Predak domaćih svinja je divlja svinja, koja pripada rodu artiodaktnih nepreživača. Trenutno se ove domaće životinje uzgajaju u mnogim zemljama svijeta. Ali najpopularniji su u Europi, Rusiji i zemljama istočne Azije.
Izgled svinje
Domaće svinje se ne razlikuju mnogo od svojih predaka, divljih svinja. Jedino što praščići obično nisu prekriveni tako gustom dlakom. Anatomija svinje i divlje svinje gotovo je identična.
Karakteristike domaćih prasadi su:
- kompaktna izrada;
- noge s kopitima;
- linija kose predstavljena čekinjama.
Izdužena njuška koja završava petom, koja služi za labavljenje tla u potrazi za hranom - to je, naravno, također jedan od glavnih karakteristične značajke svinje. Na donjoj fotografiji možete vidjeti kako je prasadima zgodno koristiti ovaj organ, čak i kada se drže kod kuće. Svinjska njuška je hrskavični pokretni disk.
Po obliku svinjske glave može se, između ostalog, odrediti njezina vrsta. U predstavnicima mesnih pasmina nešto je izduženo. Kod masnih prasadi ovaj dio tijela ima zaobljeniji oblik.
Anatomija svinje: mišićno-koštani sustav
Praščići pripadaju klasi sisavaca. Kostur ovih životinja sastoji se od oko 200 kostiju. Razlikuju se sljedeće vrste:
- dugi cjevasti;
- kratak;
- dugo zakrivljen;
- lamelarni.
Sam kostur svinje sastoji se od nekoliko dijelova:
- lubanje;
- tijelo i rep;
- udovi.
Mišićni sustav svinje predstavljen je glatkim mišićima i skeletnim mišićima. Kosti u tijelu ovih životinja povezane su kolagenskim vlaknima koja tvore zglobove. Ukupno, svinje imaju nekoliko neparnih i oko 200-250 parnih mišića.
Probavni i izlučujući sustav
Praščići su praktički životinje svejedi. I probavni sustav svinja je, naravno, vrlo dobro razvijen. Njegovi glavni odjeli su:
- usne šupljine;
- ždrijelo i jednjak;
- jednokomorni želudac;
- debelog i tankog crijeva;
- rektum;
- anus.
Jetra je, kao i kod svakog drugog sisavca, odgovorna za filtriranje krvi i neutralizaciju štetnih tvari kod svinja. Želudac ovih životinja nalazi se u lijevom hipohondriju, a gušterača u desnom.
Genitourinarni sustav
Jedna od nedvojbenih prednosti svinja kao domaćih životinja je njihova visoka plodnost. Reproduktivni sustav nerastovi su predstavljeni sljedećim tijelima:
- skrotum i testis;
- kanal i sjemena vrpca;
- urogenitalni kanal;
- penis;
- poseban nabor kože koji pokriva penis - prepucij.
Reproduktivni sustav ženke svinje predstavljen je sljedećim organima:
- jajnici;
- jajovodi;
- maternica i vagina;
- vanjske organe.
Spolni ciklus svinje može trajati od 18 do 21 dan. Ove životinje nose svoje mladunce 110-118 dana. Jedna krmača može okotiti do 20 mladunaca. To je čak i više nego kod kunića, poznatih po svojoj plodnosti.
Svinjski genitourinarni sustav također je predstavljen:
- upareni pupoljci;
- ureteri;
- mjehur;
- uretra.
U muškaraca mokraćna cijev, između ostalog, nosi i spolne produkte. U svinja se otvara u predvorje rodnice.
Živčani sustav
Svinje su visoko razvijene životinje. Vjeruje se da su po inteligenciji slični psima. Ove se životinje, primjerice, lako mogu naučiti izvršavati razne vrste naredbi. Kao i psi, svinje su u stanju izdaleka se vratiti na mjesta gdje su nekada živjele.
Živčani sustav ove životinje predstavljaju:
- mozak i leđna moždina s ganglijima;
- živci.
Mozak ovih životinja ima dvije hemisfere s konvolucijama i prekriven je korteksom. Njegova težina kod svinja kreće se od 95-145 g. Duljina leđne moždine kod ovih životinja može biti 119-139 cm.
Kardiovaskularni sustav
Kao i kod drugih sisavaca, središnji krvožilni organ kod svinja je srce. Ima stožasti oblik i uzdužnom je pregradom podijeljen na desnu i lijevu polovicu. Ritmički se kontrahirajući, svinjsko srce pumpa krv po cijelom tijelu. Svaka polovica srca životinja, pak, podijeljena je poprečnim zaliscima na ventrikul i atrij.
Svinjska krv sastoji se od plazme i crvenih krvnih stanica, trombocita i leukocita koji plutaju u njoj. Iz srca kroz tijelo životinje teče kroz arterije, a vraća se u njega kroz vene. Također, krvožilni sustav svinje predstavljen je kapilarama, kroz čije zidove kisik ulazi u tkiva.
Razne vrste stranih čestica i mikroorganizama neutraliziraju se u tijelu ovih životinja u limfnim čvorovima.
Značajke strukture svinjske kože
Debljina kože prasadi može varirati između 1,5-3 mm. Kod čistokrvnih svinja ova brojka može biti jednaka samo 0,6-1 mm. Istodobno, potkožni sloj prasadi sadrži vrlo veliki broj masti i može doseći ogromnu debljinu.
Zreli mužjaci imaju štit na stranama ramenog obruča i prsa, koji se sastoji od zbijenih pramenova s masnim jastučićima. Ova formacija štiti divlje svinje tijekom borbi tijekom razdoblja vrućina.
