Чтение онлайн

Экономически выгодными клоны становятся только при разведении на племя при обычном половом размножении. При этом клонированные самцы спариваются с клонированными самками и из потомства отбирают особей с максимальной продуктивностью. Это позволяет повысить выход хлопка-сырца не менее, чем на 30 %. Аналогичную методику другой российский селекционер В.Наволоцкий, использовал для выведения нового сорта ячменя, выращиваемого в 1990-е годы на площадях, составляющих 5,5 млн. га.

Как видим, методы направленного (индуцированного) партеногенеза, которые использовал В. Струнников, как и методы внедрения соматического ядра, не позволяют создавать клонов, являющихся сколько-нибудь точными копиями ценных в каком-либо отношении живых существ. Генетические копии не создают фенотипических копий, и только искусственный отбор в достаточно длинном ряду поколений может приблизить фенотип генетической копии к свойствам фенотипа её оригинала. Происходит это потому, что подбираются особи, биологическая работа которых в процессе развития зародыша обладала сходством с прототипом клонирования.

Третья группа методов – технология расщепления эмбриона – более перспективна с точки зрения копирования потомства. Примером естественного расщепления эмбриона являются однояйцевые близнецы, которые вследствие идентичных условий развития в эмбриональном состоянии выполняли в матке сходную биологическую работу. Внешнее сходство таких близнецов бывает просто поразительным, однако близкие люди всё же без особого труда различают их по особым приметам, а также по манере держаться, мимике, жестам, поведению, речи и другим особенностям. Такие клоны не копируют, чаще всего, творческие способности друг друга и склонности к различным видам деятельности. Но склонности к определённым реакциям и некоторые черты характера у них могут развиться сходные. В этом сказывается как влияние общих генов, так и разнообразие социальных связей и социально обусловленной деятельности. Разделить врождённое и приобретенное не всегда бывает возможно вследствие их глубокого внутреннего единства. Однояйцевые близнецы могут быть и разнополыми, и тогда их сходство резко снижается различиями гормональных систем.

Поскольку искусственное разделение эмбрионов с целью формирования однояйцевых близнецов у животных, а впоследствии и у человека, не может обеспечить даже и генетического копирования родительского организма, практическая ценность этой технологии невелика. Возрождение вымерших видов и умерших индивидов, на которое возлагаются надежды людей на научно достижимое «воскрешение», эта технология также не обещает.

Любая технология клонирования, как и любая технология направляемой человеком эволюции, несмотря на эффектные достижения, находится сегодня лишь в зачаточном состоянии. Поэтому кажется, что обстоятельства, препятствующие копированию ценных организмов по содержащейся в их взрослых клетках генетической информации, абсолютно непреодолимы и никогда не будут преодолены.

Всё это такие же иллюзии, как и мифы о быстром решении этих проблем. Препятствия к их решению абсолютно непреодолимы нашими нынешними средствами. Бездумная фанатическая устремлённость к их преодолению может нанести немалый вред. Но вспомним: до рождения генетической инженерии считалось абсолютно невозможным клонирование млекопитающих.

Одним клонированием вряд ли возможно воссоздание ценных для человечества организмов и видов живых существ. Но сочетание биотехнологий, нанотехнологий и информационных технологий может вывести решение этих проблем на новые рубежи.

Особые трудности встают перед исследователями при попытках клонирования приматов, а значит, ещё большие встанут при попытках клонирования человека. Клонированные эмбрионы обезьян формируются с отклонениями не только в строении генетической информации, но даже в числе хромосом.

В то же время искусственное индуцирование партеногенеза при помощи сильных физических и химических раздражителей (нагрев, трение, протравливание растворами кислот) позволило восстановить склонность к партеногенезу у клеток животных, в естественной среде размножающихся исключительно половым путём. К таким животным относятся и млекопитающие, и даже приматы.

Зародыши обезьян в этих экспериментах размножались до сотни клеток, что позволяло извлекать стволовые клетки. Был создан таким образом и ранний человеческий эмбрион. Это открывает перспективы для биотехнологического производства разнообразных тканей человеческого организма для их трансплантации, причём клонированные ткани, донором исходных клеток для которых является сам пациент, не будут отторгаться его иммунной системой.

