• інститут

Генетичний детермінізм

Мануель Руїс Торрес зображення заповнювача

Деякі основи
Одним із стовпів біологічної парадигми є існування генетичного коду, який дозволяє транскрипцію складу та молекулярної структури білків, які надають форму клітинам, тканинам та живим організмам та роблять можливими тисячі необхідних біохімічних реакцій на все життя. Генетичний код базується на генах, які є фрагментами дезоксирибонуклеїнової кислоти

Рисунок 1. Схема основної структури ДНК в хромосомах

ДНК (або ДНК, як це загальновідомо під абревіатурою англійською мовою), і які передаються від одного відділу клітини до іншого і від індивіда до наступного покоління, таким чином, що гарантується, що код, необхідний для виготовлення білки не втрачаються.
Система кодування, що використовується ДНК, є дуже ефективною. Синтетичним чином макромолекули ДНК містять дуже довгу послідовність менших одиниць, званих нуклеотидами (рис. 2), яких існує чотири (аденозин, А, тимін, Т, цитозин, С та гуанін, G). Три послідовності нуклеотидів, звані кодоном або триплетом, кодують вибір амінокислоти.

Рисунок 2. Нуклеотиди, що входять до складу нуклеїнових кислот

Амінокислоти - це невеликі молекули, які утворюють гігантські білки. Для виробництва білків необхідні 22 амінокислоти.
Процес, дуже коротко, полягає в наступному. З ланцюга ДНК, що складається з тисяч і тисяч нуклеотидів, робиться зворотна копія (як зразок), яка є інформаційною рибонуклеїновою кислотою або мРНК (мРНК). Інші передавальні РНК (тРНК) розташовані на молекулі мРНК, але в спеціальному порядку. Кожна тРНК має дві цікаві для нас частини: одна, з якою вона зв'язується з мРНК і яка є специфічною для кожного триплету, а друга, з якою вона пов'язана з амінокислотою, яка завжди однакова, таким чином, що специфічна послідовність трьох нуклеотидів відповідає амінокислоті (рис. 3). Наприклад, триплет САА (нуклеотид цитозину, за яким слідують два нуклеотиди аденозину) отримують специфічну тРНК, в кінці якої він несе амінокислоту глутамін. Якщо CGC буде виявлено після CAA, до нього приєднається тРНК, яка несе на своєму кінці амінокислоту аланін і яка розташована поруч із глутаміном, з яким вона встановлює зв’язки тощо. Таким чином, послідовність з 1000 триплетів призводить до побудови білкової ланцюга з 1000 амінокислот.

Рисунок 3. Схема, що демонструє виготовлення білків

Коротше кажучи, геном, набір молекул ДНК у клітинах, містить виробничі ключі для всіх білків у клітинах, кодовані генетичним кодом, набір правил, що дозволяє присвоювати нуклеотидну послідовність ДНК, амінокислотну послідовність специфічний білок. Оскільки білки мають фундаментальне значення для життя (як у побудові структур, так і в каталізі біохімічних реакцій), незабаром було досягнуто думки, що гени за допомогою генетичного коду контролюють і регулюють біологічні функції та власний розвиток організму.

Питання про гени чи культуру?
У 1976 році Річард Докінз видає "Егоїстичний ген", в якому він розвиває ідею про те, що еволюція абсолютно сліпа, і покладається на гени. Усі обставини життя слугували б збереженню та передачі геному. Докінз не генетик, а зоолог, але сильний прихильник неодарвінізму, і його книга нікого не залишає байдужим, схвалена тими, хто вважає природний відбір єдиним двигуном еволюції та опорою існування, і критикувана тими які не визнають, що генетика стоїть за всіма діями людини.
З роботи Докінза підкреслюється думка, що гени є причиною всього, що відбувається в людині, включаючи людину. Генетичну відповідь шукають на все: риси характеру, хвороби, аспекти форми, соціальну поведінку, навіть елементи культури. Розробка дослідницьких програм, в яких пошук генетичного пояснення є актуальним, була (і є) дуже поширеною.

Проект «Геном людини»

Малюнок 4. Каріотип або набір хромосом людини

З метою знання "мови, якою Бог створив життя", як сказав президент Білл Клінтон, у 1990 році був започаткований міжнародний проект "Геном людини", який фінансувався різними урядами та благодійними організаціями, а режисером був Джеймс Уотсон (один з першовідкривачів молекулярна структура ДНК). Метою було прочитати 3 мільярди пар основ, які містять генетичний код людства (рис. 4).

У 1998 році, коли було розшифровано 3% коду, дослідник Крейг Вентер розпочав інший проект з читання геному, з більш швидкою методологією та фінансуванням від компанії Celera Genomics. Почалася кар’єра, наслідки якої могли бути різними залежно від того, який проект досяг мети, адже хоча команда Уотсона хотіла, щоб знання з читання геному були доступні кожному, Celera Genomics шукала бізнес і патент. За збігом обставин обидві команди закінчили майже одночасно в 2000 році, тому це вважалося рівною, і президент Білл Клінтон просунув угоду між обома сторонами, поки, нарешті, в 2004 році всі результати, геном розшифрований повністю, не були здані на зберігання. у базі даних загального доступу під назвою GenBank, і ця інформація вважалася об’єктом світової спадщини. Але зрештою, геном відкрив не мало сюрпризів, що змусило нас виправити деякі основи генетики.

