Концепции современного естествознания

     4. Удвоение генов. Активность генов  может меняться в ходе эволюции  не только под действием различных  регуляторов - ТФ или регуляторных  РНК - но и в результате дупликации  генов. При прочих равных два  одинаковых гена произведут больше  продукта, чем один. Дупликация генов,  так же как и их потеря - весьма  обычное явление в эволюции. В  человеческой эволюционной линии  (после ее обособления 6 млн лет назад) произошло как минимум 134 генных дупликации. Удваивались не только гены, но и все то, что находится между ними - всевозможные некодирующие участки ДНК, функция которых в большинстве случаев неизвестна. Иногда происходило удвоение отдельных фрагментов генов. Функция гена, как водится, неизвестна, но он несет следы действия отбора и активно работает в клетках мозга (Popesco et al., 2006).

     5. Новые гены. Удвоение генов часто  становится первым шагом к  возникновению принципиально новых  генов. Одна из двух копий  гена, оказавшись в ином "окружении", может начать по-другому регулироваться, работать в других тканях или  на иных этапах развития организма.  Но это - долгий путь. В какой  степени он был реализован  в эволюции человека, толком пока  не известно. Сейчас генетики  занимаются в основном подготовительной  работой: проводят широкомасштабные  геномные "сканирования" и составляют  длинные списки "генов-кандидатов". На сегодняшний день одним  из наиболее хорошо "проработанных"  кандидатов считается ген prodynorphin (PDYN), в регуляторной области которого произошли изменения, следствием которых могли стать перемены в эмоциональной регуляции человеческого поведения.

     Программа "Геном человека" и ее перспективы. Направления этой программы, активно  проникают во все сферы жизни  человека, и позволяют уже сейчас говорить о быстро нарастающем "генетизации" человечества.

     В 1990 активным инициатором и пропагандистом программы "Геном человека" стал знаменитый Джеймс Уотсон, а главным  распорядителем финансов - Национальный Институт Здравоохранения США, в  составе которого в 1995 году появился Национальный Институт Генома Человека, который возглавил Френсис Коллинз. В этом же году он стал и руководителем  Международной программы "Геном  Человека", к которой присоединились ведущие молекулярные лаборатории  Великобритании, Франции, Германии, Японии и России. Решающая роль в становлении  и развитии одноименной отечественной  подпрограммы принадлежит выдающемуся  ученому академику А.А.Баеву. 

     Из  более 30 тысяч генов уже идентифицированных на физической карте генома человека, на сегодняшний день изучены в  функциональном отношении не более 5-6 тыс.

     Каковы  функции остальных 25 тысяч уже  картированных и такого же числа еще некартированных генов, остается совершенно неизвестным и составляет основную стратегическую задачу исследований в программе "Функциональная Геномика". Нет сомнения в том, что именно изучение структуры, функции и взаимодействия белков станет основой функциональной геномики, которую уже сейчас не редко называют "протеономикой" (Киселев, 2000).  

     Методы  направленного мутагенеза эмбриональных  стволовых клеток с целью получения  лабораторных животных (мышей) -- биологических  моделей наследственных болезней (Горбунова, Баранов, 1997), создание банков ДНК различных  тканей и органов на разных стадиях  онтогенеза; разработка методов изучения функций участков ДНК, не кодирующих белки; развитие новых технологий по сравнительному анализу экспрессии многих тысяч генов -- вот уже существующие подходы в решении проблем функциональной геномики.

     Предполагается, что когда будет создан генный портрет генома человека, станет возможной  идентификация 200-300 тыс. белков. Выяснить их появление в онтогенезе, исследовать "экспрессионный профиль" сотен  и тысяч генов на микропланшетах для мониторинга экспрессионного статуса клеток и тканей в норме и при различных заболеваниях -- центральная задача Функциональной Геномики в так называемую постгеномную эру (Киселев, 2000). Решение ее непосредственно связано с проблемами молекулярной медицины.

     Квантово-механические источники генетических мутаций. Для  объяснения эмпирически установленного факта сравнительно быстрого формирования крупных систематических групп, впоследствии длительное время существующих без заметных изменений своих  основных характерных черт, - семейств, отрядов, классов и т.д. - в процессе эволюции предковая группа утрачивает приспособленность к своей адаптивной зоне и затем либо быстро преодолевает неустойчивое состояние ("неадаптивная фаза", "интервал нестабильности"), развивая комплекс приспособлений к  какой-то новой адаптивной зоне, либо вымирает.

