Еволюція і генна інженерія

Малярчук Руслана МСБ-51

Тема: Еволюція і генна інженерія.

Мета: Розкрити різницю між еволюцією та генною інженерією; з’ясувати чи може генна інженерія конкурувати з природною еволюцією.

1. Створення проблемної ситуації.

Спочатку вчені працювали над розшифруванням геному людини, а потім почали шукати шляхи зміни генетичного коду, щоб попереджати виникнення нових хвороб, позбавлятися від спадкових патологій. Але у природи, схоже, є своя думка про науковий прогрес, і вона вирішила зірвати їхні плани, які - в свою чергу, - зривають природний хід еволюції.

1. Формулювання проблемної ситуації.

 Філіп Мессер (Philipp Messer), фахівець в області популяційної генетики в Корнуельського університеті США вивчає новий напрямок в генній інженерії - дуже перспективний, але і суперечливий. Мова йде про перенесення генів - метод, який забезпечує швидке поширення цільового гена в популяції. Вчені можуть форсувати поширення певної характеристики, минаючи закони спадковості. Якщо в природних умовах шанси успадкувати ту чи іншу рису дорівнюють приблизно 50/50, то метод, винайдений вченими, дозволяє збільшити шанси на успадкування практично до 100%. Домінування обраного гена продовжиться у всіх наступних поколіннях.

Лабораторні експерименти на фруктових дрозофілах підтвердили: якщо стимулювати спадковість гена, що відповідає за світлий колір очей комах (в природних умовах - рецесивний), то у всіх нащадків очі будуть тільки блакитними. Метод генного драйву актуальний для всіх видів, які розмножуються статевим шляхом, і теоретично може кардинальним чином змінити ведення сільського господарства, створення запасів продовольства, попередити епідемії і т.д. Людина вперше наблизилася до того, щоб редагувати розвиток популяцій в дикій природі. Однак така можливість покладає велику відповідальність. Побоювання з приводу етичної сторони питання нарівні з практичними нюансами висловлюють не тільки скептики, але і самі вчені.

Мессер, презентуючи новий метод, попутно озвучує і головні перешкоди, з якими зустрічаються інженери, намагаючись самостійно змінити природне середовище. Природа завжди знаходить спосіб обійти нав'язливі спроби людини змінити її: хвороботворні мікроорганізми виробляють стійкість до антибіотиків, а шкідливі комахи – переносять вплив пестицидів. Москіти та інші переносники вірусів, геном яких вже змінили щоб виключити можливість зараження, виявляють здатність до адаптації і з часом відновлюються. Кевін Есвелт (Kevin Esvelt), інженер з MIT, вважає, що в результаті завжди перемагає еволюція: «- На шальках терезів всесвітньої еволюції всіх зусиль генної інженерії нічого не значать. Щоб ми не зробили, природа це переживе і повернеться в початковий стан. Крім, хіба що, нашого повного вимирання. Ось з цим еволюція вже нічого не зможе вдіяти. »

Метод генного драйву поки що застосовувався тільки в лабораторних умовах. Три види, включаючи вже згаданих фруктових мошок, москітів і дріжджі, підтвердили можливість впливати на домінуючу спадковість певного гена. Разом з тим, експерименти показали, що організми починають розвиватися по-новому, з тим щоб нівелювати зовнішній вплив на геном. Складно передбачити, як будуть вести себе більш складні організми в природному середовищі. Однак можна припустити, що вони також будуть чинити опір переносу генів - якщо вже це виявилося під силу навіть лабораторним мошкам. Дослідження в природному середовищі поки що неможливі, з огляду на цілий ряд заборон (як моральних, так і цілком матеріальних) на експерименти з генами. Одного разу запущений механізм зміни спадковості вже не можна буде зупинити або скасувати. Навіть якщо допустити, що можна зупинити першу хвилю генних змін, спеціально запустивши другу хвилю (як вважають окремі фахівці), очевидно, що всі організми, що з'явилися зі зміненою генної інформацією, вже ніяк не виправити. Кілька поколінь виду так і залишаться з геномом, створеним людиною, і немає ніяких шансів вгадати глобальні наслідки такого втручання.