Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Биология |
Генетика и мы
| Бабич Екатерина Владимировна учитель химии и биологии КГУ "Семеновская школа" Бескарагайский район ВКО Семинар Тема: «Генетика и мы» Цели: - обучающие: повторить, расширить знания по генетике, установить связи с другими предметами -развивающие: развивать навыки работы с большим объемом информации из разных источников, анализировать, сравнивать, делать выводы, -воспитательные: воспитывать культуру общения, эстетические вкусы, навыки коллективной работы. Методы: презентации учащихся, беседа, элементы дискуссии. Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска. Ход урока. 1. Организационный момент. Объявление темы: «Генетика и мы», проблема для обсуждения: «В чем заключается актуальность генетических знаний для современной молодежи?». Эпиграф урока. О, сколько нам открытий чудных Готовит просвещенья дух, И опыт, сын ошибок трудных И гений, парадоксов друг. (А.С. Пушкин). Т.О. цели урока: повторить, расширить знания по генетике, установить связи с другими науками и искусством. Ученики обучают учеников. 2.Основная часть урока. Перед вами лист с вопросами для обсуждения и с названиями презентаций. (Темы и вопросы для обсуждения были предложены учащимся за две недели. Для подготовки к семинару учащимся необходимо приготовить презентации, использовать дополнительную литературу, интернет ресурсы.) Желаю вам успеха в походе за пятерками. 1. «Генетика и медицина» - В чем прослеживается связь генетики и медицины? -Что нового вы узнали из данной работы? - Какие социальные аспекты отражены в работе? 2 «Наномедицина и нанофармакология»- - Выскажите свое мнение о данной работе. - В чем, на ваш взгляд, проявляется творчество ученых, работающих в области нанотехнологий? 3. «Генетика и гениальность» Что вам показалось интересным, полезным в данной работе? Как четко отражена тема семинара в данной работе? 4.«Генетика и легенды о вапмирах» А) Что нового и интересного вы узнали? Б) Считаете ли вы данную работу актуальной? В) Что вам понравилось в презентации? «Генетика и ГМО» А)Удалось автору раскрыть тему семинара или нет? Почему вы так думаете? Б) Какие социальные аспекты раскрывает данная работа? В)Как вы относитесь к ГМО? Выделите лучшие презентации. 4.Подведение итогов. Приложение №1 Генетика и медицина Генетика человека и такие фундаментальные дисциплины, как анатомия, физиология, биохимия, составляют основу современной медицины. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость. Наследственность и изменчивость у человека являются предметом изучения генетики человека на всех уровнях его организации: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном. Генетика человека своими успехами в значительной мере обязана медицинской генетике - науке, изучающей роль наследственности в патологии человека. Прикладной раздел медицинской генетики - это клиническая генетика, которая использует достижения медицинской генетики, генетики человека и общей генетики в решении клинических проблем, возникающих у людей. Генетика представляет собой одну из наиболее сложных дисциплин современного естествознания. В генетике основным методом исследования является генетический анализ, который проводится на всех уровнях организации живого (от молекулярного до популяционного). В зависимости от цели исследования "видоизменяется" в частные методы - гибридологический, популяционный, мутационный, рекомбинационный, цитогенетический и др. С развитием генетики стало возможным применение её методов в исследовании неизлечимых ранее болезней, патологий и т.д. Что начало привлекать немалый интерес со стороны ученых, работающих в области медицины. Известно несколько тысяч генетических заболеваний, которые почти на 100% зависят от генотипа особи. К наиболее страшным из них относятся: кислотный фиброз поджелудочной железы, фенилкетонурия, галактоземия, различные формы кретинизма, гемоглобинопатии, а также синдромы Дауна, Тернера, Кляйнфельтера. Кроме того, существуют заболевания, которые зависят и от генотипа, и от среды: ишемическая болезнь, сахарный диабет, ревматоидные заболевания, язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, многие онкологические заболевания, шизофрения и другие заболевания психики. Исторически интерес медицины к генетике формировался первоначально в связи с наблюдениями за наследуемыми патологическими (болезненными) признаками. Во второй половине 19-го века английский биолог Ф.Гальтон выделил как самостоятельный предмет исследования «наследственность человека». Он же предложил ряд специальных методов генетического анализа: генеалогический, близнецовый, статистический. Изучение закономерностей наследования нормальных и патологических признаков и сейчас занимает ведущее место в генетике человека. Генетика человека (human genetics) – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека. Из направлений генетики человека наиболее интенсивно развиваются цитогенетика, биохимическая генетика, иммуногенетика, генетика высшей нервной деятельности, физиологическая генетика. Генетика человека является теоретической основой современной медицины и современного здравоохранения. Наиболее важной областью генетики человека является медицинская генетика. Медицинская генетика помогает понять взаимодействие биологических и факторов среды в патологии человека. Иногда ее рассматривают не как раздел генетики человека, а как самостоятельную область общей генетики. Медицинская генетика изучает явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей, особенности проявления и развития нормальных (физических, творческих, интеллектуальных