     Важное  достоинство этой теории - ее экологическая  составляющая. Однако появилась эта  теория слишком рано, когда принципы синэкологии еще не были достаточно разработаны, и убедительных палеоэкологических реконструкций далекого геологического прошлого Земли не существовало.[ Чудов С.В. Устойчивость видов и популяционная генетика хромосомного видообразования: Монография. - М: МГУЛ, 2002. - С.34.]

     Время их образования - ранние периоды геологической  истории, такие как кембрий и  ордовик, или же кризисные эпохи после массовых вымираний, применительно к которым об устойчивых экосистемах с высокой плотностью упаковки ниш вообще нельзя говорить. Природа так придумала, что большинство аминокислот кодируется несколькими кодонами. Имеется избыток и вариативность информации, чтобы сделать то, что нужно наверняка. Установлено, что молекул ДНК в ядрах клеток столько, что их хватило бы на образование в 10 раз большего числа генов. Это подобно вырождению в квантовых физических состояниях, когда разные волновые функции соответствуют одному и тому же значению собственной энергии. Такой код в молекулярной биологии также называется вырожденным в том смысле, что несколько разных триплетов передают один и тот же смысл, т.е. являются по существу синонимами. Было также установлено, что сама структура генетического кода для всего живого одинакова.

     Таким образом, признаки и свойства живых  организмов, зафиксированные в молекулах  ДНК, генах и хромосомах, хранятся и передаются химическим путем, комбинацией  соответствующих органических молекул. Ген выступает как неделимая  единица наследственности и в  различных мутациях изменяется как  целое. Его можно назвать квантом  наследственности. В настоящее время  установлено, что признаки передаются дискретным образом через эти  дискретные образования - гены, что  позволяет ввести в биохимическую  генетику квантово-механические представления  физического микромира.  

     Следовательно, наследственность по своей природе  дискретна, и для изучения ее могут  быть использованы математические и  физические модели. Это отмечал еще  Шредингер: «Уже сам принцип дискретности, прерывистости наследственности, лежащей  в основе генетики, очень созвучен атомарной теории строения вещества». 

     В генетической системе обнаруживаются те же закономерности, что и в  квантовом мире: атомизм, высокая  упорядоченность дискретных единиц, возможность их комбинации и образование  других порядков прерывистой наследственности, скачкообразность переходов из одних  состояний в другие, а также  вырождение состояний. И.А. Рапопорт установил некоторые аналогии между генными нуклеотидами и кварками с барионами (три кварка в барионе и три нуклеотида в триплете), подобие взаимодействий нуклеотидов и кварков, отсутствие тех и других в свободном состоянии и т.д.

25. Биоэтика.

     Биоэ́тика (от др.-греч. βιός — жизнь и ἠθική — этика, наука о нравственности) — учение о нравственной стороне деятельности человека в медицине и биологии.

     БИОЭТИКА  – область междисциплинарных  исследований этических, философских  и антропологических проблем, возникающих  в связи с прогрессом биомедицинской науки и внедрением новейших технологий в практику здравоохранения.  

     Содержание  биоэтики. Развитие биоэтики обусловлено  тем, что в современном мире медицина претерпевает процесс цивилизационных преобразований. Она становится качественно иной, не только более технологически оснащенной, но и более чувствительной к правовым и этическим аспектам врачевания. Этические принципы для новой медицины хотя и не отменяют полностью, но радикально преобразуют основные положения «Клятвы Гиппократа», которая была эталоном врачебного морального сознания на протяжении веков. Традиционные ценности милосердия, благотворительности, ненанесения вреда пациенту и другие получают в новой культурной ситуации новое значение и звучание. Именно это и определяет содержание биоэтики.  

     К биоэтическим обычно относят моральные и философские проблемы аборта; контрацепции и новых репродуктивных технологий (искусственное оплодотворение, оплодотворение «в пробирке», суррогатное материнство); проведения экспериментов на человеке и животных; получения информированного согласия и обеспечения прав пациентов (в том числе с ограниченной компетентностью – например, детей или психиатрических больных); выработки дефиниции (определения) смерти; самоубийства и эвтаназии (пассивной или активной, добровольной или насильственной); проблемы отношения к умирающим больным (хосписы); вакцинации и СПИДа; демографической политики и планирования семьи; генетики (включая проблемы геномных исследований, генной инженерии и генотерапии); трансплантологии; справедливости в здравоохранении; клонирования человека, манипуляций со стволовыми клетками и ряд других.