Сходство днк человека и свиньи

Клонировать неандертальца пока что нереально…

– Какие открытия, достижения в области эволюционной генетики человека Вы считаете наиболее важными за последние 10 лет? 20 лет? 50 лет?

В эволюционной генетике как человека, так и других видов, наиболее важные результаты дал анализ ДНК – он внес значительные изменения в представления об эволюционном древе. Для человека этот анализ доказал, что все современные люди происходят от единой предковой группы, жившей в Африке.

Если говоить об эволюционной генетике вообще, то это пересмотр классификации – деления на первичноротых и вторичноротых. Вместо этого теперь “линяющие” и другие. См. статьи Млахова.

У человека – анализ ДНК не поддерживает мультирегиональную гиптоезу, а поддерживает гипотезу «выхода из Африки». Кроме того, анализ ДНК дал возможность прочертить пути глобальных миграций и приблизительно оценить их даты.

(См. подробней об этом вот эту статью).

Важно: пути миграций, прочерчиваемые на основе анализа ДНК современных популяций, проходят не через горы и реки, а через популяции (которые сейчас живут там-то, а их предки раньше могли жить в другом месте). Чтобы привязать пути миграций к географическим объектам, нужны данные по древней ДНК.

В разных источниках можно увидеть разные цифры, характеризующие близость генома человека и шимпанзе – 98.5% или, например, 94%.Отчего зависит этот разброс цифр и всё-таки, как правильней?

Разброс цифр зависит от того, какого типа различия между геномами используются. Нуклеотидные “тексты” могут различаться заменами отдельных букв (так называемые однонуклеотидные полиморфизмы”, английская аббревиатура SNP, Single Nusleotide Polymorphism), числом повторяющихся фрагментов (CNV, Copy Number Variation), может быть изменен порядок расположения или ориентация больших фрагментов (эти изменения давно известны как изменения положения фрагментов хромосом).

Геномы могут отличаться наличием вставок или утратой фрагментов разных размеров. Кроме того, две обезьяньих хромосомы у человека объединены в одну, поэтому у нас 46 хромосом, а у шимпанзе – 48.

Указать одной цифрой все эти разнообразные перестройки сложно, поэтому в зависимости от того, что именно учли, цифры получаются разные. Но при учете любого типа различий картина сходства между видами получается одна и та же – шимпанзе ближе всего к человеку, затем горилла, затем орангутан и так далее.

Эти несколько процентов, отличающие геном человека от генома шимпанзе – каков их «физический смысл»? Что это за гены, каковы их функции?

При сравнении геномов человека и шимпанзе были выявлены мутации,”сделавшие нас людьми”. Это те мутации, котоыре появились в линии человека и привели к важным изменениям биохимических процессов, формы тела или изменили сроки созревания тех или иных систем.

Однако такой “физический смысл” имет очень небольшая часть различий. В основном различия обусловлены случайным накоплением “нейтральных” мутаций, никак не проявляющихся в облике или биохимических особенностях их обладателей.

Часть “смысловых” различий связана с накоплением адаптивных мутаций, причем в геноме шимпанзе – однги мутации, в геноме человека – другие. Среди известных изменений – мутации, инактивирующие некоторые “ненужные” человеку гены. Например, инактивацию гена кератина – белка, входящего в состав волос, связывают с отсутствием шерсти на теле человека. Инактивация генов обонятельных рецепоров у человека связана со снижением роли обоняния для выживания. Важное изменение – инактивации гена одного из белков, входящего в состав жевательных мышц. Ослабление мощной жевательной мускулатуры, крепящейся к костям черепа, позволило “освободить” его от функций каркаса для этих мышц и увеличить размеры черепной коробки, а соответственно, и размеры мозга.

Мутации в генах, связанных с размером и функциями мозга, особенно интересны. У предков человека накапливались мутации в генах, контролирующих размер мозга, и отбирались те, которые приводили к увеличению его размера.

Важным классом мутаций, отличающих человека от других приматов, является изменения в генах регуляторных белков. Эти белки регулируют работы целых групп других генов, и изменение в одном таком белке приводит к существенным изменениям в работе генных ансамблей. Меняя эти белки, можно за счет небольшого числа мутаций достичь значительных изменений строения и функций различных органов.

Различия между геномами человека и приматов уже “инвентаризированы”, но смысл этих различий пока понятен лишь для небольшой доли мутаций.

Как Вы относитесь к предложениям некоторых исследователей на основании генетических данных включить шимпанзе и гориллу в род Homo?

Положительно. Формально на уровне ДНК мы с братьями-приматами отличаемся меньше, чем два вида крыс. Хотя по внешнему облику и по образу жизни отличаемся гораздо больше.

Примечание Редактора: среди антропологов существуют различные мнения на этот счет. См., например, здесь

Вероятно, наивный вопрос, но возможно ли будет в обозримом будущем средствами генной инженерии «сделать из обезьяны человека»? Какие трудности стоят на пути решения такой задачи?

А зачем? мы уже есть – природа уже сделала. Считаю, что фабрику по производству чего-либо из полу-людей полу-обезьян делать неэтично (это из микроорганимозв или из культур тканей можно получать разные полезные вещества), а философские проблемы таким образом не решить. Лучше поберечь природные популяции наших родственников.

Еще один вопрос из области научной фантастики: возможно ли в обозримом будущем решение такой задачи, как клонирование неандертальца?

