Skip to content
Проектът „Човешки геном“
След като ДНК придобива звезден статут, остава трудната задача да се състави каталог на всички генетични звезди на човешкия небосвод. Слага се началото на проекта „Човешки геном“, глобален научен труд, който започва през 1980 г., за да се създаде каталог на всички възможни човешки гени.
Отначало проектът има огромни амбиции. Според общоприетите схващания човешкото тяло има нужда от по един ген, който да достави модела за всеки от над стоте хиляди протеина, от които са съставени телата ни. Добавете към това и поне 20 000 регулиращи гени, които дирижират действията на гените, закодиращи информацията в протеините. Учените излизат със заключението, че човешкият геном се състои от най-малко 120 000 гени, разположени в двадесет и три двойки човешки хромозоми.
Но това не е всичко. Вселената си прави шега, една от онези, които периодично подлъгват учените да вярват, че са разкрили тайните й.
Забележете какво въздействие оказва откритието на Николай Коперник, публикувано през 1543 г., че Земята не е център на Вселената, както твърдят учените-теолози по онова време. Фактът, че всъщност Земята е тази, която обикаля около Слънцето, и че самото то също не е център на вселената, подкопава ученията на Църквата.
Разбиващото установените модели откритие на Коперник дава начало на модерна научна революция, като поставя под съмнение приеманите за „безпогрешни“ схващания на Църквата. В крайна сметка в западната цивилизация науката измества Църквата като източник на познание за тайните на Вселената.
Генните инженери преживяват нещо като шок, когато противно на техните очаквания за над 120 000, те откриват, че целият човешки геном се състои от приблизително 25 000 гени (Panissi 2003а и 2003b; Pearson 2003; Goodman 2003). Над 80% от очакваната и смятана за необходима ДНК не съществува! Липсващите гени се оказват доста по голям проблем от липсващите осемнадесет минути от записите на Никсън. Концепцията „един ген – един протеин“ стои в основата на генетичния детерминизъм. Сега, след като проектът „Човешки геном“ обори тази концепция, настоящите теории за това как действат механизмите на живота, трябва да бъдат захвърлени на боклука. Вече не можем да вярваме, че гениите инженери с относителна лекота могат да разрешат всички дилеми на нашата физиология. Просто няма достатъчно гени, върху които да се прехвърли отговорността за сложността на човешкия живот и заболявания.

Основната догма. Догмата, известна още под името Върховенството на ДНК, определя потока от информация в живия организъм. Както сочат стрелките, този поток е само в една посока – от ДНК към РНК и накрая към протеина. ДНК представлява дългосрочната памет на клетката, предавана от поколение на поколение. РНК, нестабилно копие на молекулата на ДНК, е активната памет, използвана като физически шаблон при синтезирането на протеини. Протеините са строителният материал, изграждащ молекулите, който определя структурата и поведението на клетката. ДНК се възприема като „източник“, който решава какъв да е типът протеини в клетката, следователно върховенството на ДНК буквално означава „първопричина“.
Може да ви звуча като Чикън Литъл, който крещи, че генетичното небе пада. Но не сте длъжни да вярвате на мен. Чикън Биг твърди същото. В коментара си по повод изненадващите резултати от проекта „Човешки геном“ един от най-влиятелните молекулярни биолози и лауреат на Нобелова награда Дейвид Балтимор засяга въпроса за сложното устройство на човешкото тяло (Baltimore 2001): „Въпреки че човешкият геном се състои от голям брой гени, които не могат да бъдат разгадани от нашите компютри, е напълно ясно, че неоспоримото ни превъзходство над червеите и растенията не се дължи само на това, че хората носят повече гени. Пред нас остава предизвикателството да разберем, каква е причината за сложното ни устройство – огромното разнообразие в поведението ни, умението да действаме съзнателно, забележителната физическа координация, прецизно настроените изменения в реакциите спрямо различни външни влияния, способността да се учим, да запомняме… Има ли нужда да продължавам?“
Както твърди Балтимор, резултатите от проекта „Човешки геном“ налагат да се търси и на други места какво контролира живота. „Пред нас остава предизвикателството да разберем каква е причината за сложното ни устройство…“ Небето наистина се сгромолясва.
