Испанские ученые нашли «спусковой крючок» развития рака » Клуб здоровья
Главная Психология Фармацевтика Кожа и волосы Шея Пах Ноги Нос и рот Живот Уши МРТ Голова Грудь Спина Глаза Боли
Логин:  
Пароль:
Сердце Астма Диабет Cтресс Аллергия Грипп Артрит Облысение Мигрень Изжога Язва Сон Моча Рак Алкоголизм Курение Звезды
Популярное на сайте
Оздоровление
Оздоровление - Причины инсульта

Оздоровление - Причины инсульта

При остром нарушении кровообращения в мозгу происходит инсульт. Обычно он проявляется при симптоматической артериальной гипертензии, обусловленной заболеванием крови, эндокринных органов, при васкулитах и ревматизме, интоксикации, патологией почек,
06.11.17

Испанские ученые нашли «спусковой крючок» развития рака

09.11.17 | Категория: Медицина

Испанские ученые нашли «спусковой крючок» развития рака

Начало XXI века ознаменовалось серьезной биологической шумихой. В июне 2000 года на церемонии в Белом доме президент Клинтон торжественно замирил две соперничающие группы — компанию “Селера”, возглавляемую Крэгом Вентером, и межгосударственный проект HUGO под руководством директора национального Института генома Фрэнсиса Коллинза, и объявил, что после многих лет работы обе они, независимо друг от друга, вплотную подошли к расшифровке генома человека, то есть к составлению полной последовательности всех человеческих дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК).


Основной рабочей единицей любой живой системы является клетка. Вся информация, необходимая для жизнедеятельности клеток, хранится в ДНК. Геном — это полный набор ДНК организма. В человеческом геноме ДНК содержатся в 23 хромосомных парах. Хромосомы — это отдельные молекулы длиной от 50 млн до 250 млн базовых пар ДНК. Каждая хромосома несет в себе различные гены, которые представляют собой определенные последовательности базовых пар ДНК с закодированной информацией о порядке воспроизводства белков. Если информация не та — нормальные биологические функции будут нарушены, и возникнет болезнь.


В 1986 году американское министерство энергетики (а оно в США по указу Конгресса занимается широким разбросом технологий и, например, стояло у истоков создания ядерной бомбы) в партнерстве с Национальным Институтом здоровья объявило о запуске амбициозного проекта “Геном человека”, к участию в котором был приглашен ряд научных учреждений Японии, Англии, Франции, Германии и Китая. Целью проекта было создать базу данных, содержащую последовательность всех базовых пар ДНК и идентифицировать все человеческие гены. Попутно проект совершенствовал вычислительные механизмы для обеспечения будущих изысканий в биогенетике, определял коммерческие перспективы исследований и служил хорошей школой следующему поколению ученых-генетиков. В 1990 году Конгресс США начал финансировать работу проекта, рассчитанного на 15 лет.


Было немало скептиков, которые ставили под сомнение осуществление столь грандиозного проекта и его целесообразность. Первые несколько лет были потрачены на разработку методик и создание технологий, позволяющих подсчитывать и обрабатывать такое огромное количество данных. Поначалу идентификация одной базовой пары обходилась в $10, и специалист высокой квалификации мог просканировать до 10000 базовых пар в день. К моменту завершения проекта появились роботы, которые в состоянии обрабатывать 10000 пар в секунду, снизив стоимость идентификации до 5 центов.