Tvrde čekinjaste dlake na koži svinja izmjenjuju se s mekim. Gustoća dlake kod prasadi različitih pasmina može biti različita. U većini slučajeva farme uzgajaju, naravno, gole prasadi. Ali postoje i pasmine čiji su predstavnici prekriveni gustom dlakom, približno istom kao divlje svinje.
Analizatori, organi za sluh i vid
Kardiovaskularni sustav svinja stoga je vrlo dobro razvijen. Isto vrijedi i za ostale organe prasadi. Na primjer, svinje imaju izvrstan njuh.
Organ odgovoran za percepciju mirisa kod ovih životinja nalazi se u nosnom prolazu i sastoji se od:
- mirisni epitel;
- receptorske stanice;
- živčanih završetaka.
Osjet dodira kod svinja provode receptori mišićno-koštanog sustava, sluznice i kože. Organi okusa kod ovih životinja su papile koje se nalaze u oralnoj sluznici. Očne jabučice svinja povezane su s mozgom optičkim živcem.
Uši ovih životinja sastoje se od sljedećih dijelova:
- kohlearni dio;
- provodni putovi;
- think tankovi.
Sličnosti i razlike između svinja i ljudi
Ljudi, kao što svi znaju, pripadaju klasi primata i potječu od majmuna. Čisto izvana, osoba, naravno, najviše sliči ovoj životinji. Isto vrijedi i za zgrade unutarnji organi. Međutim, u smislu fiziologije i anatomije, čovjek je prilično blizak svinji.
Na primjer, kao i ljudi, praščići su svejedi. Vjeruje se da su nekada bili pripitomljeni upravo zbog toga. Divlje svinje spremno su jele ostatke ljudske hrane. Jedina razlika između ljudi i svinja u tom smislu je što svinje imaju manje receptora za gorak okus u ustima. Svinja doživljava slatko i gorko nešto drugačije od čovjeka.
Kao što znate, struktura svinjskog srca ne razlikuje se mnogo od ljudskog srca. Liječnici čak pokušavaju koristiti praščiće u tom smislu kao donore za ljude i majmune. Srce prasadi teži 320 g, kod ljudi - 300 g.
Vrlo sličan ljudskoj i svinjskoj koži. Ove životinje, poput ljudi, mogu se čak i sunčati. Ljudi i svinje također su slične strukture:
- oči;
- jetra;
- bubrezi;
- zubi.
Žuti tisak ponekad čak bljesne informaciju da se ponekad krmače u SAD-u i Kini koriste za nošenje ljudskih embrija.
Što misle znanstvenici?
Ljudi se od davnina bave uzgojem prasadi. A anatomija svinja proučena je, naravno, savršeno. No, nažalost, ne postoji jasan odgovor na pitanje zašto su prasad i primati toliko slični. U tom pogledu postoji samo nekoliko neprovjerenih hipoteza. Na primjer, neki znanstvenici vjeruju da je sama svinja nekada potjecala od primata.
Postoji čak i potvrda ove nevjerojatne hipoteze. Na otoku Madagaskaru istraživači su pronašli fosilne ostatke lemura s dugom njuškom s njuškom. Poput svinja, te su životinje nekad nosovima parale tlo u potrazi za hranom. Štoviše, umjesto kopita, imali su ruku s pet prstiju, poput ljudske. Da, i embriji modernih svinja, čudno, imaju oblik ruke s pet prstiju i njušku, poput primata.
Drevne legende također pružaju svojevrsnu potvrdu da su praščići nekada bili primati. Na primjer, jedna od legendi stanovnika otoka Bot tvrdi da je u davna vremena junak Kat napravio ljude i svinje po istom modelu. Međutim, kasnije su praščići htjeli imati svoje razlike i počeli su hodati na četiri noge.
Bolesti ljudi i svinja
Znanstvenici su primijetili da sličnost između ljudi i svinja nije ograničena na anatomsku strukturu organa. Bolesti su gotovo iste kod primata i prasadi. Na primjer, svinje, kao i ljudi, mogu razviti Alzheimerovu bolest u starosti. Također, prasadi su vrlo često pretile. Parkinsonova bolest također se može uočiti kod ovih životinja. Svinja na fotografiji ispod pati upravo od takve bolesti.
Transgene životinje
Srce i drugi organi praščića i čovjeka su slični. Ali ipak nisu identični. Nažalost, pokusi presađivanja svinjskih organa ljudima završili su neuspjehom zbog odbacivanja tkiva. Kako bi riješili ovaj problem, znanstvenici su počeli uzgajati posebne transgene svinje. Da bi se proizvela takva prasad, dva ljudska gena se uvode u embrij, a jedan svinjski gen se onesposobljava.
Mnogi znanstvenici vjeruju da bi budući eksperimenti u uzgoju transgenih svinja zapravo mogli pomoći u rješavanju problema odbacivanja tkiva tijekom presađivanja organa. Usput, već postoje dokazi o tome. Na primjer, 2011. ruski su kirurzi uspješno transplantirali srčani zalistak transgene svinje u pacijenta.
Sličnost na genetskoj razini
Anatomija i fiziologija svinja je takva da ih neki znanstvenici smatraju točnim biološkim modelom ljudi. Po strukturi DNK čovjeku su, naravno, najbliži majmuni. Na primjer, razlike u genima ljudi i čimpanza su samo 1-2%.
Ali po strukturi DNK svinje su također prilično bliske ljudima. Sličnost između DNK čovjeka i svinje, naravno, nije tako velika. Međutim, znanstvenici su otkrili da su kod ljudi i prasadi neke vrste proteina vrlo sličnog sastava. Zato su se prasadi nekoć aktivno koristili za dobivanje inzulina.
Nedavno je tema uzgoja ljudskih organa unutar prasadi izazvala mnogo kontroverzi u znanstvenom svijetu. Čisto teoretski, provođenje takvih postupaka nije nemoguće. Uostalom, ljudski i svinjski genomi su doista donekle slični.