способностей) и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предопределенности и условий окружающей среды, в том числе от социальных условий жизни. А также разрабатывает системы диагностики, лечения, профилактики и реабилитации, больных наследственными болезнями и диспансеризации их семей, изучает роль и механизмы наследственной предрасположенности при заболеваниях человека. Задачей медицинской генетики является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, а также разработка путей предотвращения воздействия факторов среды на наследственность человека. Применение методов генетической инженерии позволило точно выяснить характер перестроек в структуре мутантных генов для целого ряда наследственных болезней. исследования в этой области осуществляются так интенсивно, что любые данные быстро становятся устаревшими. В области генетики мультифакториальных заболеваний, к которым относятся ишемическая болезнь сердца, психозы, сахарный диабет, язвенная болезнь, большинство изолированных пороков развития, по-видимому, некоторые инфекционные заболевания (туберкулез, лепра, ревматизм), интенсивно развиваются теоретические исследования в области особого направления медицинской генетики - генетической эпидемиологии. Не менее важным в генетике мультифакториальных заболеваний является также выяснение значимости факторов окружающей среды, в том числе социальных, а также их взаимодействия с генетическими факторами для развития широко распространенных заболеваний. Знание основ медицинской генетики позволяют врачам понимать механизмы индивидуального течения болезни и выбирать соответствующие методы лечения. Несмотря на успехи в лечении ряда наследственных болезней существенная роль в борьбе с ними принадлежит профилактике, которая осуществляется в двух направлениях: предупреждение появления новых мутаций и распространения мутаций, унаследованных от предыдущих поколений. Профилактика болезней, возникающих в результате спонтанных мутаций в зародышевых клетках здоровых родителей, пока затруднена. Наибольшее значение для профилактики проявления патологических мутаций, унаследованных от предыдущих поколений, имеет медико-генетическое консультирование. Развитие генетики до наших дней – это непрерывно расширяющийся фронт исследований. В этой области сделано уже очень много, и с каждым днем передний край науки приближается к цели – разгадки природы гена. Генетика очень важна для решения многих медицинских вопросов, связанных прежде всего с различными наследственными болезнями нервной системы (эпилепсия, шизофрения), эндокринной системы (кретинизм), крови (гемофилия, некоторые анемии), а также существованием целого ряда тяжелых дефектов в строении человека: короткопалость, мышечная атрофия и другие.. Особую роль генетика стала играть в фармацевтической промышленности с развитием генетики микроорганизмов и генной инженерии. Несомненно, многое остается неизученным, например, процесс возникновения мутаций или причины появления злокачественных опухолей. Именно своей важностью для решения многих проблем человека вызвана острая необходимость в дальнейшем развитии генетика. Тем более что каждый человек ответственен за наследственное благополучие своих детей, при этом важным фактором является его биологическое образование, так как знания в области аномалии, физиологии, генетики предостерегут человека от совершения ошибок. Приложение №2 Генетика и гениальность Симптомы гениальности Сейчас уже ясно, что это нечто -- целая совокупность генетических, то есть наследуемых, факторов, которые доводят природный талант человека до уровня гениальности. Сколько всего таких наследуемых особенностей -- десять, сто, двести или еще больше, пока неизвестно. Но пять генетических факторов гениальности уже определены с большой долей вероятности. Все они подробно описаны в книге Эфроимсона «Генетика и гениальность» , Во-первых, это -- только не смейтесь -- высоколобость в самом прямом смысле слова. Чем выше лоб, тем человек умнее. Во-вторых, гиперурикемия -- повышенный уровень содержания в крови мочевой кислоты. Она по химическому строению сходна с кофеином и теобромином -- общеизвестными стимуляторами умственной активности. Если мы выпиваем стакан крепкого чая или чашку кофе, чтобы взбодрить себя в целом и свой мозг в частности, то человек, страдающий гиперурикемией, как бы постоянно «чифирит» Третья генетическая особенность гениев -- синдром Марфана: высокий рост при худом, сухом теле, паукообразные пальцы, длинные конечности и, как правило, подвывих хрусталика глаза, а также часто врожденный порок сердца. И еще один признак -- повышенный выброс адреналина, сильнейшего стимулятора общей и умственной активности. Люди с синдромом Марфана, как правило, выделяются потрясающей жизненной энергией. Четвертое характерное свойство гениев -- циклотимия, или резкие перепады настроения. Циклотимия состоит из двух фаз. Гипотимия -- апатия, тоска, «короче, русская хандра» -- в один момент сменяется гипертимией -- прекрасным настроением и желанием делать добро, работать, творить. Какое именно вещество в нашем организме отвечает за столь разительную неуравновешенность, пока неизвестно. Но феномен существует, и документально подтверждено, что многие гении создавали самые значительные свои шедевры как раз в период гипертимии. И наконец, пятая из известных на сегодня врожденных особенностей гениев -- это синдром Мориса, или синдром тестикулярной феминизации. А попросту говоря, разновидность гермафродитизма. Внешне это высокие поджарые женщины со стройным телом «легкоатлетического» типа, бесплодные и, как правило, не менструирующие (хотя иногда бывает