Генная инженерия: победа науки

В V веке философы Греции считали, что раз дети похожи на обоих родителей, значит, они вдвоем вносят определенный вклад в рождение потомства. Этот вклад представлялся неким материальным началом, сконцентрированным в «семени» мужчины и женщины. Демокрит представлял их как частицы, форма, размер, и строение которых определяют свойства потомков. Только через полтора тысячелетия удалось обнаружить эти «частицы». Современные ученые не только смогли выяснить, как хранящаяся ими информация передается от родителей к детям, но и научились менять ее.

В 1865 году 8 февраля и через месяц 8 марта Грегор Мендель, на собраниях «Общества естествоиспытателей» в городе Брюнне (сегодня Брно), представил доклад о результатах проведенных опытов по гибридизации гороха Pisum sativum, которыми он занимался в саду Августинского аббатства святого Томаша. Выступление «ботанического математика», как в шутку называли Менделя, были встречены без всякого энтузиазма, ученые мужи не задали ему ни одного вопроса, но все же решили напечатать полученные им результаты исследований в «Трудах Общества естествоиспытателей в Брюнне». Они были высланы в 120 библиотек, но те страницы, где речь шла об упомянутых опытах в 117 из них даже не были разрезаны. В тот период никто и не думал, что его выводы лягут в основу современной генетики.

Опыты Менделя доказали существования «биологических программ», определяющий признаки организмов и управляющий их жизнедеятельностью и передающиеся по наследству — от родителей к детям. Ученым необходимо было ответить, где хранятся эти программы и какой механизм их действия.

Молекулы-руководители

Наиболее сложные и крупные и молекулы, обнаруженные в живых организмах — молекулы нуклеиновых кислот. Их открыл швейцарским ученым Фридрихом Мишером в конце XIX века. Изучая спермии растений, он обнаружил вещества соединенных с белками ядра и обладающими кислотными свойствами. На латыни nucleus — ядро, отсюда они и получили свое название. К изумлению ученых, оказалось, что, несмотря на все разнообразие живых существ, их нуклеиновые кислоты имеют много общего. Данные научных исследований указывали на то, что именно они контролируют важнейшей процессы жизнедеятельности организма.

Молекула нуклеиновой кислоты — биополимер, состоящий из мономеров нуклеотидов четырех видов. Мономеры могут располагаться в молекуле в разном порядке, подобно тому, как красные, желтые, синие, зеленые бусинки можно нанизать на нитку в любой последовательности. Живые организмы отличаются по количеству и порядку размещения нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Вот из-за этих отличий и существует многообразие всего живого на нашей планете!

Ключ к разгадке

Ученые надеялись, что, создав модели нуклеиновых кислот, они поймут, как эти молекулы синтезируют свои копии — те самые, передающиеся от родителей к детям. Нуклеиновые кислоты существуют двух видов:дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). Ученые с передачей наследственной информации связывали молекулу ДНК.
Британские биохимики из Кембриджского университета Джеймс Д. Уотсон и Френсис Х. С. Крик смогли установить структуру ДНК. Они описали, что она образована двумя спиралями, закрученными вокруг общей оси, эти цепочки молекул состоят из нуклеотидов, которые возможно переставлять неограниченное число раз, и точная последовательность которых в виде кодов содержит генетическую информацию.
Эта модель ДНК похоже на лестницу, нижняя часть которой закреплена и не двигается. Если закрутить эту лестницу вверх, получится двойная спираль. Перекладины лестницы, соединенные между собой водородными связями, пара нуклеотидов.

При разъединении связей к отдельным нуклеотидам спирали присоединяются другие, подходящие именно этим участкам молекулы ДНК, в результате чего происходит ее самоудвоение. Это объясняет, почему свойства и структура ДНК в клетках одного типа остаются постоянными и не меняется из поколения в поколение.

Ученые поняли, каким образом передается наследственная информация. Следующей задачей стало научиться управлять этой информацией. Так зародилась генная инженерия.

Победоносное шествие

Американские ученые Стэнли Коэн и Герберт Бойер в 1973 году объединили части нуклеиновых кислот различных организмов, получили новую генетическую структуру. Это было нелегко, так как не каждая клетка принимает фрагмент молекулы ДНК чужого организма. Так, из тысячи клеток E. coli только одна не отторгает «чужака». Природа как будто, охраняет генетический набор, отлаженный в процессе эволюции. А созвав новую ДНК нужно заставить ее работать.

Калифорнийские ученые в 1978 г. выделили фрагменты ДНК, кодирующие инсулин человека, и присоединили их к ДНК обыкновенной кишечной палочки. Полученные клетки бактерий заработали как настоящие фабрики по синтезу человеческого инсулина, так необходимого диабетикам. Современного человека этим уже не удивишь, но в то время воображение фантастов волновали замысловатые сюжеты. Тысячи удивительных микроорганизмов поставлены на службу людям: они заменяют химические удобрения, уничтожают пролившуюся нефть; человек получает новые виды животных и растений.

Такого рода грезы о роге изобилия ХХ века интенсивно подпитывались разнообразными изданиями и видеосюжетами. Но ученые приостановили большинство экспериментов, считавшиеся потенциально опасными. Бойер, Коэн и группа их коллег объявили запрет на свои исследования, так как считали, что объединение генов двух различных организмов может привести к получению нового нежелательного и опасного вида. Постепенно страсти поутихли. Эксперименты энтузиастов и последовавшие за ними разработки генных инженеров внесли значимый вклад в развитие почти всех биологических наук.

