Биология. Комплексный справочник - подготовка к ЗНО и ДПА

ГЕНЕТИКА И СЕЛЕКЦИЯ

 

Селекция микроорганизмов

 

Микроорганизмы используются в медицине и пищевой промышленности. Благодаря им получают антибиотики, витаминные препараты, пищевые белки. Колонии микроорганизмов выращивают из одной особи, быстро размножается бесполым путем, образуя штамм.

Биотехнология — совокупность промышленных методов с использованием живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых для человека веществ. В биотехнологии используют бактерии, грибы, клетки растительных тканей. их выращивают в питательных, ферментных средах и специальных биореакторах.

В культуре тканей проводят гибридизацию клеток, изучают раковые клетки, особенности их размножения, проверяют устойчивость к различным вирусам. Методами генной инженерии удается перестроить генотип клетки для получения специальных белков, например, инсулина, интерферона и тому подобное.

 

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Наследственные болезни разделяют на классические моногенные, к которым приводят мутации в одном гене, и мультифакториальные, или наследственные склонности. К развитию последних приводят мутации в нескольких генах в сочетании с воздействием неблагоприятных факторов внешней среды. Наиболее распространенными наследственными склонностями в Украине, как и в большинстве стран мира, являются сердечно-сосудистые заболевания — инфаркты и инсульты, астма, генетически обусловленное мужское и женское бесплодие.

Для большинства моногенных заболеваний установлен ответственный ген и выявлены мутации, характерные для определенной страны. Некоторые распространенные в Украине наследственные моногенные болезни | передаются через половые хромосомы.

Например, через Х-хромосому передается гемофилия. Это заболевание было распространено в многих королевских семьях Европы. Носителями гена гемофилии были представители династии Габсбургов, королева Великобритании Виктория. Гемофилией болел царевич Алексей, единственный сын российского царя Николая II. В Украине это заболевание встречается у 1 из 6500 новорожденных мальчиков.

Довольно часто среди украинцев встречаются мутации, вызывающие сцепленную с Х-хромосомой врожденную умственную отсталость. После болезни Дауна наиболее распространенной формой умственной отсталости является синдром Мартина-Белла или ломкой Х-хромосомы (1:1500 среди мужчин и 1:2500 среди женщин). Это заболевание, как и большинство наследственных болезней, выявляется в первые годы жизни ребенка.

Одним из последствий мутаций на половых хромосомах может быть мужское бесплодие. Если на Y-хромосоме произошла мутация и такой сперматозоид оплодотворил яйцеклетку — родится сын с дефектом развития половых клеток: они будут образовываться в небольшом количестве и не будут жизнеспособными или не образовываться вообще, то есть развивается генетически вызвано мужское бесплодие. При таком заболевании человеку предлагают специальный новейший метод оплодотворения «в пробирке». Если в результате такого оплодотворения родится 1 сын — он тоже будет бесплодным. Но мужчины ничего не знают про эту болезнь и бесполезно пытаются лечиться на протяжении многих лет, а после проведения оплодотворения не проходят дородовой ДНК-диагностику данной патологии.

Практически не известным широкой общественности, однако наиболее распространенным среди европейцев (1 на 2200) моногенным наследственным заболеванием с рецессивным типом наследования являются муковисцидоз. Больная ребенок имеет тяжелое поражение легких или желудочно-кишечного тракта. Может быть поражена одна система органов или две одновременно. Как правило, больные дети умирают в раннем возрасте, и это является страшной трагедией, ибо умственно эти дети вполне полноценные. В западных странах, особенно в С11ІА, на борьбу с муковисцидозом направляются огромные средства. Для больных детей разрабатывают специальные лекарства. Но даже при условии проведения поддерживающей терапии они, в основном, могут дожить только до 18 лет.

Полезных мутаций известно достаточно много. Американские ученые открыли даже ген, следствием повреждения которого является невосприимчивость к ВИЧ-инфекции. По данным, два процента населения Украины — благодаря присутствию в них двух копий мутантного гена — никогда не заболеют СПИДОМ. Еще 10 процентов, которые являются носителями только одной копии, могут заболеть, но течение болезни будет иметь в них значительно более легкие формы.