и это) Разумеется, связь всех этих генетических признаков с гениальностью не такая строгая, как в арифметике, где дважды два -- всегда четыре, а статистическая, вероятностная. Гений не обязательно имеет все пять признаков сразу, достаточно одного, двух. Наконец, встречаются личности с явными признаками гениальности, но с явным отсутствием всех пяти перечисленных признаков. Вот у них, вероятно, есть что-то другое, пока не известное науке. Если опустить первый из признаков (высоколобость) из-за его очевидности, то второй (гиперурикемия) был характерен, например, для Филиппа и его сына Александра Македонских; синдром Марфана -- для Авраама Линкольна и Ханса Кристиана Андерсена; четвертый (циклотимия) -- для Франца Шуберта и Петра Чаадаева; пятый -- для Жанны д'Арк. Несмотря на то, что наука ушла давно далеко вперед, однако и сегодня гениальность окутана ореолом таинственности и неизвестности. Довольно сложно сформулировать критерии «чуда», когда смотришь на картину, слушаешь музыкальное произведение и понимаешь – это необыкновенно. Гений требует признания. На сегодняшний день известны все, когда-либо жившие гении. Поэтому можно подсчитать, что признанный гений рождается один на 50 миллионов человек, а сколько их не признанных? Хотя и тут генетики дали точный ответ: потенциальные гении рождаются один на 100 тысяч человек. И это не зависит от страны, континента, места рождения - каждый 100 000 младенец, по закону генетика Харди-Вайнберга – гений от природы. Куда же деваются эти необычные дети? И как рассмотреть дар гениальности, а самое главное - его не убить? Гениальность имеет свои физиологические предпосылки Наряду с генетическими предпосылками существуют и другие характерные признаки гениальности. Джонатан Свифт говорил: «Когда в мире рождается истинный гений, вы можете безошибочно отличить его по следующему признаку вР‚" все болваны объединяются против него». Действительно, вундеркинды очень отличаются от своих сверстников, поэтому зачастую бывают отвергнуты ими. Да и самим маленьким гениям неинтересно в обществе одногодок, они выглядят умнее и способнее, что раздражает их сверстников и дает повод для насмешек. Поэтому одним из признаков неординарности ребенка – есть его стремление общаться с взрослыми, задавать вопросы и получать исчерпывающие ответы, избегая ребяческих забав и общения с детьми. Вундеркинды с младенчества отличаются любознательностью и хорошей памятью. И примеров этому множество: так, одиннадцатилетний египетский мальчик Сайед Мустафа Шериф за полгода выучил все суры Корана, тогда как обычному студенту религиозной школы для этого понадобилось бы 8 лет. И подобных примеров множество. Дети-гении имеют широкий спектр интересов, начиная с того как появилась жизнь на Земле и заканчивая «начинкой» компьютера и телевизора. Поэтому родителям стоит запастись терпением и повышать личный уровень знаний. И вообще, придется смириться с мыслью, что ваш ребенок умнее вас. И вам предстоит ежедневная интеллектуальная дуэль с равным себе. Поэтому позвольте ребенку руководить вами, он сам знает, что ему интересно. Задача же родителей слушать и помогать искать ответы на интересующие маленького всезнайку вопросы. Одаренные дети отличаются завидной целеустремленностью и умением делать несколько дел одновременно. Так, создавая свой шедевр, ребенок будет его переделывать столько раз, сколько понадобиться, чтобы добиться, по его мнению, совершенства. При этом он может разговаривать, играть, не отвлекаясь от основного занятия. Эта особенность получила название «Феномен Цезаря». Тяга к умственному труду, потребность в повышенных интеллектуальных усилиях, еще одна особенность вундеркиндов. Ребенок – гений страдает без умственного труда, а его природное трудолюбие становится основой для расширения кругозора. Возможность сосредотачиваться достаточно долго на одном задании, является внутренней потребностью, что в целом характеризуется как склонность к интеллектуальной деятельности. Именно это качество одаренности имел виду Эдисон, когда говорил: «Гений - это 1% вдохновения и 99% пота». У большинства одаренных детей яркий старт, однако, по подсчетам ученых, только 3 – 5 % из них в будущем добиваются успеха и признания своей гениальности. Куда же деваются оставшиеся 95 %? А они, в одном случае, в подростковом возрасте сравниваются в развитии со своими сверстниками, и в будущем их ждет нормальная жизнь, а в другом - их судьба достаточно трагична. Будучи непризнанными, не умея проигрывать и ошибаться, не реализованные гении часто заканчивают свои дни в психиатрических клиниках, спиваясь и замыкаясь в своей «скорлупе». Однако как бы не сложилась судьба маленького гения, а умение неординарно мыслить и решать нестандартно поставленные задачи не помешала еще ни одному человеку Иными словами, гений делает то, что должен. Талант - то, что может. Вы скажете: а как же Пушкин? Ведь вряд ли кто-нибудь, будучи в здравом уме и памяти, усомнится в гениальности Александра Сергеевича. Конечно, он вырос в благоприятной для развития его дарования среде. В семье всегда царил дух почитания литературного таланта. Отец Сергей Львович сам занимался стихосложением, дядя Василий Львович тоже писал стихи и даже состоял в литературном обществе «Арзамас» . Он не был, как сейчас принято говорить, человеком упертым, скорее -- наоборот. Но со всей неизбежностью судьбы стал гением. Значит, в природе человека существует нечто более сильное, чем природный талант и сила воли. Нечто, что может буквально вытолкнуть человека из общего ряда настолько далеко, что он просто обречен стать гением. . Попробуем примерить к теории Эфроимсона насчет генетики и гениальности Пушкина. Первый, третий и пятый признаки для Александра Сергеевича явно не подходят. Остаются второй и четвертый. Прослеживаются ли они как наследуемые признаки в родословной поэта? Начнем с циклотимии, выявить которую легче, потому что неуравновешенность психики, резкие перепады настроения, апатия, беспричинная на первый взгляд тоска бросаются в глаза окружающим и наверняка засвидетельствованы в воспоминаниях современников людей, о которых идет речь, -- предков Пушкина. О бабке Пушкина, О.