Надежда медицины

Сегодня доказано, что больше тысяч болезней человека являются наследственными. Не так давно возможности их терапии сводились к применению лекарств, ослабляющих проявления генетического недостатка, назначению разных диет и гемотрансфузии. На сегодняшний день при лечении множества патологий (гемофилии, злокачественных новообразований, муковисцидоза гиперхолестеринемии и других) применяются методы генной терапии. Уже препараты нового поколения испытаны в условиях лаборатории на клеточных культурах и животных. Сейчас их эффективность и безопасность нужно доказать путем клинических испытаний.

В наше время все изучения в области генной терапии направлены на исправление генетических недостатков соматических клеток, а не гамет. Это связано не только с моральными и техническими причинами, но и с безопасностью: ведь ДНК, встроенная в репродуктивные клетки, будет передаваться потомкам.

Перспективным направлением генной терапии является получение лекарств на основе нуклеиновых кислот — олигонуклеотидов. Существует множество заболеваний (рак, вирусные и паразитарные инфекции) связанных с повышенным синтезом нормального белка в организме. Олигонуклеотиды могут подавлять патологическую выработку белка на генетическом уровне клетки.

Каким будет будущее?

Если в момент зарождения молекулярная биотехнология считалась некой эзотерической наукой, то сегодня ее именуют «самой революционной из всех технологий ХХ века». Однако нельзя не задумываться о результатах, к которым может привести стремительное развитие такой молодой отрасли. Не станут ли организмы, полученные способами генной инженерии, оказывать отрицательное влияние на окружающий мир? Можно ли менять генетическую природу людей? Не уменьшат ли проводимые опыты природное генетическое многообразие? Эти и множество других вопросов волнуют умы общественных деятелей и ученных, чувствующих ответственность перед будущими поколениями.

Вопросы и ответы:
Анализы ДНК для суда

Лаборатория «Medical Genomics» имеет все лицензии на проведение судебных, судебно-медицинских, судебно-генетических экспертиз, наши заключения принимают суды по всей территории России. Так же возможен выезд судмедэксперта лаборатории в суд.

Возможно ли самостоятельно забрать пробы ДНК?

Да. Для самостоятельного забора проб мы предоставляем бесплатные наборы, в которых Вы найдёте подробную инструкцию по применению и номер Вашего личного консультанта, который ответит на любые вопросы по забору.

Как мне получить результаты анализа?

Результаты анализа Вы можете получить несколькими способами:

  • Получить результаты на электронную почту
  • Забрать самостоятельно в одном из наших представительств в г.Саратов
  • Воспользоваться услугами нашего курьера в г.Саратов
  • Почтой России, заказным письмом
Какой набор str-локусов мне нужен для анализа?

Нашей лабораторией используется несколько STR-маркерных систем, в зависимости от целей и типа анализа. Чтобы узнать, какой набор используется в вашем анализе ДНК, свяжитесь с консультантом.

Может ли кто-то кроме меня получить доступ к результатам моего анализа ДНК?

Нет, лаборатория Медикал Геномикс строго следит за конфиденциальностью личной информации, полученной от клиента. Никто кроме заказчика ни при каких условиях не может получить доступ к его личной информации

Можно ли сдать анализ анонимно?

Да, Вы можете не указывать настоящие имена участников исследования

Можно ли сделать тест на определение отцовства во время беременности?

Лаборатория Медикал Геномикс не делает дородовый тест на определение отцовства по нескольким причинам:

  • По сравнению с постнатальным, дородовый тест на отцовство менее точный, в этой связи довольно велика вероятность ошибки в результатах.
  • Вероятность получения неопределенного результата – 5%. Вы платите деньги, но информацию о том, кто отец, можете так и не узнать.
  • Часто от результата анализа зависит дальнейшая судьба плода, и, если результат теста не устроит женщину или её партнера, существует вероятность принятия решения о прерывании беременности со всеми вытекающими последствиями для здоровья женщины. А учитывая, что в данном тесте существует вероятность ошибки, мы настоятельно рекомендуем проводить тест ДНК на установление отцовства уже после рождения ребенка.
Насколько точен анализ ДНК?

Наибольшую точность анализа ДНК можно получить при исследовании по определению отцовства и материнства. Достоверность анализа превышает 99,99% при подтверждении родства и составляет 100% при его исключении.

В других случаях определения родства (брат-сестра, дядя-племянник, бабушка-внук и т.д.) вероятность родства может варьироваться, но мы всегда предложим тот вариант исследования, при котором будет достигнута максимальная точность.

Отца ребенка нет в живых, но есть бабушка со стороны отца, можно ли установить отцовство?

Да, отцовство в этом случае установить можно. Для более высокой точности мы предложим привлечь к участию в анализе маму ребенка или его дедушку. Если это невозможно, то проведем анализ по большему количеству str-маркеров или Х-хромосоме.

Способы оплаты анализов

Оплатить анализы можно наличными, кредитной или дебетовой картой в отделении лаборатории, а так же банковским переводом через любой банк.

Сроки проведения анализа

Результат обычного информационного анализа на отцовство или другой вид родства будет готов через 3 рабочих дня. Если для анализа предоставляется нестандартный образец (волосы, ногти и т.д.), то срок в среднем увеличивается на 2 рабочих дня. Судебный анализ, с заключением судмедэксперта, будет готов в течение 6-7 дней. Кроме того, Вы можете заказать срочный анализ ДНК, в этом случае Вы получите результат анализа через 24 часа.

Оставьте заявку на прохождение теста
Заказать обратный звонок
Оставьте заявку на прохождение теста