Освен това тези резултати ни принуждават да приемем генетичната си връзка с други организми, населяващи биосферата. Не можем повече да използваме гените като обяснение за върховенството на човека в еволюционната стълбица. Изглежда, че няма голяма разлика в общия брой гени, открити в човека, и тези в простите организми. Да разгледаме три от най-обстойно проучваните от генните инженери животински модели – нематодът, или кръглият червей, познат още като Caenorhabditis elegans, плодовата мушица и лабораторната мишка.
Примитивният кръгъл червей служи като идеален модел за изучаване на ролята на гените в развитието и поведението. Този бързо растящ и размножаващ се организъм има конкретно устройство на тялото, което винаги е изградено от 969 клетки, и просто устроен мозък от около 302 клетки. Независимо от това, той има неповторим набор от поведенчески модели и което е най-важното, се поддава на генетични експерименти. Геномът на кръглия червей се състои от близо 24 000 гена (Blaxter 2003). Човешкото тяло, което е изградено от над петдесет трилиона клетки, има само с 1 500 гена повече от скромния безгръбначен, изграден само от хиляда клетки микроскопичен червей.
Плодовата мушица, друг предпочитан обект за изследвания, има 15 000 гена (Blaxter 2003; Celniker, et al, 2002). Така че доста по-сложно устроената мушица има с 9000 гена по-малко от примитивния кръгъл червей. А що се отнася до мишките, може би не трябва да ги гледаме толкова отвисоко; резултатите от паралелния геномен проект показват, че хората и гризачите имат почти еднакъв брой гени!
Забележка: Номерата които виждате до заглавията са по ред на публикациите, за да Ви е лесно да ги намирате в търсачката, и не отговарят на страниците. Забележката важи за всички публикации където има * и число * в заглавието.
еволюция без кръвожадност
Въпреки че днес Дарвин е най-известният еволюционист, първият учен, който утвърждава еволюцията като научен факт, е видният френски биолог Жан Батист дьо Ламарк (Lamarck 1809, 1914, 1963). Дори Ернст Майр, създателят на „неодарвинизма“ – модернизиран поглед върху теорията на Дарвин, който се занимава и с молекулярната генетика на XX век – смята, че Ламарк е пионерът. В своята класическа книга от 1970 г. „Еволюцията и разнообразието на живота“ (Мауг 1976, стр. 227) Майр пише: „Струва ми се, че Ламарк има по-големи основания да бъде наричан „баща на еволюционната теория“, както всъщност смятат и няколко френски историци… той е първият автор, който посвещава цяла книга главно на теорията на органичната еволюция. Той първи разглежда цялото животинско царство като резултат на еволюцията.“
Ламарк не само представя своята теза петдесет години преди Дарвин, но и предлага не толкова брутална теория за механизмите на еволюцията. Според него еволюцията се основава на „поучително“ взаимодействие между организмите и обкръжаващата ги среда, което дава възможност на формите на живот да оцеляват и да еволюират в един динамичен свят. Неговата идея е, че организмите се научават да се приспособяват, за да оцеляват в променящата се среда, и предават наученото на поколението си. Интересно е това, че хипотезата на Ламарк за механизмите на еволюцията подкрепя схващанията на днешните биолози за това как имунните системи се адаптират към околната среда, за което говорих по-горе.
Теорията на Ламарк до неотдавана е под прицела на Църквата. Идеята, че хората еволюират от по-нисши форми на живот, е обявена за ерес. Освен това Ламарк не е приеман насериозно от колегите си учени, които като креационисти гледат с насмешка на теориите му. Немският биолог еволюционист Лугуст Вайсман спомага за това Ламарк да бъде низвергнат с опитите си да провери теорията, че организмите предават на поколенията си придобитото след съприкосновението им с околната среда умение да оцеляват. В един от своите експерименти Вайсман отрязва опашките на мъжка и женска мишка и ги чифтосва. Той заявява, че ако теорията на Ламарк е вярна, родителите би трябвало да предадат на децата си липсващата опашка. Първото котило обаче се ражда с опашки. Вайсман повтаря експеримента с 21 поколения, но не се ражда нито една безопашата мишка, което го води до заключението, че идеята на Ламарк за наследствеността е погрешна.
