Россия, участвовавшая в начале создания проекта “Геном человека”, фактически приостановила свой вклад в него и тем самым обрекла себя в этом отношении на скатывание на уровень государств, обреченных на экономическую и медикокультурную зависимость в будущем от тех, кто вложил и продолжает вкладывать средства в эту научную область.

 Работы Вавилова Н.И.

Введение. Генетика. Сейчас это слово в той или иной степени известно каждому. Специализированные научные заведения, исследования, опыты, овечка Долли, расшифровка генома человека и многое, многое другое, но так было не всегда. В это трудно поверить, но ещё в начале 20-века большая часть научного мира с настороженностью относились к этой новой и неизведанной к тому времени науке. Её, как в прочем и психологию, нередко попросту недооценивали или не воспринимали в серьёз. «Генетика-лженаука» затем они были распространены на биологические, физиологические и биохимические свойства. Многочисленные подтверждения закона Гомологических рядов были получены на простейших, низших растениях, большом числе семейств высших растений и на животных. Закон гомологических рядов отражает всеобщее и фундаментальное явление в живой природе. Он имеет огромное практическое значение в растениеводстве и селекции, а также в животноводстве. Новый этап в научной, организационной и общественной деятельности Вавилова. В марте 1921 года Вавилов вместе с группой сотрудников переезжает в Петроград.

 Гомо сапиенс и геном

Однако мало кто помнит, что Уотсон и Крик выступили против авторитета нобелевского лауреата Л. Полинга, незадолго до этого опубликовавшего статью о трёхцепочечности ДНК. Сейчас-то мы знаем, что у Полинга был просто загрязнённый препарат ДНК, но суть даже не в этом. Для Полинга ДНК являлась просто „каркасом“, к которому крепились белковые гены. Уотсон же и Крик считали, что двухцепочечность может объяснить и генетические свойства ДНК. Мало кто им сразу поверил, недаром Нобелевскую премию им дали только после того, как наградили биохимиков, которые выделили фермент синтеза ДНК и смогли наладить этот самый синтез в пробирке. И вот, спустя почти полвека, в феврале 2001 года в журналах „ a ure“ и „Scie ce“ опубликована расшифровка генома человека. Вряд ли „патриархи“ генетики могли надеяться дожить до своего вселенского триумфа! Геном поразил всех своей „бедностью“: у мыши и человека оказалось чуть больше генов, чем у риса (35 и 25 тысяч соответственно). Двести генов мы „делим“ с кишечной палочкой, у нас по генам больше сходства с дрозофилой, нежели с почвенным червячком — излюбленными объектами генетиков.

 Биохимические основы наследственности

В фенотипе реализуются не все генотипические возможности, а лишь их часть, для которых были оптимальные условия. Фенотип-это частный случай реализации генотипа в конкретных условиях. 7. Практическое применение молекулярной генетики Практическое применение молекулярной генетики открывает большие перспективы переделки наследственной природы организмов. Ворганизме кишечной бактерии был выделен ген, ответственный за усвоение лактозы, а вскоре генетики внедрили в организм кишечной палочки ген инсулина, не характерный ей. Тогда кишечные палочки стали вырабатывать инсулин, что использовано для pомышленного производства инсулина для больных диабетом. Постепенно генетики добрались до расшифровки генома человека, что было окончательно сделано в 2000 году. В настоящее время открыты все гены в молекуле ДНК, их функции. Это поможет в лечении наследственной патологии путем генной инженерии. Стало возможным внедрить ген соединительной ткани, способствующий усвоено сахара галактозы в культуру клеток соединительной ткани для лечения больных галактоземией.

 Молекулярно-генетические методы диагностики

Методологическую основу молекулярной медицины составляют современные представления о структуре генома человека, его генах, их функциональных взаимодействиях, о так называемых генных сетях – генных ансамблеях, обеспечивающих различные функции организма в норме и при патологии. Характерными особенностями молекулярной медицины как медицины, основанной на расшифровке генома человека, является её индивидуальный характер. Она направлена на коррекцию патологического процесса у вполне конкретного человека с учётом уникальных особенностей вполне конкретного генома. Её другая важная особенность - выраженная профилактическая направленность. Полные сведения о геноме могут быть получены задолго до начала заболевания. Отсюда соответствующие коррективы и профилактические мероприятия могут полностью ликвидировать или в значительной мере предупредить развитие тяжёлого заболевания. Внедрение молекулярной медицины в практическое здравоохранение требует овладения знаниями молекулярной биологии и генетики не только учёными всех разделов медицинской науки, но и врачами разных специальностей, в том числе акушерами и гинекологами. 1 Актуальность темы В условиях улучшения медицинского обслуживания всё больше больных с наследственными заболеваниями достигают репродуктивного возраста и претендуют на возможность иметь здоровое потомство.