Za dobivanje organa, ljudske matične stanice mogu se jednostavno staviti u jaje krmače. Kao rezultat toga, razvit će se hibrid, iz kojeg u budućnosti neće rasti punopravni organizam, već samo jedan organ. To može biti, na primjer, srce ili slezena.
Naravno, organi uzgojeni u svinjama mogli bi spasiti živote mnogih ljudi. Međutim, mnogi su znanstvenici protivnici ove metode. Prvo, provođenje takvih eksperimenata je, naravno, nehumano za same svinje. Drugo, vjeruje se da bi uzgoj ljudskih organa kod svinja mogao dovesti do pojave novih genetski modificiranih patogena koji bi mogli ubiti milijune ljudi.
Genom čovjeka i svinje
Svinjska krv je biološki 70% identična ljudskoj krvi. To je omogućilo izvođenje jednog vrlo zanimljivog eksperimenta. Znanstvenici su uzeli gravidnu krmaču i u embrije ubrizgali bijelu ljudsku krv koja sadrži nasljedne podatke. Trudnoća životinje završila je uspješnim porodom.
U krvi novorođenih praščića istraživači su naknadno otkrili stanice koje sadrže velike dijelove kromosoma ljudi i svinja. To je, naravno, postalo prava senzacija u znanstvenom svijetu. Između ostalog, takve stanice u tijelima praščića također su se pokazale otpornima. To jest, postojale su dugo nakon rođenja. Jednostavno rečeno, znanstvenici su po prvi put dobili stabilan genom čovjeka i svinje. Naravno, u tijelu pokusnih praščića bilo je malo takvih stanica i životinje nisu nimalo bile slične ljudima. Međutim, sam dobiveni genom sadržavao je više od trećine ljudskog materijala.
Ostala istraživanja znanstvenika
Bilo kako bilo, anatomija svinja je dobro proučena, a ideja o korištenju ovih životinja kao donatora izgleda prilično privlačno. Većina znanstvenika vjeruje da u tome nema ništa nemoguće. Istraživači u tom smislu već imaju prilično ozbiljna postignuća. Na primjer, znanstvenici su uspjeli otkriti da su živčane stanice uzete iz tijela praščića sposobne paralizirane ljude ponovno postaviti na noge.
Od svinjskog kolagena već se proizvode vrlo kvalitetne kontaktne leće. Stanice hrskavice iz ušiju praščića koriste se za uzgoj umjetnih grudi. Znanstvenici su također stvorili svinju koja proizvodi Omega-3 masne kiseline koje su korisne za ljudsko srce.
90% otkrića u medicini napravljeno je zahvaljujući laboratorijskim glodavcima. Bili su prvi “kušači” poznatih lijekova, na njima su testirani antibiotici, zahvaljujući njima naučili smo kako na ljudski organizam djeluju alkohol, droge, zračenje... Zašto štakori?
Kako je to slično:štakor iznenađujuće odgovara ljudskom sastavu krvi i strukturi tkiva; jedina životinja koja poput ljudi ima apstraktno mišljenje. Sposobnost donošenja zaključaka omogućuje ovim životinjama da budu tako uporne.
Svinja
Na otoku Madagaskaru pronađeni su fosilni lešini velikih lemura sa svinjskom glavom, Megaladapis. Umjesto svinjskih papaka imali su "ljudsku" ruku s pet prstiju. Postoje dalekosežni planovi za korištenje... krmača kao surogat majki za nošenje ljudskih embrija.
Kako je to slično: embrij svinje ima oblik ruke s pet prstiju i njušku sličnu ljudskom licu - papci i njuška razvijaju se tek neposredno prije rođenja; Fiziologija svinje najsličnija je ljudskoj. Nije bez razloga da se svinjski organi mogu koristiti za transplantaciju jetre, bubrega, slezene i srca.
Dupin
Profesor A. Portman (Švicarska) proveo je istraživanje mentalnih sposobnosti životinja. Prema rezultatima testiranja, prvo mjesto zauzeo je čovjek sa 215 bodova, drugo dupin sa 190 bodova, treće mjesto zauzeo je slon, a četvrto mjesto zauzeo je majmun.
Kako je to slično: Ljudi i dupini imaju najrazvijeniji mozak. Težina našeg mozga je oko 1,4 kg, njihovog 1,7, a kod istog majmuna tri puta manje. Delfinov cerebralni korteks ima dvostruko više zavoja od našeg. Dakle, dupin je u stanju apsorbirati 1,5 puta više znanja od čovjeka.
Veliki majmun
Postoje ih četiri vrste: najveći i najjači je gorila, zatim orangutan, sljedeći najveći je čimpanza i na kraju najmanji je gibon.
Kako je to slično: struktura kostura slična ljudskoj; sposobnost uspravnog hoda; Staviti na stranu palac(iako ne samo na rukama, već i na nogama); život u obitelji, a mladunče u pravilu odlazi tek nakon što upozna potencijalnog supružnika.
Riba
Čini se, gdje smo mi, a gdje su ribe? Mi smo toplokrvni. Oni su hladnokrvni, mi živimo na kopnu, oni žive u vodi, ali...
Kako je to slično: riblji kolagen (protein koji čini osnovu vezivnog tkiva tijela - tetive, kosti, hrskavice, kože, osiguravajući njegovu čvrstoću i elastičnost) ima proteinsku molekulu gotovo identičnu ljudskoj. Ovo se svojstvo često koristi u kozmetologiji pri izradi krema.
Ne sigurno na taj način! Ova je izjava bila relevantna prije nekoliko desetljeća. U to se vrijeme vjerovalo da je čovjekov najbliži čovjekov majmun. To je potvrdila i tzv. ljestvica inteligencije kod životinja. Prema ovoj ljestvici, čovjekoliki majmuni stajali su najbliže. Međutim, brojni eksperimenti i eksperimenti koji se provode u današnje vrijeme udaljavaju se od bliskog odnosa s ljudima.