Само че експериментът на Вайсман не е истинска проверка на теорията на Ламарк. Според биографа Л. Д. Йорданова Ламарк смята, че за подобни еволюционни промени са необходими „огромни периоди от време“. През 1984 г. Йорданова пише, че неговата теория „почива“ на голям брой „предположения“, включително и на това, че „законите, на които се подчиняват живите същества, са създавали все по-сложни форми в течение на огромни периоди от време“ (Jordanova 1984, стр. 71). Очевидно, продължилият пет години експеримент на Вайсман не е достатъчно продължителен, за да провери истинността на теорията. Още по-съществен недостатък ни експеримента му е, че Ламарк никога не е доказвал, че всяка промяна, която претърпява един организъм се проявява в поколението. Ламарк твърди, че организмите проявяват някои качества (като опашките), когато те са им необходими, за да оцелеят. Макар Вайсман да смята, че мишките не се нуждаят от опашките си, никой не е питал въпросните мишки дали този орган им е жизнено необходим!
Въпреки очевидните си недостатъци експериментът с мишките без опашки спомага за това репутацията на Ламарк да се срине. Еволюционистът от Корнелския университет С. X. Уодингтън пише в „Еволюцията на еволюциониста“ (Waddington 1975, стр. 38): „Ламарк е единствената бележита фигура в историята на биологията, чието име буквално се е превърнало в обидна дума. Постиженията на повечето учени биват опровергавани с времето, но много малко автори са написали трудове, които след два века все още биват отричани с такова настървение, че някой скептик би заподозрял нечиста съвест. В интерес на истината, смятам, че Ламарк е заклеймен несправедливо.“
Уодингтън е написал тези пророчески думи преди тридесет години. Днес теориите на Ламарк биват преоценявани под тежестта на данните от новата наука, която твърди, че често критикуваният биолог не е грешал за всичко и че прехваленият Дарвин не е напълно прав. Заглавието на една статия в престижното списание „Сайънс“ от 2000 г. беше един от сигналите, които дадоха гласност на този проблем: „Не е ли бил Ламарк поне малко прав?“ (Baiter 2000).
Една от причините някои учени да погледнат по друг начин на Ламарк е тази, че еволюционистите ни напомнят за неоценимата роля, която взаимопомощта играе в запазването на живота в биосферата. Учените отдавна са забелязали съществуващите симбиотични връзки в природата. В книгата си „Сляпото петно на Дарвин“ (Ryan 2002, стр. 16) британският физик Франк Райън отбелязва множество подобни връзки, изключително между жълтата скарида, която събира храна, докато партньорът й, попчето, я предпазва от хищници, както и някои разновидности на рака пустинник, които носят розови анемонии върху черупката си. „Рибите и октоподите обичат да се хранят с раци пустинници, но когато ги приближат, анемонията протяга своите ярко оцветени пипала и с микроскопичната си артилерия от отровни стрелички жили потенциалния нападател, пропъждайки го да търси храна другаде.“ Анемонията воин също има полза от тези отношения, защото тя се храни с остатъците от храната на рака.
В наше време сътрудничеството в природата не се възприема само като една лесна за наблюдение връзка. „Биолозите все по-ясно разбират, че животните еволюират едновременно и продължават да съществуват заедно с най-различни групи от микроорганизми, които са им необходими да оцеляват и да се развиват“, се твърди в наскоро публикувана в „Сайънс“ статия, озаглавена „Справяме се с малко помощ от нашите (малки) приятели“ (Ruby, et al, 2004). Днес с изучаването на тези взаимовръзки се занимава бързо развиващата се област, наречена „системна биология“.
По ирония на съдбата през последните десетилетия са ни учили да се борим с микроорганизмите с всякакви средства, от антибактериален сапун до антибиотици. Но това неразумно послание пренебрегва факта, че има много бактерии, които са от огромно значение за нашето здраве. Класическият пример за микроорганизми, които помагат на хората, са бактериите в храносмилателната ни система, които са съществен фактор за нашето оцеляване. Бактериите в стомаха и храносмилателния тракт ни помагат да смелим храната и дават възможност да се усвоят жизненоважни витамини. Това съдействие между хора и микроби е причината, поради която широко разпространената употреба на антибиотици е пагубна за оцеляването ни. Антибиотиците унищожават наред, убиват както вредните бактерии, така и онези, необходими за оцеляването ни.