В. Чичериной, бывшей замужем за грозным Львом Александровичем Пушкиным, сведений очень мало. Известно, что происходила она от некоего итальянца, попавшего в Россию в XV веке. Особенности ее внешности -- покатый лоб, удлиненный, с горбинкой, нос и характерный разрез глаз -- унаследовали оба ее сына, Василий Львович, дядя поэта, и Сергей Львович, отец поэта, а также сам Александр Сергеевич. Поэтому бытующее представление о том, что внешность Пушкина в основном Ганнибалова, не совсем верно: в основном чичеринская, «италийская». Однако для нас важно другое. По свидетельствам всех без исключения знавших ее людей, Чичерина была натурой импульсивной, склонной к переменам настроения и хандре. Дядя и отец Пушкина унаследовали от своей матери не только специфические черты внешности, но и особенности ее характера и в этом плане мало напоминали отца -- натуру сильную, жесткую, деятельную, расчетливую. По свидетельствам современников, оба брата, Василий и Сергей Львовичи, были на редкость не приспособлены к практической жизни, хозяйствовали из рук вон плохо, отличались неустойчивой психикой, непоседливостью. Существенно, что, как и у их матери, у них нередко возникали периоды резкого спада настроения, апатия, тоска. Таким образом Василий и Сергей Львовичи по специфике характера (и внешности) -- в большей степени Чичерины, чем Пушкины. Мать поэта, Надежда Осиповна, была дочерью «сорвиголовы и ужаса всей семьи» Осипа Абрамовича Ганнибала и уравновешенной, любвеобильной Марии Алексеевны Пушкиной. Но у самой Надежды Осиповны стойко проявляются и такие свойства, которых нет у ее родителей: резкие перепады настроения -- от возбуждения до полного равнодушия, апатии, длительная хандра, тоска. Иначе говоря, та же циклотимия, которая была свойственна и ее мужу, Сергею Львовичу, отцу поэта. «В управление домом она (Надежда Осиповна. -- Ред.) внесла только свою вспыльчивость да «резкие, частые переходы от гнева... к полному равнодушию и апатии относительно всего происходящего вокруг. Это уже лежало в самой ее природе» (П.В. Анненков). Таким образом родители поэта, будучи кровными родственниками (троюродным дядей и племянницей), оказались, как говорят ученые, характерологически сходными. А теперь давайте посмотрим: нет ли в генеалогии поэта указаний на другой генетико-физиологический фактор гениальности -- гиперурикемию? Отец Пушкина, Сергей Львович, страдал подагрой, так же как и племянник поэта, один из детей его брата, Льва Сергеевича. Еще одно указание на подагру в генеалогии Пушкина находим у В.В. Вересаева -- речь идет о дяде поэта, Василии Львовиче: «Он еле двигался от подагры, его мучившей». Кроме того, брат поэта, Лев Сергеевич, и его дочь, а также оба сына А.С. Пушкина страдали «артритизмом». Расплывчатость этого немедицинского, сугубо житейского термина не дает оснований однозначно предполагать подагру, однако не исключено, что речь идет о подагрическом предрасположении. Что касается самого поэта, то В.И. Даль описывает, как Пушкин пришел к нему хромая, с палкой, и жаловался, что его совсем замучили «рюматизмы». Указания на «рюматизм» неоднократно исходят и от самого Пушкина. В одном из писем он, правда, изменяет терминологию -- «аневризм», однако дело не в этом: периодически возникающие боли в ногах и затруднения походки бывали у него несомненно, вплоть до того, что на время приковывали к постели. Анализируя все эти данные, можно заключить, что речь идет о наследовании подагры, точнее, подагрического предрасположения, которое иногда переходило в развернутое заболевание. Сам же Пушкин почти достоверно был передатчиком подагрического предрасположения, что, собственно, и требовалось доказать. Ибо подагрическая предрасположенность как раз и определяется наследуемым нарушением уровня мочевой кислоты в организме, то есть гиперурикемией. Вот и все, что касается генетики гениальности Пушкина. Во второй половине нашего века преобладание смертности над рождаемостью заметно и неуклонно растет у большинства европейских, или так называемых цивилизованных народов, где геноцидом и не пахнет. Но как бы там ни было, по уже упоминавшемуся закону Харди-Вайнберга снижение численности любого народа никак не повлияет на частоту рождаемости среди этого народа гениев и негодяев. Сколько их рождалось в процентном отношении, столько и будет рождаться. Откуда вытекает одна, впрочем давно и без всякой науки известная, истина: победить народ нельзя, его можно только убить, истребить дотла. Это очень важно понять: потенциальных гениев рождается один на сто тысяч на всей планете Земля, и распределяются они по странам и народам случайно, вне зависимости от численности этих народов. Народ может вообще состоять из ста человек, все равно вероятность, что среди них родится будущий гений, точно такая же, как и для миллиардного Китая. Становится признанным гением только один из пятисот рожденных исходно гениальными -- так было везде и во все времена. И нет никаких оснований считать, что мы живем в какое-то особое, слишком плохое или слишком хорошее, время. Просто мы живем в свое время, как до нас жили люди -- тоже в свое