Ознакомительная версия.
Различия между близнецами обусловлены влиянием внешней среды. По этой причине изучение проявления признаков у однояйцевых близнецов, в частности, если они росли в различных условиях, дает возможность с большой долей вероятности оценить роль внешней среды в реализации действия генов.
Кроме того, роль среды очень велика в проявлении многих наследственных заболеваний. Об этом свидетельствуют многочисленные исследования в этой области. Это подтверждают и данные о частоте наследственно обусловленных заболеваний у однояйцевых близнецов, при условии что один из пары близнецов болен.
Таким образом, чтобы получить здорового жизнеспособного клона, необходимо искусственным методом удалить из клетки, используемой для клонирования, все мутационные гены. В настоящий момент это не представляется возможным. Вполне возможно, что если ученые смогут выявить способ, позволяющий удалить мутационные гены, необходимость в клонировании отпадет.
Следует учитывать, что разнообразие генотипов живых организмов и индивидуальность каждого генотипа обусловлены комбинативной изменчивостью, которая представляет собой перекомбинацию хромосом в процессе полового размножения и участков хромосом в процессе кроссинговера. Данный тип изменчивости предполагает, что сами гены не изменяются, изменениям подвергаются лишь их сочетания и характер взаимодействия в генотипе.
Мутация бывает 2 видов — доминантная и рецессивная. Большинство мутаций рецесивно и не проявляется, что является крайне важным для существования того или иного вида. Мутация вносит нарушение в тонко организованную систему биохимических реакций, что может оказаться крайне вредным.
При изменении условий внешней среды некоторые мутации могут быть полезными, в этом случае их носители получают существенное преимущество в процессе естественного отбора. Мутации, возникшие в половых клетках, обнаруживают себя только в следующем поколении. Данный вид мутаций называется генеративным. Мутации также могут происходить в соматических клетках, проявляясь лишь у конкретного организма, однако при бесполом размножении они могут передаваться потомству.
Иными словами, при бесполом размножении, к которому относится и клонирование, вредные мутации всегда сохраняются и от оригинала передаются всем без исключения потомкам. При половом размножении такие мутации в большинстве случаев приобретают рецессивные признаки и с каждым поколением все больше подавляются.
Мутации на генном уровне приводят к тому, что один ген может подвергаться мутации неоднократно. Таким образом, возникает целая серия аллельных генов. Например, у человека набором множественных аллельных генов представлен ген, определяющий группу крови.
Различные изменения структуры хромосом являются причиной хромосомных мутаций. Как правило, они возникают как следствие утраты части хромосомы. В том случае, если оторвавшийся участок может присоединиться к негомологичной хромосоме, образуется новая комбинация генов. Наиболее распространенным является удвоение участка хромосомы.
К мутациям относится и изменение числа хромосом. Вследствие нерасхожднения какой-либо пары гомологичных хромосом в процессе мейоза одна из образовавшихся гамет будет содержать на одну хромосому меньше, чем другая, а другая, соответственно, на одну хромосому больше, чем при естественном гаплоидном наборе. В процессе слияния с другой гаметой образуется зигота с меньшим или большим числом хромосом, чем при нормальном диплоидном наборе, характерном для данного вида.
Что касается простейших и растений, у них наблюдается кратное увеличение числа хромосом. Данное изменение хромосомного состава называется полиплоидией. С увеличением числа хромосомных наборов в кариотипе увеличивается надежность генетической системы и уменьшается вероятность снижения жизнеспособности под воздействием мутаций.
Полиплоидия, как правило, влечет за собой повышение жизнеспособности, плодовитости и других жизненно важных свойств организма. В растениеводстве данное свойство используется для получения полиплоидных сортов культурных растении, характеризующихся высокой степенью продуктивности. У высших животных полиплоидия не наблюдается.