Prema teoriji evolucije, Homo sapiens je nerazvijeni majmun koji ima jedan kromosom manje od npr. čimpanze, ali ima sličnu građu lubanje i prednjih udova. Trenutačno teorija Charlesa Darwina o podrijetlu čovjeka od majmuna nije potvrđena, što omogućuje svjetskim znanstvenim umovima da traže sve više i više novih "rođaka" čovjeka.
Sličnosti između ljudi i dupina
Istraživači koji su proučavali mozak otkrili su da ih encefalogram dobrih dupina približava ljudima. Činjenica je da je mozak ove vrste dupina što sličniji ljudskom. Siva tvar kod ovih životinja nešto je veća nego kod ljudi, a također sadrži više vijuga. Prema istraživanju švicarskog profesora A. Portmana, mentalne karakteristike dupina zauzimaju počasno drugo mjesto nakon ljudi (treće mjesto kod slonova, a četvrto mjesto kod majmuna).
Što spaja ljude i svinje?
Anatomska struktura svinja omogućuje nam da ih nazovemo najbližim rođacima ljudi. Činjenica je da embrij ovog sisavca ima ud s pet prstiju i njušku koja vrlo podsjeća na ljudsko lice. Njuška na licu svinje i papci na nogama razvijaju se neposredno prije rođenja. Osim toga, već rođene svinje imaju maksimalnu fiziologiju s ljudima. Zato se svinjski organi (jetra, bubrezi, srce, slezena) koriste u kirurgiji za transplantaciju ljudi.
Sličnosti između ljudi i štakora
Ovi glodavci također nevjerojatno kopiraju ljude na anatomskoj razini, ali ne toliko kao svinje. Štakori imaju isti sastav krvi i strukturu tkiva kao ljudi. Zanimljivo je da su ti glodavci jedine životinje na svijetu koje (kao i ljudi) posjeduju apstraktno razmišljanje. Štakori su sposobni donositi jednostavne zaključke, što im omogućuje da budu tako uporni. Osim toga, ako se štakor poveća na veličinu čovjeka, a zatim se kostur izravna, vidi se da zglobovi ljudi i štakora imaju istu anatomsku strukturu, a kosti imaju jednak broj fragmenata.
Više o temi6 mitova o genima
Bliski odnos između svinja i ljudi, etnička pripadnost svojstvena genima i druge uobičajene zablude o genima
PostScience razotkriva znanstvene mitove i bori se protiv općeprihvaćenih zabluda. Zamolili smo naše stručnjake da komentiraju ustaljene ideje o ulozi gena u ljudskom tijelu i mehanizmima nasljeđivanja.
Svinja genetski najbliža čovjeku
Mihail Gelfand- doktor bioloških znanosti, profesor, zamjenik ravnatelja Instituta za probleme prijenosa informacija Ruske akademije znanosti, član Europske akademije, laureat Nagrade nazvan. A.A. Baeva, članica Javnog vijeća Ministarstva obrazovanja i znanosti, jedna od osnivačica Disserneta
To nije istina.
Ovo je pitanje vrlo lako testirati: samo uzmete sekvence genoma ljudi i drugih sisavaca i vidite kojima su najsličniji. Tu se ne događaju čuda. Čovjek najviše izgleda kao čimpanza, zatim gorila, drugi primati, pa glodavci. Tamo nema svinja.
Ako uzmemo u obzir ovaj slučaj, rezultat će biti smiješan, jer će najbliži rođaci svinje biti nilski konji i kitovi. Ovo je uspjeh molekularne evolucijske biologije, jer su se kitovi toliko promijenili da morfološke karakteristike Bilo je prilično teško shvatiti na koga liče.
Mogući izvor mita može biti da svinjama nedostaju neki od proteina koji čine tkivo prepoznatljivim ljudskom imunološkom sustavu. Organi svinje doista su najprikladniji među sisavcima za transplantaciju u ljude, pogotovo ako se radi o genetski modificiranoj svinji kod koje su neki geni dodatno potisnuti. Čimpanze su prikladnije, ali nitko neće dopustiti da se čimpanza muči kako bi se spasila osoba.
U svakom slučaju, "genetski" nije baš točan izraz. Možemo reći, na primjer, da su genetski prvi rođaci bliži jedni drugima nego četvrti rođaci. Kada uspoređujete životinje koje se ne križaju, genetika nije uključena. Genetika je znanost koja govori što se događa u potomstvu kada se dvije jedinke križaju. Točan izraz bi bio "filogenetski", to jest ono što odražava podrijetlo. A s gledišta zajedničkog porijekla, svinja je bliža psima nego ljudima.
Geni određuju sve individualne ljudske osobine
Marija Šutova— Kandidat bioloških znanosti, istraživač u Laboratoriju za genetske osnove staničnih tehnologija Instituta za opću genetiku Ruske akademije znanosti
To je istina, ali djelomično.
Ono što je važno je kako ti geni rade, a mnogi čimbenici mogu utjecati na njihov rad. Na primjer, individualne razlike u sekvenci DNA, takozvani polimorfizmi jednog nukleotida ili SNP-ovi. Oko 120 ovih SNP-ova razlikuje svakoga od nas od naših roditelja, braće i sestara. Postoji i velik broj modifikacija genoma, koje se nazivaju epigenetske, odnosno supragenetske, koje ne utječu na sekvencu DNA, ali utječu na funkcioniranje gena. Osim toga, ne može se poreći prilično velik utjecaj okoliša na ekspresiju pojedinih gena. Najočitiji primjer su jednojajčani blizanci, čiji su genomi što bliži jedan drugome, ali možemo uočiti jasne razlike, kako fiziološke tako i bihevioralne. Ovo prilično dobro ilustrira utjecaj genoma, epigenetike i čimbenika vanjske okoline.