время. Правда, в будущем, когда ученые выяснят все наследственные признаки гениальности (а рано или поздно это произойдет), останется лишь брать у младенца капельку крови на анализ и выдавать родителям сертификат: «Будущий гений в области поэзии (музыки, политики...)». Ну, а дальше... Приложение№3 Генетически модифицированные организмы (ГМО): проблемы и перспективы исследования Аналитический взгляд на начало XXI ст. свидетельствует, – две глобальные проблемы – продовольствия и экологической безопасности становятся для цивилизации важнейшими. Все остальные – социально-экономические, энергетические, технологические, демографические, медицинские, военные прямо или косвенно связаны с ними. Сегодня производство сельскохозяйственной продукции достигает приблизительно 5 млрд. тонн в год. Для того, чтобы увеличить этот показатель вдвое и обеспечить продовольствием в 2025 году почти 9 млрд. населения Земли традиционных способов будет недостаточно. Вот почему создание и внедрение генетически модифицированных организмов (ГМО) является одной из научно-политических проблем. Необходимо констатировать, что СМИ, а не академические научные журналы, с самого начала работ в этом направлении наделили ГМО «презумпцией вины». Особенно этот вопрос обострила российский ученый И.В Ермакова своими публикациями, что масштабное распространение ГМО приводит к развитию бесплодия, вспышке онкологических заболеваний, появлению генетических уродов, аллергических реакций, увеличению уровня смертности людей и животных, резкому сокращению биоразнообразия и ухудшению состояния окружающей среды Такое заявление получило широкую огласку и стало предметом активного обсуждения в Интернете и печатных изданиях, на него ссылаются более 500 организаций в качестве доказательной базы потенциальной опасности ГМ продуктов. В большинстве стран развернулось общественное движение за создание зон, свободных от ГМО. В некоторых странах на законодательном уровне приняты суровые ограничения относительно распространения ГМО в окружающую среду. Заметим, чем меньший запас у населения биологических знаний, тем больший страх относительно опасности от потребления ГМО. Генетики-профессионалы спокойны и толерантны Мы исходим из того, что современный уровень биологических и экологических знаний является основным фактором повышения качества и безопасности жизни общества, сбережения и восстановления природы. За последние 30 лет биотехнология, используя рекомбинантные (гибридные) ДНК, превратилась в уникальный научный метод исследования и, одновременно, производство продукции сельского хозяйства, продовольствия. ДНК-технологии позволяют биотехнологам отбирать и вводить в растения конкретные гены устойчивости к вредителям, болезням, гербицидам, холоду, недостатку воды, засолению, кислотности почвы и др. Известно более 20 способов проникновения и межвидовой миграции генетических элементов; к их числу относят трансформацию, трансдукцию, транспозоны, вирусы, неполовой обмен хромосомами, образование симбиотических ассоциаций и др. Технология создания ГМ растений «подсмотрена» генными инженерами в природе и состоит из ряда этапов, среди которых можно выделить такие: 1) получение конкретных генов, создание векторов; 2) трансформация растительных клеток (например, при помощи бактериальных плазмид); 3) подтверждение трансформации молекулярно-генетическими методами – выявление работающего гена; 4) регенерация целого растения из трансформированных клеток. Первые трансгенные растения были получены в 1983 году; первый пищевой ГМ продукт – сыр, приготовлен в США (1990г.) с использованием генетически модифицированного фермента. Несмотря на оппозицию к трансгенным растениям в определенных кругах общественности, новые сорта быстро завоевывают популярность в мире; например, площади под наиболее распространенными культурами (соя, кукуруза, хлопчатник, рапс) составляют почти 30% мировых посевов. Сегодня трудно назвать вид растений, культурные представители которого не являются генетически модифицированными. Почему существует оппозиция относительно создания ГМО? Рядовые граждане перепуганы уже самой аббревиатурой ГМО по причине незнания сущности ДНК-технологий и давления СМИ, которые подогревают фобию к ГМО и даже успели внедрить красивый эмоциональный лозунг: «Пускай генетически модифицированную (искусственную) еду потребляют генетически модифицированные (искусственные) существа!». Выступают против также те транснациональные компании, которые производят пестициды. Рассмотрим аргументы ученых относительно сущности ГМО. Поскольку все живые организмы (от вирусов до млекопитающих) содержат одинаковые четыре «ноты» жизни (А, Т, Г, Ц) в молекуле ДНК, то почему рекомбинантные (гибридные) ДНК нужно считать противоприродными? Одинаковые триплеты любой ДНК кодируют природные аминокислоты; их 20 и они составляют все белки биосферы. Все метаболиты растений уже существуют в природе. Т.