Работа над проектом закипела намного энергичнее, когда в 1999 году биологический концерн “Селера Джиномикс” объявил о своем намерении самому вычленить все человеческие ДНК и начать продавать информацию о них фармацевтическим компаниям. Вооруженная обнародованными к тому времени наработками группы Коллинза, “Селера” собиралась провернуть всю работу за 3 года и утереть нос государственным бюрократам. Потенциальный позор вызвал усиленное вливание денег налогоплательщиков (проект к тому времени “кушал” по 1 млн долларов в день) и нелестную критику “Селеры”, рвущуюся к сверхприбылям, приторговывая достоянием всего человечества. Проект “Геном человека” заработал с такой скоростью, что черновой портрет человеческих ДНК был обнародован на 2 года раньше срока. Ученые из “Селеры” тут же отыскали в нем массу огрехов. Вмешательство администрации президента положило конец этим распрям, и в 2000 году Клинтон соединил руки Вентера и Коллинза сказав, что и государственный, и частный сектор разными путями пришли к похожим выводам, что успех второго был бы невозможен без наработок первого, и что благодаря участию “Селеры” результаты исследования быстрее преобразуются в конкретные плюсы для потребителей.


В апреле 2003 года проект, обошедшийся американской казне в 2,7 млрд долларов, был формально завершен на 2 года раньше срока. Президенты всех стран-участников проекта поздравили генетиков с победой. В распоряжение ученых всего мира поступил источник информации беспрецендентного объема, предопределяющий ход дальнейших изысканий на много лет вперед. Параллельно с человеческой были расшифрованы нуклеотидные последовательности многих других организмов, что дало толчок в развитии сравнительной генетики. Были быстро идентифицированы десятки тысяч генов, отвечающих за врожденные глухоту и слепоту, заболевания почек, рак груди, болезни костной ткани, инсульта, диабета и других заболеваний. Если раньше ученым потребовалось 9 лет работы, чтобы открыть ген, вызывающий фиброзно-кистозную дегенерацию, то, на основании опыта, полученного в ходе исследований генома, ген болезни Паркинсона был найден всего за 9 дней.


Правда, когда все протрезвели от выпитого по случаю шампанского, выяснилось, что около 1% генома расшифровке не поддалось, что вероятность ошибок хоть и снизилась в 10 раз, но остановилась на уровне одной на 100.000 базовых пар ДНК и что пробелы в последовательности все-таки попадаются каждые 27 млн базовых пар. По-прежнему остался вопрос, сколько же генов делают человека человеком. В настоящее время предположительное количество колеблется на уровне 30 тысяч. Ожидается, что со временем оно вырастет до 40.000, но уж точно не до 100 тысяч, как предполагали многие. Таким образом, у человека лишь в 3 раза больше генов, чем у мухи дрозофилы, и лишь на пару сотен больше, чем у мыши.


Еще ученые узнали, что:



  • В человеческом геноме 3 млрд нуклеотидных базовых пар.

  • Наш ген состоит в среднем из 3 тысяч базовых пар; самый большой ген — дистрофин — состоит из 2,4 млн пар.

  • Люди очень похожи — последовательность ДНК на 99,9% одинаковая у всех.

  • Больше всего генов (2968) в самой большой человеческой хромосоме — 1, меньше всего (231) в самой маленькой хромосоме — Y.

  • Около 2% генома содержит информацию по синтезу белков.

  • Белки, а не гены, отвечают за выполнение жизненно-важных функций.

  • В геноме насчитывается 30 тысяч генов и 400 тысяч белков.


Из последнего наблюдения делается вывод, что многообразие белков не объясняется результатами генетических исследований. Если геном остается сравнительно неизменяемым, то протеом находится в постоянном движении в зависимости от сигналов, поступающих как снаружи, так и изнутри клетки. Поведение каждого отдельно взятого белка определяется не только последовательностью генов, но и его взаимодействием с другими белками клетки. А про это нам известно совсем немного, и протеомика (изучение строения белка), похоже, будет орешек покрепче геномики (изучения строения генов).


Вооружившись шекспировской цитатой, “что в прошлом — лишь пролог”, руководители проекта заговорили о следующей, прикладной стадии исследований. Генетическое тестирование стало одним из первых коммерческих применений открытий в области генетики. Получив доступ к последовательности нуклеотидов, медики оказались в состоянии предсказывать предрасположенность к той или иной болезни и ее этапы, ставить правильный диагноз с максимально эффективным курсом лечения и минимальными побочными эффектами, разрабатывать новые лекарства на молекулярном уровне не столько для лечения, сколько для предотвращения заболеваний.