Možete pokušati procijeniti doprinos genetike i vanjskih čimbenika manifestaciji određene osobine. Ako govorimo o nekim patogenim mutacijama koje dovode do vrlo teških genetskih sindroma poput Downovog sindroma, onda je doprinos gena stopostotan. Za "manja" oštećenja povezana s Parkinsonovom bolešću, Alzheimerova bolest , različiti tipovi raka, postoje procjene koliko često ljudi s određenom mutacijom pokazuju odgovarajući sindrom, a one mogu varirati od nekoliko posto do nekoliko desetaka posto. Ako je riječ o složenim osobinama koje uključuju rad više gena odjednom, poput osobina ponašanja, onda na to, primjerice, utječe razina hormona, što može biti genetski uvjetovano, ali i velika uloga društveno okruženje igra ulogu. Stoga postotak nije baš jasan i uvelike ovisi o specifičnom atributu.
Ovaj mit je djelomično točan: svi znaju da se međusobno razlikujemo po sekvenci DNK, postoji mnogo popularnoznanstvenih članaka o povezanosti određenog polimorfizma (mutacije) s bojom očiju, kovrčama i sposobnošću brzog trčanja. Ali ne razmišljaju svi o doprinosu supragenetskih čimbenika i vanjskog okruženja izražavanju bilo koje osobine, štoviše, taj je doprinos prilično teško procijeniti. Očigledno je to razlog za nastanak takvog mita.
Analiza genoma može otkriti etničku pripadnost
Svetlana Borinskaja
To nije istina.
Pripadnost određenoj etničkoj skupini određena je kulturom, a ne genima. Obitelj utječe na etničku skupinu (ili grupe ako su roditelji različite etničke pripadnosti) s kojom se osoba identificira. Ali taj utjecaj ne određuju geni, već odgoj, tradicija društva u kojem je osoba odrasla, jezik kojim govori i mnoge druge kulturne značajke.
Naravno, svatko od roditelja dobiva ne samo jezik i odgoj, nego i gene. Koje će roditeljske gene dijete dobiti određuje se spajanjem spermija i jajašca. Upravo u tom trenutku formira se genom pojedinca - ukupnost svih nasljednih informacija, koje u interakciji s okolinom određuju daljnji razvoj organizma.
Procesi izolacije pojedinih skupina, prošarani migracijama i miješanjem naroda, ostavljaju genetske “tragove”. Ako broj brakova unutar skupine premašuje dotok gena izvana, tada takva skupina gomila varijante gena koje je po spektru i učestalosti pojavljivanja razlikuju od susjeda.
Takve su razlike identificirane prilikom proučavanja skupina stanovništva koje žive u različitim regijama svijeta i imaju različite etničke pripadnosti. Dakle, analiza genoma može pokazati kojoj skupini pripadaju rođaci i preci neke osobe - ako su te više ili manje daleke rođake već proučavali populacijski genetičari i ako su tijekom istraživanja naveli svoju etničku pripadnost. Ali ova analiza ne ukazuje na nacionalnost ili etničku pripadnost vlasnika analiziranog genoma - ta nacionalnost može biti ista kao i njegova rodbina (pogotovo ako su bliski rođaci), ali može biti i potpuno drugačija.
Nacionalnost (ili etnička pripadnost) nije vezan za gene; ovaj fenomen nije biološki, već kulturološki. Vremena kada se vjerovalo da etnička pripadnost ima biološku prirodu su prošlost. Etnička pripadnost, kao i jezik, nije urođena osobina – ona se stječe (ili ne stječe) u komunikaciji s drugim ljudima. Mit da "krv" ili geni određuju nacionalnost (ili bilo koja druga obilježja pod utjecajem kulture) vrlo je opasan. Više je puta korišten za manipulaciju javnom sviješću, čije su posljedice bile od različitih stupnjeva diskriminacije do genocida.
Sve su mutacije štetne
Anton Buzdin— Doktor bioloških znanosti, voditelj grupe genomske analize staničnih signalnih sustava na Institutu za bioorgansku kemiju nazvan. Akademici M. M. Shemyakin i Yu. A. Ovchinnikov RAS
To nije istina.
Mnoge su mutacije doista štetne, ali ne sve. Konkretno, neke su se mutacije dogodile kod našeg zajedničkog pretka sa čimpanzama, što je dovelo do pojave nas ljudi. Pitanje je da li se ova mutacija smatra korisnom.
Mutacije za sam organizam mogu biti korisne, neutralne ili štetne. Većina mutacija je neutralna. Zatim dolaze oni štetni, a vrlo, vrlo mali dio možemo smatrati korisnim. Konkretno, razlika između ljudi u ljudskoj populaciji na našem planetu je, naravno, određena kombinacijom nekih normalnih varijanti gena, koje se danas nazivaju normalnim, ali su nastale u jednom trenutku kao mutacije. Zatim su te mutacije uzele maha, a neke od njih su korisne.
Oštećenje nekih gena može imati neočekivane pozitivne posljedice. Na primjer, osoba postaje otporna na određene patogene, kao što je virus humane imunodeficijencije. Klasičan primjer je anemija srpastih stanica, gdje se stvara abnormalni oblik hemoglobina. Međutim, prisutnost ove mutacije sprječava zarazu malarijom, zbog čega je stekla uporište u Africi. Ljudi koji nemaju tu mutaciju umiru, a oni koji je imaju dobivaju priliku preživjeti. S jedne strane, ovo je štetna mutacija, ali s druge strane je korisna.