е., если известно, что ГМ растения содержат вещества токсического или фармакологического действия, то проблема биобезопасности касается в первую очередь исследований аллергенного, токсического, канцерогенного действия ГМ продуктов на человека и сельскохозяйственные животные. Необходимо подчеркнуть, что в Европе уже давно действует допустимая норма содержания ГМО в продуктах питания – не больше 0, 9%; в Японии – 5%; в США и Канаде – более 10%. Медико-генетическая оценка основывается на использовании полимеразной цепной реакции (ПЦР), которая предусматривает анализ всех внесенных в растение генов (трансгенов, маркеров, промоторов, терминаторов). Создание и использование специальных ДНК-микрочипов позволяет осуществлять массовый скрининг пищевых продуктов и исходного сырья на наличие трансгенов. Технологическая оценка определят органолептические и физико-химические свойства, а также влияние генетических модификаций на технологические параметры продукции. Специальные исследования проводятся для обнаружения возможного влияния ГМ продуктов на иммунный статус; определяют их мутагенную, канцерогенную и нейротоксическую активность. Кроме того, определяется активность ферментов системы антиоксидантной защиты, содержание продуктов перекисного окисления липидов и др. Хроническая токсичность продукта исследуется на животных, рацион которых в течение 6 месяцев максимально состоит из ГМ продукта. Существует ли опасность от ДНК, которую мы едим? В организме человека в пищевом тракте любая чужая ДНК разрушается ферментами нуклеазами до мономеров – нуклеотидов, которые всасываются клетками для собственных нужд (синтеза собственных ДНК). Нуклеазы одинаково «режут» ДНК вирусов, бактерий, растений, грибов или животных. Почти 150 тысяч лет человечество с кариотипом кроманьонца (Homo sapiens L.) употребляет чужеродную ДНК с мясом, рыбой, овощами, фруктами и строит «родную» ДНК собственных клеток из «чужих» нуклеотидов. Биологическая эволюция кроманьонца за этот период не ощутила значительных изменений. Это свидетельствует о том, что кишечник человека уже много тысячелетий является хемостатом с идеальными условиями сосуществования микроорганизмов с различными фрагментами ДНК. В геноме симбионта человека – кишечной палочки (Escherichia coli) – почти 17% ДНК имеет эукариотическое происхождение. Ежесекундно мы контактируем с генетическим аппаратом вирусов и бактерий, которые со «злыми» намерениями (с точки зрения человека) атакует наш геном. Некоторые вирусы и участки плазмид бактерий имеют природный механизм встраивания в генетический аппарат эукариотов и даже передаются по наследству (например, вирус герпеса, который передаётся аналогично ВИЧ). Это реально несет в себе опасность для жизни и здоровья человека. Никто сегодня не опроверг вирусной теории возникновения рака. В геноме человека на долю нуклеотидных последовательностей вирусов и мобильных элементов приходится 0, 5% генома . Микроорганизмы и вирусы вездесущи в живом веществе планеты. Таким образом, феномен генетической трансформации по созданию ГМО не является новостью для биосферы, а только одним из многочисленных механизмов горизонтального и вертикального трансгенеза. Обсуждение проблемы позволяет утверждать: ДНК генетически модифицированных организмов так же безопасна, как и любая ДНК пищевых продуктов. Страх существования потенциальной аллергенности ГМ продуктов можно отнести к другим продуктам (цитрусы, шоколад и др.) и токсичности ингредиентов пищевых продуктов (синтетических пищевых добавок, остатков нитратов, пестицидов, афлатоксинов, тяжелых металлов и др.). Кроме того, мы потребляем с современной пищей различные ксенобиотики в виде консервантов, остатков стероидных гормонов и антибиотиков. Ужасные прогнозы относительно увеличения среди населения онкологических и других заболеваний после двух десятилетий Чернобыльской беды, к сожалению, подтверждаются. Радионуклиды цезия и стронция осуществляют свой природный распад, а ионизирующее излучение не прибавляет здоровья популяциям вида Homo sapiens. Реальность сегодняшнего дня: уменьшаются площади под сельскохозяйственными культурами, существует генетический предел повышения их урожайности; увеличивается количество населения планеты; интенсивно применяются минеральные удобрения и пестициды, которые помогают в борьбе с голодом, но загрязняют окружающую среду; усиливается дефицит плодородия почв (уменьшается содержание гумуса); масштабно теряется биологическое и ландшафтное разнообразие. Биосфера «способна» надежно прокормить только один миллиард людей и при этом, безболезненно для себя, восстановиться. Факт XXI столетия – природные ресурсы планеты являются источником благосостояния только стран «золотого миллиарда», что усложняет путь к ноосфере В.И. Вернадского. Создание и распространение ГМ растений «зеленой» революции-2 имеет прямое отношение к обеспечению человечества пищей (особенно, белком), поскольку животноводство и рыболовство будущего полностью этого «сделать» неспособны по объективным причинам. По данным ООН, количество белка, полученного с одного гектара сои, в три раза выше пшеницы и в полтора –подсолнуха, что свидетельствует о рентабельности культуры сои . Важными задачами генных инженеров растений на будущее считаем: осуществление генетической трансформации злаковых с целью их способности фиксировать атмосферный азот; повышение эффективности фотосинтеза сельскохозяйственных растений (создание пластидных трансгенов); создание стерильных ГМ растений. Общий вывод. Распространение и использование генетически модифицированных организмов (ГМО) – вирусов, бактерий, грибов, растений и животных – реальность науки современного глобализированного мира, который самоорганизуется. Это процесс необратимый. Ученые возлагают надежды на трансгенные организмы, выращивание которых обходиться значительно дешевле, меньше загрязняет среду пестицидами, помогает решить проблему биотоплива, не требует использования новых площадей и др. Как и любое творение человека (нож, самолет, водка, минеральные удобрения, консервы, атомная энергетика и др.) ГМ растения создают определенный риск, но прямая угроза для здоровья человека и сельскохозяйственных животных научно не доказана. Явную опасность для сохранения биоразнообразия и здоровья человека представляют кислотные дожди, уменьшение озонового экрана, радионуклиды, пестициды, тяжелые