Генная инженерия и клонирование
Наука, изучающая гены и законы о наследственности и изменчивости организмов, называется генетикой. Одна из задач генетики — устанавливать общность происхождения различных видов растений, животных и человека, прослеживать их эволюционный путь.
В 50-х гг. ХХ в. генетики Джеймс Уотсон и Френсис Крик произвели революцию в науке, открыв структуру ДНК. Путь к изучению генов и их роли в формировании и развитии живых организмов был открыт. Позже ученые научились выделять гены из ДНК и использовать их в разных целях. Этот вид деятельности получил общее название генная инженерия, а конкретные способы применения генной инженерии — генные технологии.
Сейчас генные технологии используются в самых разных областях. Изучение генотипов животных и растений позволяет определить их происхождение и провести точную классификацию. Анализы ДНК вымерших животных (взятые, например, из костей, добытых палеонтологами) позволяют больше узнать о них.
Благодаря генным технологиям биологи выводят новые породы сельскохозяйственных животных и растений с заданными признаками. Для этого в научных лабораториях у организма-донора из ДНК выделяют необходимый ген и пересаживают его в организм другого вида. Полученные новые признаки передаются по наследству и приводят к появлению новых пород животных и сортов растений гораздо быстрее, чем традиционные методы селекции. Такие организмы называются трансгенными.
Генные технологии открывают огромные возможности перед медициной. Ученые научились синтезировать человеческий интерферон — белок, оказывающий активное сопротивление вирусам, попавшим в организм человека. Введя ген, отвечающий за выработку интерферона, в ДНК клетки бактерии, генетики заставили бактерию вырабатывать интерферон. Искусственный интерферон лучше настоящего. Во-первых, для его получения не надо тратить драгоценную донорскую кровь, а во-вторых, вероятность заражения, например, СПИДом, при использовании искусственного интерферона свелась к нулю.
Использовать генные технологии начинает и криминалистика. Так, например, достаточно минимального кусочка ткани, чтобы получить генетический «отпечаток», который не хуже отпечатка пальца позволит идентифицировать личность. На основании сходства ДНК близких родственников можно определить, кем является человек, у которого был взят образец ткани. Так были идентифицированы останки царской семьи Николая II: ДНК, выделенные из найденных тел, сравнили с ДНК ныне живущих представителей династии Романовых.
Клонирование
Известный опыт по клонированию овечки Долли был далеко не первым успешным опытом по клонированию животных. Русский ученый Георгий Лопашов проводил подобные опыты еще в середине ХХ века, правда, не на млекопитающих, а на амфибиях. Его опыты и исследования его последователей в России, проводящих эксперименты как на бактериях, так и на более крупных животных, например на мышах, остались без внимания общественности, потому что в СССР в те годы генетика всячески преследовалась. Почти в то же время аналогичные эксперименты проводили и американские ученые.
Овечку Долли и ее «приемных родителей», сотрудников научной лаборатории Розлинского института в Эдинбурге под руководством Яна Вильмута, прославил первый удачный опыт клонирования крупного млекопитающего.
Клонирование Долли происходило так. У овечки I взяли клетку молочной железы (вымени), у овечки II взяли оплодотворенную яйцеклетку. Из яйцеклетки II удалили ядро со всеми хромосомами, содержащими наследственную информацию родителей, и пересадили ядро клетки молочной железы овечки I в «пустую» яйцеклетку. Ядро прижилось на новом месте, и яйцеклетка стала развиваться в лабораторных условиях. Через неделю зародыш нового организма пересадили в матку овцы III, которая начала вынашивать зародыш, не имеющий с ней общих генов. Через пять месяцев овца III произвела на свет знаменитую Долли — генетическую копию овцы I.
Теоретически можно клонировать и человека. Но по этическим, моральным, политическим и прочим причинам эти эксперименты находятся под запретом в большинстве стран мира. К тому же генетическая копия человека — клон — не будет точным повторением оригинала. Условия жизни, влияние внешних факторов, которые воздействовали на формирование личности оригинала, невозможно полностью воссоздать. На формирование личности клона будут воздействовать уже другие факторы, стимулирующие развитие других генетически заложенных возможностей. Клон гения вполне может оказаться обычным человеком. Примером может послужить пара однояйцевых близнецов, у которых всегда идентичный набор хромосом, — близнецы не во всем похожи друг на друга. У них могут развиться разные способности, с течением лет их сходство может уменьшаться, особенно если они ведут разный образ жизни или живут в разных местах.