Естественно, что легче лечить болезни достаточно редкие, связанные с повреждением одного гена, а не многих. Но тут оказалось, что генотерапия в целом отстает от научных открытий, и далеко не все достижения могут быть успешно претворены в жизнь. Например, когда был выделен ген мышечной дистрофии Дюшена (смертельная болезнь, когда в клетках не вырабатывается дистрофин, без которого не сокращаются мышцы), стало очевидно, что нет эффективных способов доставки здорового гена во все клетки, и нет механизма, способного предотвратить его отторжение клетками.


Общество также оказалось неподготовленным к этическим и психологическим последствиям информационного взрыва. Когда стало известно, что в планы ученых входит исследование генов, определяющих этническую принадлежность, индивидуальные черты и форму поведения, присущие конкретному индивиду, и другая политически заряженная проблематика, возникли опасения, что генетическая информация может попасть в “чужие” руки, что страховые компании будут использовать ее в дискриминационных целях, и что люди не готовы узнать о себе всю генетическую правду. Завязался спор, насколько гены обуславливают наше поведение, и можем ли мы, изменяя их, изменить себя. Подняла новую голову старая гидра евгеники, проснулся генетический детерминизм.


Как часто бывает с важными открытиями, обнародование последовательности ДНК вызвало чуть ли не больше вопросов, чем дало ответов. Ведь если у нас всего в 3 раза больше генов, чем у фруктовой мушки, то что же тогда означает быть человеком? С трепетом будем ждать момента, когда раскодируют последовательность нуклеотидов шимпанзе, потому что вполне вероятно, что у людей с ними будет полное совпадение. А как же тогда гений Леонардо, Шопена и Достоевского? Неужели человек — это лишь сумма генов? Не слишком ли просто?


“Повода для беспокойства нет”, — в один голос говорят бывшие соперники Вентер и Коллинз, — “не следует впадать в крайности”. Геном человека был “человеческим” лишь 10 млн из 3 млрд лет эволюции. Поэтому 10% наших генов очень древние, и их мы делим с каждым живущим под солнцем живым организмом. Еще больше общих генов у нас с позвоночными, у млекопитающих с человеком еще больше сходства, а с шимпанзе мы почти идентичны. Если бы проект вычленял гены шимпанзе, то результаты бы получились почти такие же: к тому времени, когда мы слезли с деревьев, все наши гены уже были на своих местах.


То, что случилось с нами тогда, не было какой-то “генетической революцией”, потому что наш геном не несет в себе никаких ее следов. Во время палеолита сэволюционировал человеческий мозг и возникло человеческое сознание, без которого невозможны чисто человеческие замашки, вроде любви, духовности и способности помножить 2 на 2. Но если сознание тихо и без генетических сдвигов пришло к нам на такой поздней стадии эволюции, то что же вызвало его появление? Каков бы ни был этот механизм, а по поводу него ведется много споров, можно предположить, что наш разум развился в сложном взаимодействии генов с окружающей средой. Гены набросали план-схему, а наши родители, соплеменники и приобретаемый опыт дали ей плоть. Поэтому искать гены разума или интеллекта — это все равно, что искать второй концерт Рахманинова среди рояльных струн.


Ни в коем случае не умаляя важность проекта по воссозданию генома человека, я подозреваю, что геном не дает нам полную панораму того, из чего сделаны мальчики и девочки. Меня, например, очень веселит высокое содержание генетического мусора в геноме, попавшего туда с пола эволюционной мастерской. Все эти выродившиеся бактерии, почившие вирусы и другие паразиты, которые запрыгивали в наши хромосомы на протяжении многих эонов, плотно затыкают рот сторонникам теории расовой чистоты. Ибо, о какой чистой расе может идти речь, если человечество оказалось не в состоянии соблюсти чистоту своего генетического вида?


