В преддверии открытой лекции “Редактирование генома: реальные возможности и потенциальные риски” (спикер Павел Юрьевич Волчков), мы подготовили несколько образовательных постов, которые дадут Вам базовые знания о генной инженерии и познакомят с лектором.
Генетика — наука, изучающая геном (последовательности цепей ДНК) человека. Наука, стоит сказать, достаточно молодая, поскольку и геном человека был расшифрован не так давно. Однако возможности генетики идут далеко за пределы обычной медицины. Зная причину болезни и человеческих характеристик на генетическом уровне, мы могли бы лечить их и изменять раз и навсегда, еще в самой юности человеческого зародыша. Конечно, такой подход не выдерживает этической критики, но в будущем все может измениться. В основе генетики лежит изучение генома человека — кода, зашифрованного в каждой клетке и определяющего ее развитие. Известно, что ДНК передается по наследству, видоизменяясь с каждым переходом. Зная ее досконально, мы могли бы проследить путь ее развития к самым корням и заглянуть в будущее генома отдельного человека или его детей.
Тот факт, что живые существа наследуют черты своих родителей, был использован еще в доисторические времена для улучшения производительности злаковых культур и животных путем селективного разведения. Однако, современная генетика, которая стремиться понять процесс наследования, реально началась только с работы Грегора Менделя в середине девятнадцатого века. Несмотря на то, что он не знал физических основ наследственности, Мендель заметил, что организмы наследуют черты через особые дискретные единицы наследственности, которые сегодня мы называем генами.
Гены являются участками в Дезоксирибонуклеиновой кислоте или, сокращённо, ДНК. Та представляет собой молекулу из цепи четырех различных типов нуклеотидов — последовательность которых и есть генетической информацией, которую наследуют организмы. В подавляющем большинстве случаев ДНК присутствуют в форме двойных основ, с нуклеотидами на каждой основе, комплементарно дополняющих друг друга. Каждая основа выступает в качестве шаблона для создания новой основы-партнера — это физический метод копирования генов, которые могут быть унаследованы.
Генетические особенности играют чрезвычайно большую роль в появлении, развитии, функционировании и поведении организмов, хотя конечный результат (совокупность признаков и особых свойств организма) является сочетанием генетических факторов с условиями в которых происходит развитие организма.
Каждый обладает собственным «двойником», так как один переходит к нам от матери, а второй от отца. Наличие различных вариантов одного и того же гена называются аллелями. Если в организме оба гена — копии друг дружки, то тот называется гомозиготным. Если же гены могут различаться, то организм называется гетерозиготным. Люди относятся к последним. Совокупность всех пар-генов, аллелей, называется Генотипом.
Чаще всего у нас «активен» только один ген — он называется доминантным, и именно его свойства проявляются в организме. Соответственно, второй ген в таком случае называется «рецессивным» — его признаки никак не отображаются на носителе, однако потомство может получить рецессивный ген по наследству. Совокупность свойств и признаков организма от «работающих» доминантных генов называется Фенотипом.