Postoje mutacije koje su promijenile aktivnost nekih metaboličkih enzima, odnosno proteina koji su odgovorni za to kako se mlijeko, ili masti, ili alkohol, i tako dalje metaboliziraju u našim tijelima. U različitim populacijama postojala je selekcija na neke od tih mutacija, koje se danas smatraju normalnim varijantama (ali nekada su to, naravno, bile mutacije), što je dovelo do toga da, primjerice, stanovnici sjevera više metaboliziraju masti aktivno od stanovnika juga . To je također zbog preživljavanja na sjeveru. Poznato je da Europljani i Azijati imaju različit metabolizam etanola.
U razliciti ljudi različite gene
Inga Poletaeva— doktorica bioloških znanosti, voditeljica istraživanja u Laboratoriju za fiziologiju i genetiku ponašanja Odjela za visoko obrazovanje živčana aktivnost Biološki fakultet Moskovskog državnog sveučilišta. M.V. Lomonosov
To je istina, ali djelomično.
Svi geni koji čine genom bilo koje vrste imaju sličnu funkciju, sličnu strukturu, a odstupanja u strukturi tih gena mogu se odnositi samo na manje promjene u strukturi proteina i regulatornih elemenata koje ti geni određuju. Druga stvar je da se neki regulatorni momenti uključivanja i isključivanja gena mogu razlikovati. To može biti razlog razlika među organizmima.
Jedan od primjera je brzina sazrijevanja središnjeg živčanog sustava: neka djeca mogu govoriti s gotovo dvije godine, dok druga u to doba znaju samo nekoliko riječi. Živčane stanice koje bi se trebale razvijati i povezivati jedna s drugom u mrežu čine to kod različitih ljudi s različitim brzinama. Postoje i rijetki događaji - takozvane mutacije, koje zapravo mogu učiniti da se njihov nositelj razlikuje od većine organizama ove vrste. Mutirani gen je osnova za sintezu abnormalnog proteina.
Ponekad takve mutacije utječu na regulatorna područja gena, pa se gen uključi u krivo vrijeme ili dođe do nekog drugog poremećaja u njegovom funkcioniranju. Dakle, postoje geni koji svojim “kvarovima” mogu izazvati promjene u strukturi proteina koje kodiraju. A te se promjene mogu pokazati vrlo važnima za sudbinu određenog organizma, a otkrivaju se i fizičke i biokemijske abnormalnosti.
Ali genom Svaka vrsta životinja (i biljaka) ista je u svojim temeljnim značajkama. Bliskosrodne vrste imaju mali broj razlika, više se razlikuju nesrodne vrste. Međutim, miš se smatra zgodnim objektom moderne genetike jer je vrlo velik dio njegovih gena sličan ljudskim genima, kvascu i valjkasti crvi znatno više razlikuju.
Genomi jedinki iste vrste mogu se doista malo razlikovati u sastavu nukleotida. U pravilu, to ne utječe na funkciju gena ili utječe neznatno. Međutim, razlike koje ne utječu na funkciju gena zanimljive su genetičarima jer im omogućuju praćenje genetskih promjena u populacijama.
U biologiji je postojala paradigma "jedan gen, jedan enzim". Ovo je jedan od prvih pojmova u razvojnoj biologiji. Ali sada je jasno da je ovo pojednostavljeno gledište, jer postoje geni koji imaju samo regulatornu funkciju i kodiraju jednostavne proteinske molekule. Takvi geni nisu u svim slučajevima dobro proučeni, a nisu ništa manje, a možda i važniji za praćenje rada čitavog ovog složenog sustava genetske kontrole razvoja organizma.
Ljudi lako povjeruju u mit da se geni razlikuju od osobe do osobe jer su čuli da postoje geni koji utječu na puno stvari, te da su individualne razlike (i neočekivane sličnosti) činjenice stvaran život. Međutim, postoje mnogi složeni procesi između gena (pa čak i proteina koji se “čita” iz tog gena) i karakteristika organizma s kojima se susrećemo. Ovaj složeni sustav uvelike je odgovoran za individualne razlike.
S druge strane, čovjek uvijek želi imati autoritativno, gotovo kategorično i “znanstveno” mišljenje. S tim u vezi, čuju se fraze poput "to nam je u genima". Ne možete lako “ući” u naše gene, kao ni u gene drugih organizama.
Stečena svojstva se nasljeđuju
Svetlana Borinskaja— Doktor bioloških znanosti, vodeći istraživač u Laboratoriju za analizu genoma Instituta za opću genetiku. N. I. Vavilova RAS
To nije istina.
To je ono u što su biolozi vjerovali dugo vremena. Nasljeđe stečenih osobina u povijesti svjetske znanosti prvenstveno se povezuje s imenom Jeana Baptistea Lamarcka (1744.-1829.). Lamarckova gledišta o nasljeđivanju dijelio je Charles Darwin (1809-1882), koji ih je pokušao spojiti sa svojom teorijom o podrijetlu vrsta tako što je prirodni odabir. U ruska povijest ova ideja je povezana s imenom T.D. Lisenko (1898-1976). Rasprava o mehanizmima nasljeđivanja ostala bi čisto znanstvena da nije bilo represije i uništenja genetičara koji nisu prihvatili Lysenkova stajališta. Stoga je rasprava o ovoj temi, posebice u Rusiji, još uvijek često politizirana.
Proučavanje molekularnih mehanizama nasljednog aparata pokazalo je da je za formiranje osobina važna razina aktivnosti gena koji utječu na tu osobinu. A razina aktivnosti gena određena je, prvo, nukleotidnim sekvencama naslijeđenim od roditelja, i drugo, životnim utjecajima koji mijenjaju aktivnost gena.
