Подвійна спіраль: відкриття, що змінило світ.

У цьому році біохіміки відзначають незвичайний ювілей. Виповнилося 50 років з дня відкриття подвійної спіралі ДНК. Так, саме 50 років тому, в 1953 році, майбутні Нобелівські лауреати англієць Френсіс Крік і американець Джеймс Уотсон розгадали таємничу структуру дезоксирибонуклеїнової кислоти.
А що змінило це відкриття в нашому житті за минулі 50 років? Спробуємо розібратися ...
Штучні білки та організми
У 1969 році вчені вперше синтезували штучний фермент , в 1971 році - штучний ген. Наприкінці XX століття стало можливим створення повністю штучних мікроорганізмів . Так, в лабораторіях були створені штучні бактерії, що виробляють незвичайні для них амінокислоти, а також життєздатні "синтетичні" віруси. Ведуться роботи по створенню більш складних штучних організмів - рослин і тварин.
Генна інженерія та клонування
Вивчення структури і біохімії ДНК призвело до створення методики модифікації геному і клонування. У 1980 році був виданий перший патент на проведення експериментів з генами ссавців, а рік по тому була створена трансгенна миша з штучно модифікованим геномом. У 1995 році на світ з'явилася перша клонована ссавець - овечка Доллі, потім до неї приєдналися клоновані миші, щури, корови і мавпи.
У 2002 році був успішно завершений проект " Геном людини " , в ході якого створена повна генетична карта людських клітин. І в тому ж році почалися спроби клонування людини, хоча поки жодна з них не завершена (принаймні, наукові дані про успішне клонування людини відсутні).
Медицина і ліки
Ще в 1978 році був створений інсулін, практично повністю ідентичний людському, а потім його ген був впроваджений у геном бактерій , що перетворилися в " фабрику інсуліну ". У 1990 році вперше був випробуваний метод генної терапії, який дозволили врятувати життя чотирирічної дівчинки, яка страждала важким розладом імунітету. Зараз повним ходом йде вивчення генетичних механізмів розвитку самих різних захворювань - від раку до артриту - і пошук методів виправлення викликають їх "генетичних помилок". А всього в клінічній практиці застосовується більше 350 препаратів і вакцин, при створенні яких використовується генна інженерія.
Безпека та криміналістика
Аналіз ДНК знайшов широке застосування навіть в криміналістиці . Він використовується під час судових процесів щодо визнання батьківства (до речі, цей метод став справжньою "манною небесною" для музикантів, політиків і акторів, які були змушені доводити в суді свою непричетність до народження приписуваних їм дітей), а також для встановлення особи злочинця. Варто зазначити, що про подібну можливість використання ДНК говорив ще сам Джеймс Уотсон , який пропонував створити базу даних, до якої увійшли б персональні структури ДНК всіх жителів планети, що дозволило б прискорити процес ідентифікації злочинців та їх жертв.



За допомогою ДНК можна "ловити" не лише злочинців, а й, наприклад, наркотики або біологічну зброю. Американські криміналісти використовують систему контролю структури ДНК рослин-наркотиків для створення бази даних про всіх різновидах марихуани. Ця база дозволить відстежити джерело практично будь-якого зразка наркотиків. В недалекому майбутньому в США почнуть застосовуватися засновані на аналізі ДНК методи виявлення біологічних атак - планується встановити в громадських місцях спеціальні датчики, які будуть автоматично "виловлювати" з повітря небезпечні мікроорганізми і подавати попереджувальний сигнал.
Сільське господарство
У 1982 році була вперше проведена успішна модифікація геному рослини. А п'ять років тому на полях з'явилися перші сільськогосподарські рослини з модифікованим геномом (це були помідори, стійкі до вірусних захворювань).
Зараз за допомогою генної інженерії вирощується більше 20 відсотків таких культур, як соя і кукурудза. З 1996 року, коли почалося комерційне використання генетично модифікованих продуктів, загальна площа їх посівів зросла майже в 25 разів. Щоправда, слід зауважити, що уряди багатьох країн заборонили вирощування і ввезення таких продуктів, так як ряд досліджень показали, що вони можуть представляти небезпеку для здоров'я людини.
Історія
Можливість вивчення структури ДНК дозволила надати новий імпульс історичним дослідженням. Так, наприклад, були ідентифіковані останки Миколи Другого та його родини, а також підтверджені і спростовані деякі історичні плітки (зокрема, було доведено, що один із засновників США Томас Джефферсон мав незаконнонароджених дітей від чорношкірої рабині).
За допомогою аналізу ДНК вдалося простежити походження і людей , і цілих народів. Наприклад, було показано, що гени японців практично ідентичні генам одного з племен Центральної Африки. А чорношкірі американці всього за 349 доларів можуть дізнатися, з якого району Африки і навіть з якого племені відбувалися їх предки, привезені на невільничих кораблях багато років тому.
Що дасть нам ДНК в найближчому майбутньому ? Очевидно, це буде клонування людини та її органів, що вирішить проблему браку донорських сердець і легенів для пересадки. З'являться нові ліки, завдяки яким підуть у минуле невиліковні генетичні захворювання ...
А початок всьому цьому було покладено 50 років тому.