На проявление гена, как полезного, так и несущего заболевание, значительное влияние оказывают другие гены, то есть проявление гена в виде признака находится в прямой зависимости от генотипической среды. Возможность развития признака зависит также от влияния регуляторных систем организма, в частности эндокринной….
Американскими исследователями создан двуполый эмбрион-химера. Такую технику ученые планировали использовать для профилактики серьезных генетических заболеваний у детей: несколько клеток эмбриона без генетического дефекта в процессе развития равномерно распределяются по телу и позволяют компенсировать нарушения исходного генома. Исследование, о котором Норберт Глайчер из Чикаго сообщил на съезде Европейского общества репродукции человека и эмбриологии, было осуждено большинством делегатов.
Таким образом получается, что чем больше мутаций содержится во всем геноме, тем большим будет дисбаланс в нормальной работе организма и тем больше заболеваний будет отмечаться с каждым последующим поколением клонов.
В случае мейоза (естественного полового размножения) мутационные цепи и связи между генами подвергаются расщеплению и приобретают рецессивные признаки. В данном случае объединяющиеся половые клетки несут одинарный набор хромосом, число которых в два раза меньше, чем в соматических клетках. По этой причине в процессе передачи от матери (XX) и отца (XY) половины своих ДНК, в которых содержатся мутации, оплодотворенная клетка получает по половине ДНК с разорванными мутационными цепями. В итоге мутационные связи, способные воздействовать на гены, неравномерно делят мутационные компоненты на генах, в результате чего образуются нерабочие цепочки.
Таким образом, потомок получает разорванные мутационные связи на генах каждого набора хромосом. Исключением являются случаи, когда мутационные связи целиком обосновываются на одном ряду ДНК. Только такие мутации могут быть переданы последующим поколениям, неся положительные качества или заболевания. При этом нужно учитывать, что вторая часть хромосом может содержать факторы устойчивости к данным мутационным воздействиям, подавляя их и тем самым придавая рецессивные свойства.
Последнее дает возможность исключить проявление мутаций у последующих поколений. В случае клонирования все цепи ДНК остаются в изначальном виде и вместе с ними осуществляется полная передача мутаций, причем в действенном состоянии. В этом случае с каждым новым поколением под влиянием окружающей среды на геном будут накладываться новые мутации. По этой причине животные и растения, размножение которых происходит бесполым путем, могут значительно повысить численность вида, однако не способны к его положительному изменению.
Все изменения могут осуществляться только вследствие мутаций, а так как большинство из них характеризуется отрицательным воздействием, большинство таких существ обречено на гибель по причине деградации. Только малый процент существ, получивших положительные мутации, способен выжить в перспективе. Именно от таких жизнеспособных особей происходят очередные массовые увеличения численности вида.
Следует отметить, что последнее возможно исключительно для мелких и простейших животных, а также растений. Плодовитость высокоразвитых животных и человека сравнительно невелика, поэтому такой способ размножения приведет к деградации, поскольку процесс вымирания происходит быстрее размножения.
Рассмотрим данное обстоятельство на примере куста земляники. Развиваясь, он выбрасывает усы, на концах которых имеются дочерние отростки, которые укореняются в земле и затем становятся новыми самостоятельными и жизнеспособными кустами земляники. В свою очередь они также выбросят усы, которые дадут начало новым идентичным кустам.
Теоретически можно предположить, что это удачный способ разведения земляничных кустов. Однако на практике, даже при создании оптимальных условий роста и развития, через несколько поколений отростки уса выродятся настолько, что потеряют силу и жизнеспособность. Причина вырождения в данном случае в том, что за время длительного роста и из-за большой протяженности начального (материнского) уса последний отросток получит огромное количество негативных компонентов, которые были развиты у материнского куста и первых отростков.
Такие процессы вырождения характерны и для млекопитающих. Они же сказались и на овце Долли. По этой причине у таких растений, как земляника (размножение усами), малина (размножение корневищами), чеснок (деление на дольки), природой были заложены другие способы размножения (семенами).
Ознакомительная версия.