металлы, нитраты, нитриты, нитрозамины, микотоксины, искусственные консерванты, разнообразные синтетические пищевые добавки и другие ксенобиотики. Приложение №4 Наномедицина и нанофармакология История нанонауки начинается с лекции Р. Фейнмана, прочитанной в канун 1960 года на обеде Американского физического общества. Прежде всего, Фейнман обращает наше внимание на чудеса биологических систем (он имеет в виду клетки), говоря об огромной плотности записи информации в этих системах и о сложных процессах обработки информации. Одним из идеологов нанотехнологии стал К. Э. Дрекслер. Его книга, выпущенная в 1986 году, содержит идеи молекулярных вычислений, идеи самосборки наноконструкций, нанокомпьютеров, а также большое количество идей применения нанотехнологии в науке о материалах, космосе, медицине, экологии, но самое главное – именно Дрекслер сформулировал критерии медицины будущего: • работать на молекулярном уровне; • не травмировать ткани механически; • не повреждать здоровые клетки лекарственными препаратами; • не вызывать побочных эффектов. По его мнению, лекарства будущего должны чувствовать, планировать, действовать самостоятельно. Современная лекарственная терапия имеет дело с самыми тонкими структурами в клетках. Молекулы лекарств – простые молекулярные машины, они воздействуют на конкретные молекулы в клетках. Однако их действия не имеют целенаправленного характера: попадая в организм, молекулы лекарств беспорядочно перемещаются, пока не находят нужные молекулы, чтобы связываться и воздействовать на них. Хотя молекулы лекарств воздействуют на ткани на молекулярном уровне, они слишком примитивны, чтобы чувствовать, планировать и действовать самостоятельно К. Э. Дрекслер предсказывал появление первых нанолекарств через 30-40 лет, но удивительно то, что они уже существуют и разработаны были еще в СССР. Идейным вдохновителем и научным консультантом проекта был Владимир Хавинсон, директор Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения Российской академии медицинских наук, вице- президент Геронтологического общества Российской академии наук, член-корреспондент Российской академии медицинских наук, заслуженный изобретатель Российской Федерации, лауреат премии Совета Министров СССР и премии им. К. М. Быкова АН СССР, профессор, доктор медицинских наук. Созданная коллективом ученых Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии группа нанопрепаратов получила название пептидные биорегуляторы. Все препараты представляют собой короткие белки (нанопептиды), состоящие из 2-3-4 аминокислот, регулирующих обмен веществ на клеточном уровне. Разработанные препараты, как утверждают ученые, дают возможность работать органам так, как они работают в молодом и здоровом организме. Учеными доказано, что под влиянием нанопептидов, в аминокислотной последовательности, которых заложен информационный код, клетка начинает активно синтезировать белки. А активизация синтеза белка в клетках приводит к оздоровлению тканей и органов до уровня, приближенного к молодому и здоровому. Нанопептиды совершенно безвредны, ведь они состоят из аминокислот, уже присутствующих в человеческом организме. Сегодня продуктовый портфель включает около 20 разработок, из которых на фармацевтическом рынке представлено 6 — БРОНХОГЕН, КАРДИОГЕН, ПАНКРАГЕН, ВЕЗИЛЮТ, ТЕСТАГЕН, НОРМОФТАЛ. Каждый из препаратов воздействует на отдельные жизненно важные функции организма. ТЕСТАГЕН необходим для улучшения синтеза мужского гормона тестостерона и продления мужской молодости. ПАНКРАГЕН показан тем, кто страдает сахарным диабетом 2-го типа, и лицам, желающим сохранить здоровье поджелудочной железы. НОРМОФТАЛ способствует нормализации состояния сетчатки глаза и остановливает старение глаз. БРОНХОГЕН помогает очищению бронхолегочной системы (особенно показан курильщикам и тем, кто бросил курить). ВЕЗИЛЮТ показан лицам, страдающим состоянием гиперактивного мочевого пузыря и с хроническими заболеваниями мочевыводящей системы. Эффективность препаратов доказана в ведущих российских клиниках. Препараты не имеют аналогов в мировой практике и защищены патентами в различных странах мира. Ученые из Санкт- Петербурга доказали, что сохранить здоровое долголетие все- таки можно. Приложение №5 Генетика и вампиры Люди с клыками и когтями, избегающие солнечного света, оказывается, существовали на самом деле. Только были они вовсе не преступниками, а, наоборот, – жертвами страшной болезни под названием «порфирия»…. Интересная бледность, загадочный блеск печальных глаз, таинственный облик – таков очаровательный герой саги о вампирах «Сумерки» . Так вот они, значит, какие, кровопийцы! А раньше упыри и вурдалаки казались людям куда менее симпатичными. Недаром их в течение многих веков истребляли почем зря. Причем вовсе не осиновыми колами и серебряными пулями, как предписывают легенды, а самым что ни есть обычным способом: их вешали или сжигали на костре. Только за одно столетие, начиная с 1520 года, в одной лишь Франции казнили более 30 тысяч человек, признанных оборотнями. Современные ученые считают, что в охоте на вурдалаков пострадали, как это часто бывает, люди невиновные. Хотя повод у преследователей все-таки был. Нет, те, кого обвиняли в вампиризме, не пили чужую кровь и не оборачивались по ночам дикими зверями, но при этом выглядели они – не приведи бог, да и образ жизни вели, мягко говоря, подозрительный. Но обо всем по порядку. А вот и не сказки! Миф о нелюбви вампиров к чесноку возник неслучайно. Страдающие порфирией на самом деле не выносят этот пряный овощ, поскольку сульфоновая кислота, выделяемая чесноком, усиливает в организме