Биотехнологические методы открывают перед человеком огромные перспективы, и отказываться от них было бы не только непрактично, но и бесчеловечно.

24.12. Мутации и мутагенез

Мутации представляют собой разнообразные ошибки и сбои «копировального аппарата» наследственности и как таковые абсолютно случайны и непредсказуемы. Какая-либо их направленность в современной генетике исключается. Мутации возникают также вследствие нарушений работы генетических структур воздействием различных химических и физических факторов. Нити молекул ДНК очень прочны, но и они уязвимы со стороны мощных излучений, температурных воздействий и химических веществ (мутагенов).

Повреждения структур ДНК, вызывающие мутации, возникают вследствие весьма миниатюрных размеров этих структур, хотя и принадлежащих к макромиру по своей механической устойчивости, но связанных с энергетическими процессами микромира по пространственным масштабам. Размер уязвимой для внешних воздействий части гена, нарушения которой вызывают точечные мутации, составляет всего лишь около 10-7 сантиметра. На этом пространстве могла бы разместиться не очень крупная молекула.

Генетические структуры находятся в среде, из которой на них постоянно оказывают воздействие материальные частицы различной природы. Это прежде всего молекулы, находящиеся в состоянии хаотического теплового движения, которые соударяются с волокнами ДНК и могут стать причинами некоторых ошибок. Это, кроме того, могут быть кванты света, частицы ультрафиолетовых излучений или радиоактивных веществ.

В привычных для каждого конкретного вида условиях мутации, вызванные повреждениями конструкций нуклеиновых кислот крайне редки, поскольку у огромного большинства соударяющихся частиц недостаточно энергии для разрушения таких прочных конструкций, как связки нуклеиновых кислот. Но изредка молекулы или микрочастицы всё же разгоняются до очень высоких скоростей, причём последние вследствие квантовых скачков или туннельного эффекта.

Движение в микромире носит не динамический, а вероятностный характер и описывается соотношением неопределённостей Гейзенберга. Движение одиночных частиц заранее определить невозможно, поскольку они не имеют чётко выраженных телесных очертаний и траекторий перемещения. Поэтому в принципе невозможно предсказать, в каком направлении будет двигаться та или иная высокоэнергетичная частица и с каким из многих тысяч генов того или иного генома она может столкнуться, испортив тем самым продуцирование белков, исказив исходную информацию для выработки фенотипом определённых свойств организма.

Частота и сила вызванных внешними воздействиями мутаций многократно повышается при экспериментальном индуцировании мутагенеза человеком. Как уже отмечалось выше, индуцированные мутации осуществляются с помощью «бомбардировки» генетических структур дрозофил и других подопытных животных радиоактивными, рентгеновскими и другими высокоэнергетичными потоками частиц, а также посредством обработки химическими мутагенами.

Признанным первооткрывателем искусственного мутагенеза был Герман Мёллер, который долгое время был ассистентом Т. Моргана при проведении исследований над дрозофилами в знаменитой «мушиной комнате». Морган, как известно, работал со спонтанными мутациями, и за 15 лет кропотливой деятельности ему удалось выявить у огромного числа мух и исследовать только около 200 отклонений от нормального фенотипа, вызванных мутациями.

Мёллер же, перебравшись в Техасский университет и покинув своего патрона, в 1926 г. начал серию экспериментов по индуцированию мутаций рентгеновским облучением. Он облучал самцов, а затем спаривал их с необлучёнными самками. В результате он получил более 100 мутантов за несколько недель. Перед исследователями тогда открылись совершенно новые горизонты по изучению мутаций и их влияния на генетические структуры.

Со времён Мёллера интерес генетиков к получению индуцированных мутаций не только не угас, но и разгорелся с неистовой силой. Причиной этого явилось обретение возможностей для экспериментального воспроизведения мутационной изменчивости, служащего материалом для важных теоретических обобщений, а также для селекционной деятельности, направленной на получение полезных для человека жизнеспособных мутаций.