 «Биокомпьютеры»

Упражнение: в скольких выпусках журнала «Компьютерра» можно будет опубликовать бактериальный геном, если посвящать этому половину каждого номера? Секвенирование - определение последовательности нуклеотидов во фрагменте ДНК. Именно это имеется в виду, когда в газетах пишут о «расшифровке генома человека». Исследование работы генов в масштабе целых организмов, а также эволюция геномов составляют предмет геномики, а анализ полного набора белков в клетке и их взаимодействий друг с другом - предмет протеомики 2. Инфузорное программирование Во второй декаде сентября в Праге прошла 6-я «Европейская конференция по искусственной жизни» - междисциплинарный форум, на который собираются ученые, изучающие природу и перенимающие в своих исследованиях ее «творческий опыт». Например, исследователи из голландского «Центра природных вычислений» при Лейденском университете полагают, что, освоив некоторые приемы генетических манипуляций, заимствованные у простейших одноклеточных организмов - ресничных инфузорий, человечество сможет воспользоваться гигантским вычислительным потенциалом, скрытым в молекулах ДНК.

 Медицинская генетика

Вместе с тем и в сегодняшних исследованиях по генной терапии необходимо учитывать, что последствия манипулирования генами изучены недостаточно. При разработке программ генной терапии принципиальное значение имеют вопросы безопасности предлагаемых схем лечения, как для самого пациента, так и для популяции в целом. Важно, что при проведении испытаний ожидаемый лечебный эффект или возможность получения дополнительной полезной информации превосходили потенциальный риск предлагаемой процедуры. Важнейшим элементом в программе генной терапии является анализ последствий проводимых процедур. Этот контроль проводят на всех этапах терапии. Проводится оценка клинического (терапевтического) эффекта; изучаются возможные побочные последствия и способы их предупреждения. НО! Всякое эпохальное открытие науки (а именно таковым и является расшифровка генома человека) может использоваться не только во благо, но и во вред человечеству (печальный пример тому открытие расщепления ядра урана, породившее атомную бомбу)! Неразумные эксперименты с геномом человека могут привести к еще более страшным последствиям! До сих пор не утихают споры и дискуссии по вопросу клонирования.

 Этические проблемы генных технологий

На основании этих открытий создается хромосомная теория наследственности. Начало XX века - время формирования генетики - науки о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В 20-х годах советскими учеными школы А.С.Серебровского были проведены первые эксперименты, доказавшие сложное строение гена. Эти представления были использованы ДЖ.Уотсоном и Ф.Криком для создания модели ДНК (1953 г.) и расшифровки генетического кода. Возможности, связанные с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала привели к возникновению генной инженерии. В 1972 году в США в лаборатории П.Берга была получена первая гибридная (рекомбинантная) ДНК. Идеи и методы генетики начинают находить применение в области медицины. В 70-е годы началась расшифровка генома человека. Уже более 10 лет существует проект "Геном человека". "Из 3 млрд. пар нуклеотидов (в виде сплошных непрерывных пассажей) прочтено пока всего около 10 млн. знаков" . Но возникают новые методы прочтения ДНК-текстов, которые увеличивают скорость их прочтения. И В.И.Иванов, директор Медико-генетического Центра РАМН, полагает, что "весь геном будет прочитан примерно к 2020 году" . "Чтение" генома обнаружило наличие "дефектов", когда всего лишь одна "буква" заменена на другую в последовательности длиной в 3 тысячи букв (средняя длина структурных кодирующих генов у человека).

 Знание

Главным положительным итогом развития науки и техники к концу ХХ столетия следует признать два достижения: - расшифровку генома человека, то есть раскрытие порядка сборки плоти человека на молекулярном уровне: человек от земли, перстен (1 Кор 15, 47); - создание информационных технологий и электронных средств связи, позволяющих обеспечить всеобщий контроль за производством и потреблением материальных благ: бяху им вся обща (Дея 4, 32); Вещи и деньги в мире являются общими для всех, как свет и этот воздух, которым мы дышим . Эти достижения уже позволяют упорядочить материальную сторону жизни человека и переориентировать науку на изучение законов духа и решение таких жизненно важных вопросов: - как правильно жить, не нанося вреда природе и будущим поколениям? - какие средства допустимы для достижения той или иной цели? - какова цель жизни человека и человечества? Изучение духовных законов должно начинаться со школьной скамьи. Например, до революции в России в школах обязательным предметом был Закон Божий, который знакомил ученика с содержанием Библии и служил введением в практику и теорию православного вероисповедания.