повреждения, вызванные заболеванием. А вот главное обвинение в кровопийстве – это поклеп. Восполнить собственный дефицит красных кровяных телец благодаря чужой крови невозможно. К тому же главная проблема больного – не нехватка красных кровяных телец в крови, а переизбыток порфиринов в организме. Медики полагают, что люди, несправедливо обвиненные в вампиризме, на самом деле страдали редким генетическим заболеванием крови, называемым «порфирия» Считается, что распространению этой болезни способствовали браки между близкими родственниками. Порфирия была наиболее распространена в маленьких деревнях Трансильвании (родине графа Дракулы) примерно 1000 лет назад. Но ходят слухи, будто бы недуг не обошел стороной и королевские фамилии. Например, историк Эндрю Уилсон в своей книге «Викторианцы» упоминает о наследственной порфирии, свирепствовавшей в британской королевской семье, и утверждает, что именно эта болезнь лишила разума деда королевы Виктории короля Георга III. Однако с восшествием на престол Виктории венценосная семья избавилась от этого проклятия. Уилсон полагает, что тут дело не обошлось без адюльтера, в результате которого и появилась на свет будущая английская королева. Так что же это за болезнь такая? Сегодня ученые знают точно, что именно делает людей похожими на вампиров. При порфирии нарушается воспроизводство гема – небелковой части гемоглобина, что в свою очередь приводит к избыточному накоплению в организме токсических веществ – порфиринов и их предшественников, обладающих способностью связывать в организме металлы, прежде всего железо и магний. Избыток порфиринов оказывает токсическое воздействие на весь организм. Болезнь вампиров О связи двух этих явлений: болезни и древних верований о людях-кровососах впервые заявил доктор Ли Иллис из Великобритании. В 1963 году он представил в Королевское медицинское общество монографию «О порфирии и этиологии оборотней». Труд ученого содержал подробный сравнительный анализ сохранившихся исторических свидетельств, в которых описывались вампиры, и симптомов порфирии. Оказалось, что клиническая картина редкой болезни в точности копирует портрет самого колоритного вурдалака. При запущенной форме порфирии кожа вокруг губ и десен у больных высыхает, отчего резцы обнажаются до десен, создавая впечатление оскала. К тому же на самих зубах откладывается особое вещество порфирин, которое окрашивает улыбку (а вернее, оскал) человека в красновато-бурый цвет. Кожа на лице и теле таких людей истончается и от воздействия солнечного света лопается, покрываясь шрамами и язвами. Болезнь повреждает еще и хрящи, а также те органы, из которых они состоят (прежде всего, это нос и уши). Пальцы становятся скрюченными. Солнечный свет доставляет бедолагам наиболее тяжкие мучения, ведь именно под воздействием ультрафиолета начинается распад гемоглобина. Поэтому днем люди, страдающие порфирией, стараются на улице не появляться, а активность проявляют только в сумерки, ближе к ночи. То ли от испытываемых мучений, то ли от вынужденного затворничества, то ли от каких-то внутренних процессов, происходящих в организме, эти люди страдают еще и нервно-психическими расстройствами и неадекватным, в том числе, агрессивным поведением. Можно себе представить ужас тех, кто однажды вечером или ночью при свете луны встретил на узкой дорожке одного из таких «симпатяг». Тут не только в вампиров и оборотней поверишь, а во что угодно! А думали, что аллергия Конечно, пугающие симптомы характерны только для поздних этапов болезни, да и то не для всех ее видов. Тем не менее этот недуг, пусть и не в такой выраженной форме, существует и по сей день. Самой распространенной среди всех остальных форм, коих насчитывается великое множество, является острая перемежающаяся порфирия (ОПП). Считается, что этой редкой генетической патологией страдает 1 человек из 200 тысяч (по другим данным, из 100 тысяч). Причем фактор наследственности является наиболее важным, ведь если болен один из родителей, то в 25% случаев дефектный ген перейдет и к его ребенку. Есть основания считать, что порфирия может являться и следствием инцеста. Но помимо генетики важна еще и роль сопутствующих обстоятельств и образа жизни. Дело в том, что почти 85% носителей аномального гена проживают жизнь, не зная об имеющейся у них болезни. А проявления фотодерматоза на коже считают простой аллергией. Но стоит произойти какому-то сбою в организме, как может возникнуть обострение. Чаще всего вспышку болезни провоцируют: ● строгие диеты; ● стрессы; ● прием лекарств (включая фенобарбитал, тетрациклины, висмутсодержащие препараты, оральные контрацептивы и др.); ● контакт с ядохимикатами (к примеру, с сельскохозяйственными удобрениями) или работа на вредных, в том числе химических производствах; ● изменение гормонального профиля у женщин, связанное с наступлением менструации или беременностью; ● инфекционные заболевания (особенно перенесенный вирусный гепатит С; ● прием алкоголя (80% всех больных порфирией неравнодушны к спиртному). Люди, страдающие порфирией, обычно попадают в больницы с жалобами на острую приступообразную боль в животе, не имеющую четкой локализации, а также на тошноту, рвоту и запор. Все эти признаки указывают на хирургическую патологию, поэтому диагностика и лечение могут пойти не по тому руслу. При неправильном диагнозе, а следовательно, и лечении, острые порфирии в 60% заканчиваются трагически. А своевременная диагностика и адекватная терапия спасают практически всех больных, возвращая их к полноценной жизни. | |
| Просмотров: 891 | |
Четверг, 2024-12-19, 2:08 PM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|