Рисунок 5. Черв'як Caenorhabditis elegans має трохи менше генів, ніж людина. Кількість генів не відповідає ступеню складності виду

Спочатку кількість генів. Враховуючи, що в людині визнано понад 100 000 різних білків, і відповідно до аксіоми на той час «один ген, один білок», передбачалося знайти щонайменше 150 000 генів. Деякі говорили про до 300 000 генів. Однак врешті-решт було виявлено лише 21 500 - цифра, нижча за гени миші, і лише трохи вище, ніж у маленького мікроскопічного хробака (рис. 5), тіло якого не досягає тисячі клітин, тому складність організму не відповідає кількості генів. Якщо кожен ген містить можливість сотень або тисяч різних білків, це означає, що фактори, що регулюють розшифровку, є більш складними, ніж передбачалося раніше.

Іншим сюрпризом стало те, що на «непотрібну ДНК», яка не має здатності кодувати білки, припадає 97-98 відсотків геному. Нещодавно було виявлено, що ця значна кількість генетичного матеріалу, далеко не марна, відіграє важливу роль у розшифровці генів. Крім того, ми маємо 99% геному спільного з шимпанзе та 97,5% з мишами, що вказує на те, що великі відмінності між видами базуються на дуже незначних відмінностях у геномі, що робить інший стовп диференціації онтогенетичним розвитком (процес формування від запліднення яйцеклітини до особини, яка народилася) та фактори, що її регулюють, набувають великого значення в еволюції.

Чи можна жорстко говорити про генетичний детермінізм? Ні, в міру розвитку генетичних досліджень, ні, не слід визнавати, що всі можливості людського розвитку обумовлені або передбачені в геномі. У наш час ДНК починають розглядати як склад, де зберігаються плани побудови всіх білків у клітині. Гени не зчитуються, вони не експресуються, вони не розшифровуються автоматично, але є внутрішні фактори
і зовнішні до комірки, які визначають це декодування. Може трапитися так, що особина носить ген, експресія якого спричиняє патологію, але для її експресії потрібні певні умови навколишнього середовища, або певна або експресія. Ця обставина повністю руйнує невблаганний генетичний детермінізм, оскільки експресія гена цього не робить
це залежить виключно від існування цього гена, але також має розпочати його розшифровку відповідно до інших незалежних від нього факторів.

Це велике дослідження в Данідіні призвело до думки, що гени та середовище, природа і культура працюють разом у розвитку особистості. Природа діє через культуру і навпаки.

Рисунок 6. Вживання марихуани в підлітковому віці (зовнішній подразник) впливає на активацію варіанта гена COMT, що збільшує ризик страждати шизофренією, згідно з дослідженням серед популяції Данідіна

Рисунок 7. Існують дослідження, завдяки яким завдяки епігенетичним явищам вдалося простежити вплив певних токсичних речовин не тільки від матері до дитини, але навіть до наступного покоління онуків.

Було виявлено, як існує автентичне пристосування для передачі характеристик, набутих матір’ю дитині, негенетичними засобами, як механізм для оптимізації її розвитку, пристосовуючи його до передбачуваного середовища.
Досліджено важливість придатності майбутніх батьків у формуванні плода, навіть за місяці до зачаття. Існує багато досліджень, які виявляють взаємозв'язок між ступенем розвитку дитини та фактом того, чи є вона бажаною чи не бажаною. Життєві події батьків впливають на розум і тіло дитини, оскільки на завершальних етапах дозрівання яйцеклітини та сперми коригується діяльність певних груп генів, які формуватимуть дитину. Впливають також дієвість, контакт тощо. Багато чого залежить від остаточного фінішу
епігенетичні фактори, а не тиранія генів.
Враховуючи сучасний рівень знань про генетику (який постійно розширюється новими відкриттями), не є нерозумним робити наступне
відносини:

• Завдяки епігенетиці клітинне середовище (яке є відображенням навколишнього середовища) може модифікувати експресію генів не тільки в соматичних клітинах (впливає на розвиток особини), але навіть у репродуктивних клітинах (передаючи цю модифікацію в експресії генів наступне покоління).

• Одним із аспектів клітинного середовища, який може породжувати ці епігенетичні явища, є загальний стан психіки людини.
• Душевним станом можна управляти за допомогою розуму за допомогою численних інструментів (техніки концентрації та медитації, уяви тощо).
• Потім, за допомогою психічних процесів, генетичне декодування може вплинути, і навіть це визначення експресії генів може бути передане наступному поколінню.

На даний момент говорити про генетичний детермінізм, тобто про те, що розвиток людини визначається геномом, суперечить науковим доказам. Інакше, якщо ти хочеш впізнати себе.