U osnovi intravitalnih promjena aktivnosti gena, među ostalim mehanizmima, nalaze se oni koji omogućuju prijenos promjena aktivnosti na potomstvo bez pojave mutacija u genu. Ti se mehanizmi nazivaju epigenetskim, odnosno "nadgrađenim" na genetske. Jedan od tih mehanizama je metilacija, kemijska modifikacija citozina "pričvršćivanjem" metilne skupine na njega posebnim enzimima. Metilacija se održava tijekom diobe stanica u tijelu, održavajući njihovu tkivnu specifičnost.
Barem za neka svojstva pokazalo se da se metilacija koju je roditelj stekao tijekom života održava u potomstvu. Na primjer, kod razvoja straha kao odgovor na određeni miris u kombinaciji s električnim udarom, otkriveno je da su mužjaci miševa imali promjenu u metilaciji regulatorne regije u genu olfaktornog receptora odgovornog za percepciju tog mirisa, kao rezultat čime se povećava aktivnost gena (i osjetljivost na miris).
Kod djece i unuka tih muškaraca razina metilacije također je promijenjena za isti gen, ali ne i za gene drugih olfaktornih receptora. Tisak je pisao da su ti potomci naslijedili strah od mirisa, ali to nije istina. Naslijedili su sposobnost da namirišu vrlo niske koncentracije tvari koja se pokazala opasnom za njihovog djeda miša.
U isto vrijeme, epigenetsko nasljeđe je reverzibilno: metilacija se može promijeniti intravitalno “u obrnuta strana"u bilo kojoj generaciji. To ga razlikuje od promjena u svojstvima pod utjecajem "klasičnih" mutacija, koje mijenjaju nukleotidne sekvence, a ne "supranukleotidne" oznake. Koje se točno osobine mogu epigenetski prenijeti na potomstvo i koji su mehanizmi takvog epigenetskog nasljeđivanja, tek treba proučiti. I tada će se, oslobođeni politiziranih komponenti, moći reći “to je istina, ali djelomično”.
Dostignuća moderne genomike ponekad dovode do paradoksalnih zaključaka: svaka životinja, uključujući plosnate crve i plave puževe, može tvrditi da je srodna homo sapiensu. U oba se može naći najmanje nekoliko desetaka identičnih gena. No jedan od naših najbližih rođaka, koliko god to nekima zvučalo uvredljivo, svakako je svinja.
Prosudite sami: sadržaj hemoglobina i bjelančevina u krvi, veličina crvenih krvnih zrnaca i krvna grupa gotovo su isti u ljudi i krmača; svinje su kao i ljudi svejedi i njihova probava (odnosno naša) se odvija slično. Koža je gotovo kao naša: svinja se može čak i sunčati. Iste karakteristike su u strukturi zuba, očiju, jetre, bubrega. Svinjsko srce teži 320 g, ljudsko - 300 g, težina pluća je 800 i 790 g, bubrezi - 260 i 280 g, jetra - 1600 i 1800 g. Štoviše, bolesti novorođenih prasadi su približno isti kao u dojenčadi. Prema Institutu za molekularnu biologiju Ruske akademije znanosti, struktura molekula svinjskog i ljudskog hormona rasta je 70% identična.
“Znanstvenici s izraelskog instituta Weissman nedavno su uspjeli izdvojiti mali broj posebno odabranih stanica iz ljudskog embrija starog sedam do osam tjedana i presaditi ih u embrij praščića starog 4 tjedna”, kaže doktorica bioloških znanosti, Profesor, viši istraživač Ruske akademije znanosti Alexander Dubrov. – Stanice su se počele razvijati i formirale potpuno funkcionalan organ – bubrege. Velika sličnost između ljudskih i svinjskih stanica omogućuje znanstvenicima da iz svinjskog tkiva uzgoje organe koji bi bili prikladni za ljude. Istodobno se uklanja tako važan problem kao što je odbacivanje presađenog organa.”
I znanstvenici su otkrili da su svinje na mnogo načina puno "bliže" ljudima od naizgled sličnijih primata. Njihovi organi slični su ljudskim ne samo veličinom i fiziologijom, već i antigenskim sastavom – odnosno, manje su osjetljivi na odbacivanje iz ljudskog tijela od ostalih.
Upravo su te činjenice potaknule istraživače da eksperimentiraju s ksenotransplantacijom – presađivanjem svinjskih organa u teško bolesne ljude. Činjenica je da postoji katastrofalna nestašica ljudskih organa za transplantaciju: u svim, pa i najrazvijenijim zemljama, na "listama čekanja" nalaze se stotine tisuća ljudi, od kojih mnogi nikada ne dožive operaciju koja im spašava život. .
A njihovi organi nisu odbačeni u ljudskom tijelu?
Odbačeni su, ali na isti način kao što se događa prilikom transplantacije od ljudskog donora. Nema točnih podataka, ali sudeći prema publikacijama, već je napravljeno nekoliko takvih transplantacija, od kojih su neke uspješne.
Je li moguće uzeti gene od čovjeka, presaditi ih u svinju i uzgojiti pojedinačnog donora?
U principu je moguće. Ali tu postoji jedna posebnost. Ako je moguće zamijeniti proteine histokompatibilnosti specifične za vrstu, onda je individualno specifične (po kojima se svaka osoba razlikuje ne samo od druge vrste - svinje, već i od druge osobe) nevjerojatno teško. Toliko ih je u tijelu da moderna znanost ovaj zadatak je još uvijek neodoljiv. O vremenu da i ne govorim, jer pacijent kojem je potrebna transplantacija ne može dugo čekati. Stoga sada pripremaju nabavu originalnih organa - baš kao za običnu banku organa donora.
Što ako jednostavno uzgojimo ljudske organe u tijelu svinje?