А в каком беспорядке природа содержит наш геном? Сравнивая наши хромосомы с хромосомами других живых существ, мы замечаем, что природа не только добавляла новые гены, но переставляла местами, удваивала, а то и просто выкидывала большие сегменты хромосом, проводя нечто вроде капитальной уборки каждый миллион лет. Дарвин в “Происхождении видов” писал о величии воплощения жизни. По результатам исследования человеческого генома, это воплощение носило довольно произвольный характер: природа по-своему понимала генетическое строительство, но кто первый бросит в нее камень, сказав, что конечный продукт не соответствует первоначальному замыслу?


Геном предоставил невероятно ценный резерв информации для науки и медицины, но он не объяснил человека. Своей уникальностью мы обязаны не генам, а богатству нашего разума. А посему, в ожидании новых генетических открытий, я бы советовал не убирать далеко “Братьев Карамазовых”.


Алексей Дмитриев

(голосов:0)
Похожие статьи:
Откуда берутся детиНехитрый этот вопрос, произнесенный устами младенца, почему-то всегда ставит взрослых в тупик. И начинается «детский лепет» про аиста, капусту, магазин, добрую волшебницу... А почему не сказать честно и прямо — из яйца? Ведь это же чистая правда!
Жизнь каждого человека начинается тогда, когда сливаются воедино мужская и женская половые клетки. И образуется одна-единственная, но оплодотворенная яйцеклетка. В ней, различимой только под микроскопом, заключено все будущее — ясные голубые (серые, карие, зеленые) глаза, густые, вьющиеся (редкие, прямые) волосы, длинные стройные (кривые, короткие) ноги, пикантная родинка над верхней губой, различные таланты (бездарность) и так далее.

Но где же, где все это помещается? В ядре оплодотворенной яйцеклетки. А точнее, в тех сорока шести хромосомах, которые станут направлять развитие нового организма.

Всего за секунду до оплодотворения в яйцеклетке (женской половой клетке) было 23 хромосомы. Сперматозоид (мужская половая клетка) добавил свои 23. И вот их 46. И так в каждой клетке будущего организма (исключая половые, всегда содержащие половинный набор хромосом). Ни больше ни меньше. Можно сказать, магическое число, определяющее принадлежность к роду человеческому. Отклонение в любую сторону влечет за собой тяжелейшую болезнь либо вообще несовместимо с развитием и грозит отторжением яйцеклетки из материнского организма.Для каждого вида живых организмов характерно определенное число хромосом. В клетках мыши — 40 хромосом, в клетках кукурузы — 20, конских бобов — 12.
Что же собой представляют хромосомы? Поиски ответа были длительными и, поверьте, нелегкими. Для анализа строения и свойств хромосом были использованы самые разнообразные методы исследования, имеющиеся на вооружении биологии, биохимии, химии и физики XX века.

Хромосомы представали исследователям в разных ипостасях — то палочками, то спиралями, то нитями. Впоследствии выяснилось, что это разные стадии их существования. И еще выяснилось, что хромосомы всех организмов — растений, животных, человека — представляют собой хранилище наследственной информации. В них в определенной и неизменной послдовательности располагаются гены — структуры, отвечающие за конкретные признаки. Они диктуют, из каких клеток развивающегося организма сформируются мозг, нервы, мышцы, альвеолы легких, глаза, руки...