 Получение рекомбинантного аденовируса CELO

В другой статье ровесник, соотечественник и коллега Крика Морис Уилкинс с соавторами опубликовал высококачественные рентгенограммы молекулы ДНК, которые подтверждали гипотезу её «спиральности». Ради справедливости следует отметить, что к открытию структуры ДНК имела прямое отношение Розалинда Франклин, которая в лаборатории М. Уилкинса сделала прекрасные рентгенограммы РНК, которые были переданы Д. Уотсону и Ф. Крику. Указанное открытие инициировало целый ряд исследований в области наук о жизни. Начиная с момента открытия, а особенно после расшифровки генома человека научные изыскания дают значительные практические результаты, наиболее перспективные из которых следующие: создание организмов-продуцентов биологически активных веществ; разработка генетических вакцин; развитие генной терапии; применение трансгенных растений и животных для интенсификации сельского хозяйства. 1. Литературный обзор 1.1 Генетические механизмы наследственности1.1.1 Характеристика нуклеиновых кислот Нуклеиновые кислоты - это природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.

 Создание условий для биотехнологического производства лекарственных средств

В основе биомедицинских технологий лежат достижения биологии последней четверти ХХ века: расшифровка генома человека, открытие молекулярных механизмов, лежащих в основе определенных заболеваний, формирование представления о клеточных процессах как об органической целостной системе и о возможностях модификации клеточного материала. Биомедицинские технологии нужны для развития молекулярной медицины и использования ее достижений в клинической практике, в том числе для предупреждения болезней и реабилитации пациентов. На сегодняшний день наиболее перспективными и реальными инновационными биомедицинскими технологиями (так наз. Adva ced herapies) являются: – клеточные технологии: issue e gi eeri g Produc (ТЕР), генные терапевтические методы и средства, соматические клеточные препараты, биотехнологические лекарственные средства; – нанотехнологии. ТЕР – это продукты, которые содержат обработанные клетки или ткани или состоят из них и применяются в целях регенерации, восстановления или для замещения человеческих тканей.

 Конструкция модели секвенатора дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

Быть может даже в несколько этапов, когда праймер для каждого последующего секвенирования придется устанавливать по концу последовательности, расшифрованной на предыдущем этапе. И так до тех пор, пока не появится достаточно длинная последовательность нуклеотидов, уже обнаружившая себя в одном из секвенированных фрагментов. Разумеется, перебор и сопоставление всех последовательностей выполняет компьютер. Необходимость секвенирования тысяч фрагментов ДНК ставит перед исследователем весьма трудоемкую задачу. Однако благодаря возможности автоматически секвенировать за один день 96 фрагментов и параллельного использования нескольких автоматов эта задача оказывается не такой уж страшной. Другое дело — расшифровка генома человека с его тремя миллиардами пар нуклеотидов. Там, разумеется, есть свои приемы. Но, тем не менее, задача эта столь громоздка, что над ее разрешением координированно работают уже несколько лет многие лаборатории мира. (Общая программа «Геном человека».) О важности такой расшифровки для медицинских целей написано немало в общедоступной литературе.

 Генетическая инженерия. Биотехнология.

По мере того, как раскрывалась нуклеотидная последовательность ДНК C. elega s, пришлось расстаться с двумя заблуждениями: Во-первых, оказалось, что генов у нее не 15 тысяч, как предполагали вначале, а 19099. Во-вторых, надежда на то, что гены сосредоточены в середине хромосом, а к концам сильно редеют, оправдалась лишь отчасти: гены распределены вдоль хромосом относительно равномерно, хотя в центральной части их все-таки больше. В лабораториях мира полным ходом идет расшифровка генома человека. Эта международная программа была начата в 1989 году. Сейчас в разных странах мира, в лабораториях, разделивших между собой «фронт работ» (всего надо прочитать около трех миллиардов пар нуклеотидов), ежедневно расшифровывается более миллиона нуклеотидных пар, причем темп работ все ускоряется. Если у дрожжей функция половины генов в геноме неизвестна (так называемые молчащие гены), то у червя C. elega s эта доля еще больше: из 19 тысяч генов 12 тысяч остаются пока загадочными. Значение секвенирования генома нематоды, конечно, выходит далеко за рамки того, что можно назвать полигоном для расшифровки генома человека. C. elega s - первый многоклеточный организм, геном которого раскрыт практически полностью.