Glavna zamjerka su infekcije prisutne u tijelu svinje. Previše je stvarna opasnost da će masovni prijenos materijala koji sadrži viruse određenog organizma u ljudski sustav dovesti do njihove prilagodbe i pojave potpuno novih patogena sposobnih uništiti milijune ljudi. Nedavno su Australci proveli prilično alarmantan eksperiment. Mišji hormon rasta uveden je u virus mišjih boginja, s namjerom da se dobije sredstvo za smanjenje broja ovih glodavaca. Ali rezultat je bio patogen koji je uništio sve miševe, uključujući i one imunizirane. Odnosno, nije bilo zaštite od njega i pojavio se strah: ako izađe iz laboratorija, evoluira u tijelu životinja i uđe u ljude, tada će se pojaviti virus koji uzrokuje trenutnu 100% smrtnost! Vjerojatnost da takvi transferi mogu dovesti do vrlo ozbiljnih posljedica potvrđena je danas i eksperimentalno. Ako se ljudski organ uzgaja u tijelu svinje, to će biti još gore, jer će u stranom tijelu, zajedno s krvlju, primiti čitav niz virusa koji se djelomično prilagođavaju osobi i mogu se učinkovito oduprijeti njegovom imunološkom sustavu. To je glavni argument protiv transplantacije svinjskih organa.
Osim toga, tijekom prijenosa genetskog materijala pojavio se niz nestandardnih psihičkih problema koji nemaju rješenja. Primjerice, koliko ljudskih gena treba prenijeti u svinju da bi se prema vrsti mogla klasificirati kao čovjek? Obično kažu: "ionako neće biti razumna". Ali inteligencija nije specifična karakteristika osobe. Postoje teški bolesnici koji se teško mogu nazvati razumnima - ipak su ljudi. Donedavno je ovaj problem bio potpuno apstraktan, budući da su jezgre ljudi i životinja “stopljene” bile nestabilne i vrlo brzo se raspadale.
Ali prije nekoliko godina proveden je neobičan eksperiment koji nitko drugi nije pokušao ponoviti. Uzeli su krmaču u čijoj su se utrobi razvijali praščići i u embrije unijeli bijelu ljudsku krv (crvena krv ne sadrži jezgre, što znači da nema nasljedne informacije). Rodili su se praščići. Uzimajući njihovu krv, znanstvenici su pronašli stanice koje sadrže velike dijelove kromosoma čovjeka i svinje. Budući da je takvih stanica bilo vrlo malo, to nije utjecalo na izgled prasadi. Ono što je za znanstvenike bilo neočekivano je da su se te stanice ne samo pojavile, već su se pokazale i stabilnima: ostale su u tijelu dugo nakon rođenja (svi prethodni pokušaji završili su tako da se nastala stanica jednostavno raspala). Tako je po prvi put dobiven stabilan kombinirani genom “čovjeka i svinje”! Prema grubim procjenama, sadržavao je do trećine ljudskog materijala!
Mislim da su autori rada, nakon što su zaklali prasad, takve stanice pronašli ne samo u njihovoj krvi, već iu drugim tkivima (iako takvih podataka u objavljenom članku nema). Ako uzmete takvu stanicu, klonirate i uzgojite životinju, tada će njezin genom biti dvije trećine svinjskog, a jedna trećina ljudski. To se, naravno, nitko ne bi usudio učiniti niti na razini prvoligaša - čak ni samo da bi se uvjerio hoće li se proces načelno odvijati. No, nemoguće je reći što se zapravo radi, sudeći samo po objavljenim radovima.
...Znanstvenici stvarno aktivno eksperimentiraju sa svinjskim tkivima i stanicama. Tako se pojavila svinja sa svjetlećom njuškom, a nešto kasnije - potpuno svijetleća svinja. Postizanje čuda nije bilo tako teško: bilo je dovoljno umetnuti gen meduze u genom svinje, koji kodira proizvodnju odgovarajućeg proteina. Jasno je da od takvih živih bića nema neke posebne koristi, osim što izazivaju pozitivne emocije. Samo što su se u nekoj fazi znanstvenici susreli s ozbiljnim problemom: proučavajući gen, često je vrlo teško pratiti njegovo djelovanje, jer ga je gotovo nemoguće primijetiti. Stoga se pojavila potreba za posebnim markerima koji "istaknu" gen bez ikakve štete za stanicu.
Izraelski znanstvenici tvrde da svinjski embriji mogu postati vrijedan izvor donorskog tkiva - ali samo ako su na u određenoj fazi razvoj. Postoje istraživanja koja pokazuju da živčane stanice iz embrija svinje mogu paraliziranu osobu vratiti na noge (naravno, ne za sve bolesti). Međutim, odrasla "svinja" može poslužiti kao lijek. Tako su poznati slučajevi izrade kontaktnih leća od svinjskog kolagena, korištenjem pročišćenih stanica hrskavice iz svinjskih ušiju za uzgoj umjetnih grudi – umjesto onih koje su uklonjene tijekom operacije raka dojke.
Znanstvenici sa Sveučilišta u Pittsburghu stvorili su svinju koja proizvodi tvari koje su zdrave za srce zvane omega-3 masne kiseline. Kanadski i američki znanstvenici predlažu presađivanje stanica koje proizvode inzulin iz odojaka, kažu da će to pomoći u rješavanju problema dijabetesa tipa 1. I ukrajinski znanstvenici s Ternopilske medicinske akademije nazvane po. I. Gorbačevski je predložio vlastitu metodu korištenja ksenografta iz svinjske kože za liječenje opeklina. Osušena i posebno konzervirana svinjska koža stavlja se na ranu dva do tri dana. Tijekom tog vremena tijelo se ima vremena prilagoditi ozljedi, a nakon toga je moguće zatvoriti ranu tankim režnjevima kože pacijenta uzetim s drugih dijelova tijela.