Новите постижения в науката за генома разкриват още един механизъм за взаимодействие между видовете. Оказва се, че живите организми на практика обединяват своите клетъчни общества, като споделят своите гени. Смятало се е, че гените се предават само на потомството на отделния организъм чрез възпроизводство. Днес учените осъзнават, че гените се предават не само на отделни членове на вида, но и на други видове. Предаването на генетична информация посредством трансфер на гените ускорява еволюцията, тъй като по този начин организмите се сдобиват с „натрупания“ опит на други организми (Nitz, et al, 2004; Penissi 2004; Boucher, et al, 2003; Dutta and Pan 2002; Gogarten 2003). Като имаме предвид предаването на гени, организмите вече не могат да бъдат възприемани като отделни същества; не съществува стена между видовете. Даниъл Дрел, ръководител на програмата за микробния геном към Департамента по енергия, споделя със „Сайънс“ (2001 294:1634): „Вече не можем така лесно да даваме определение за това какво представлява един вид“ (Penissi 2001).
Подобно предаване на информация не е единичен случай. Това е метод, чрез който природата увеличава шансовете за оцеляване на биосферата. Както споменах по-рано, гените представляват физическите спомени на организмите за преживяното от тях. Според наскоро възприетата теория за обмяната на гени между индивидите тези спомени се разпределят, като така влияят върху оцеляването на всички организми, съставящи общността. Сега, когато знаем за този механизъм на трансфериране на гени между видовете, се появява опасността от генно модифициране. Например човъркането в гените на домата може да причини такива изменения на цялата биосфера, които не можем дори да си представим. Вече има проучване, според което, когато човек яде генетично модифицирана храна, изкуствено създадените в нея гени преминават в него и променят бактериалната му флора (Heritage 2004; Netherwood, et al, 2004). По същия начин трансферът на гени между генно модифицирани селскостопански култури и виреещите около тях растения е причина за увеличаването на високоустойчиви видове, наричани суперплевели (Milius 2003; Haygood, et al, 2003; Desplanque, et al, 2002; Spenser and Snow 2001). Генните инженери не са вземали предвид генния трансфер, когато са внасяли в природата генно модифицирани организми. Сега ние започваме да усещаме ужасните последствия от тяхното безхаберие, докато модифицираните от тях гени се разпространяват сред останалите организми и им влияят. (Watrud, et al, 2004)
Гениите еволюционисти предупреждават, че ако не съумеем да приложим на практика познанията за нашата обща генетична съдба, според които е много важно всички видове да си взаимодействат, ние поставяме под въпрос собственото си съществуване. Трябва да надскочим теорията на Дарвин, която набляга върху значението на индивида, и да се обърнем към онази теза, според която обществото е по-важно. Британският учен Тимъти Лентън доказва, че еволюцията зависи повече от взаимодействието между отделните видове, отколкото между индивидите от един вид. Еволюцията се превръща в основа на оцеляването на най-силните групи, а не на най-силните индивиди. В една статия в „Нейчър“ от 1998 г. Лентън пише, че вместо да се вторачваме в отделния индивид и неговата роля и еволюцията, „трябва да обърнем внимание на общността от организми и средата им на живот, за да разберем напълно кои техни черти са устойчиви и доминират“ (Lenton 1998).
Лентън подкрепя хипотезата на Джеймс Лавлок за Гея, според която Земята и всички видове, които я населяват, образуват един интерактивен, жив организъм. Онези, които подкрепят тази хипотеза смятат, че намесата в равновесието на суперорганизма, наречен Гея, като унищожаването на тропическите гори, изтъняването на озоновия слой или изменението на организми с генно инженерство, я заплашват с унищожение, а следователно застрашават и самите нас.
Скорошни изследвания, финансирани от Британския съвет за изследване на околната среда, подкрепят тези опасения (Thomas, et al, 2004; Stevens, et al, 2004). В историята на планетата има пет масови унищожения и за всички тях се смята, че са причинени от извънземни събития, като разбиваща се в земята комета например. Едно от новите проучвания стига до извода, че „естественият свят преживява шестото масово унищожение в своята история“ (Lovell 2004). Този път обаче причината за унищожението не е външен фактор. Според един от авторите на проучването Джеръми Томас: „Доколкото можем да кажем, този път причината е в един животински организъм – човекът.“
Забележка: Номерата които виждате до заглавията са по ред на публикациите, за да Ви е лесно да ги намирате в търсачката, и не отговарят на страниците. Забележката важи за всички публикации където има * и число * в заглавието.
Translate »
error: Content is protected !!
Този сайт използва бисквитки(cookies), за да подобри Вашето сърфиране. OkВиж повече