Каждая хромосома несет тысячи генов (собственно, ген — это небольшой участок хромосомы), а все вместе они насчитывают от 50 до 100 тысяч генов. Казалось бы, число громадное! Но если представить себе, что гены отвечают за все, что является у нас врожденным и наследственным, оно не покажется таким уж большим.
Еще совсем недавно генетики оперировали, казалось, аксиомой: один ген — один признак. Но время и детальные исследования внесли коррективы: один ген — несколько признаков, один признак — несколько генов. Скажем, такой специфический признак, как цвет радужной оболочки глаза, зависит от многих генов.
Частота мутации генов составляет 1:10s, то есть один на миллион.
Интересно, что среди генов есть жесткие «диктаторы» и мягкие «либералы». Например, гены, определяющие рост организма (высокий — низкий), его статус (толстый — тонкий), оставляют довольно большой простор для влияния питания, физических упражнений и других факторов среды. А гены, отвечающие за то, чтобы на руках и ногах было по пять пальцев, не терпят никаких отступлений: пять — и ни пальцем больше. Правда, они могут отступить от программы или сломаться под жестким нажимом повреждающих факторов внешней среды, и тогда рождается ребенок с дефектами развития — беспалый, шестипалый. Но это уже из области мутации генов (разговор о мутациях впереди), которые,к счастью, довольно редки.

В основном генетический аппарат работает безошибочно, строжайше подчиняясь духу и букве генетических законов. А вернее, четырем буквам. Каким? Ну вот, наконец, мы и дошли до ДНК, то есть дезоксирибонуклеиновой кислоты, из молекул которой построены хромосомы и, соответственно, гены. А четыре буквы — это четыре нуклеотида (их еще называют основаниями): аденин (А), цитозин (Ц), гуанин (Г) и тимин (Т).
Подобно четырем разным бусинкам эти нуклеотиды нанизаны на монотонную саха-рофосфатную нить. Они чередуются в разном порядке, повторяясь тысячи раз: АЦТГАГГТАГЦТ...
Молекула ДНК состоит из двух таких нитей, закрученных в спираль. Все «бусинки», или «буквы» (как вам угодно) расположены внутри двойной спирали и очень плотно припегают друг к другу.

В последовательностях четырех нуклеотидов ДНК закодирована генетическая программа развития организма, передающаяся от родителей к детям. Вся эта колоссальная информация записана на «ленте» ДНК... четырьмя буквами!
Длина нити ДНК в одном ядре около двух метров. На нее нанизано примерно 3 миллиарда нуклеотидов.
Но мало записать программу, надо ее и реализовать. Как говорится, решения — в жизнь! А жизнь, согласно общеизвестной характеристике одного из классиков марксизма, есть форма существования белков.

В организме они осуществляют самые разные функции: строительную, транспортную, защитную, регулируют обмен веществ... Словом, жизнь без белков — не жизнь. Если в организме появляются патологические белки либо вообще какие-то из них не производятся, человек страдает тяжелыми заболеваниями.
Так вот, информация, содержащаяся в ДНК, а точнее в генах, используется для синтеза определенных белков. Белок — это большая молекула, составленная из маленьких «кирпичиков»—аминокислот. В организме их 23, и каждая кислота записана на ленте ДНК «словом» из трех букв.
Синтезируются белки не в ядре, где находится ДНК, а в цитоплазме клетки. И сюда информацию о них доставляет информационная, или матричная рибонуклеиновая кислота — мРНК.
Когда нужно синтезировать конкретный белок, информация о нем переписывается с ДНК на молекулу мРНК. Затем она направляется в цитоплазму клетки, где на особых структурах — рибосомах — конструируется нужный белок.

Откуда берутся дети
Интенсивный синтез белков идет-в тот период жизни ядра, который назвали (весьма неточно) периодом покоя. В это время молекула ДНК относительно разрыхлена, свободно расположена в ядре и удобна для «считывания». Под электронным микроскопом ядро действительно выглядит безмятежным шариком. Но ни о каком покое и речи быть не может: свершаются сложнейшие биохимические превращения — работают гены, в клетке синтезируются белки... Жизнь продолжается! По материалам http://venus-med.ru/.

Комментарии к статье Испанские ученые нашли «спусковой крючок» развития рака:


Клуб здоровья © 2012-2017 Использование любых материалов сайта в комерчиских целях не допустимо. Интеллектуальная собственность юридически защищенаКлуб здоровья


Яндекс.Метрика