Клонирование из имеющихся фрагментов ДНК невозможно – они очень коротенькие, их не сошьешь в единое целое. Синтез ДНК на основе полученной инфомрации о последовательности генома неандеральца пока вряд ли возможен. При определении последовательности нуклеотидов древней ДНК высока вероятность ошибочного “чтения” из-за того, что за тысячи лет в ДНК накапливаются химические модификации, которые можно принять за реальные мутации. Кроме того, в пробирке ДНК синтезируется фрагментами размером в несколько тысяч нуклеотидов. При сборке этих фрагментов тоже возникают ошибки. В результате количество ошибок будет столь велико, что система будет нежизнеспособна. А ведь остается еще этап введения ДНК в клетку. И еще некоторые технические сложности – например, каким делать уровень метилирования ДНК.

Метилирование ДНК – это способ химической модификации определенных нуклеотидов (навешивание метильной группы специальными ферментами). Метилирование может влиять на активность генов, на распознавание ДНК ферментами (Например, рестриктазами, которые в зависимости от наличия или отсутствия метильной группы режут или не режут определенные последовательности) и на другое.

Подробней о проблемах, связанных с изучением древних ДНК, можно прочитать в этой статье.

Читать еще:  Клички имена собак для Пуделей

К сожалению, российский Интернет переполнен разного рода дезинформацией (например, регулярно приходится сталкиваться с разглагольствованиями о том, что генетически к человеку ближе всего не шимпанзе, а свинья. ). Какие существуют наиболее расхожие мифы, заблуждения на тему генетики человека?

Про свиней – известный миф. Инсулин раньше получали из свиньи, так как некоторые белки у нас с хрюшками действительно похожи. А другие белки больше схожи с другими видами животных. Больше всего совпадений – повторюсь – с шимпанзе. Но про свинью более известно – вот и циркулирует старая информация.

От Редактора: См. также интересные материалы на портале:

Наиболее расхожие заблуждения связаны с полной безграмотностью, с тем, что многие не знакомы даже с обязательным школьным курсом генетики.

Вот пример – отзыв на нашу лекцию о наследовании групп крови. Если бы малограмотный папаша прочел страницу школьного учебника о доминантных и рецессивных признаках, не было бы жизненной трагедии:

Версия о сходстве ДНК свиньи и человека на 99% основывается на одинаковой всеядности и модели поведения

Существуют далеко идущие планы по использованию свиноматок в качестве суррогатных матерей для вынашивания человеческих эмбрионов. На острове Мадагаскар найдены ископаемые останки крупных свиноголовых лемуров — мегаладаписов. Вместо свиных копыт они имели пятипалую «человеческую» руку.

Ученые сделали открытие, которое ранее уже существовало в некоторых религиях: ДНК свиньи и человека сходны на 99%. Когда человек ест мясо этого животного, отрицательные качества свиньи передаются ему.

В науке это называется процессом репликации ДНК, другими словами, в организме человека будет воспроизведена ДНК свиньи, т.к. она очень схожа с человеческим. Пост-наука развенчивает научные мифы и борется с общепринятыми заблуждениями.

Некоторыми учеными «доказано», что свиньи намного ближе к нам, чем обезьяны. Можно пересадить некоторые органы свиней человеку.

Человек имеет много общего со свиньями (некоторые особенно). Мы всеядные млекопитающие, которые легко набирают вес и восприимчивы к гриппу. Сам факт, что свиньи и люди являются млекопитающими означает, что мы разделяем некоторые гены, в этом проявляется сходство ДНК человека и свиньи.

Ученые ссылаются на результаты исследований, согласно которым ДНК свиньи и человека схожи на 98%, но при таком положении дел многие входят в заблуждение, считая, что человек на 98% является свиньей. Количество генетического материала, который мы разделяем с другими видами, зависит от того, что подлежит сравнению.

Все живые организмы имеют генетическую информацию, закодированную в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), разделенную на части, называемыми генами.

Ученые обнаружили около 20 тыс генов млекопитающих, которые кодируют белки с похожими основными функциями. Если сравнивать часть кодирующих белков человеческой ДНК, то наблюдается, что человек имеет много общего с большим количеством млекопитающих.

Мнение о том, что расшифровка генома домашних свиней очень важна для целого ряда научных областей, высказал собеседник «Правды.ру» доктор биологических наук из Института математических проблем биологии РАН Олег Кропоткинский:

«Известно, что свинья является самым похожим на человека созданием на Земле. Нас объединяет много общих физиологических черт, равно как и похожие потребности…Найти более подходящую биомедицинскую модель человека просто невозможно…Совпадает у нас и ряд параметров поведения, что тоже немаловажно для науки… Геном же может пополнить наши знания об этом животном виде, рассказать об истории его развития с древнейших биологических эпох».

Если взять последовательность геномов человека и других млекопитающих и посмотреть на кого они больше похожи, то станет понятно, что никакого чуда там не происходит. Человек больше всего похож на шимпанзе, дальше — горилла, другие приматы, потом грызуны. Свиньи далеко в этом ряде.

Если рассматривать этот случай, то результат будет забавный, потому что ближайшими родственниками свиньи окажутся бегемоты и киты. Это успех молекулярной эволюционной биологии, потому что киты настолько изменились, что по морфологическим признакам понять, на кого они похожи, было довольно трудно.

Возможным источником мифа может быть то, что у свиньи нет некоторых белков, которые делают ткани узнаваемыми иммунной системой человека. Свиные органы действительно наилучшим среди млекопитающих образом приспособлены для того, чтобы пересаживать их человеку, особенно если это генно-модифицированная свинья, у которой дополнительно подавлены некоторые гены. Шимпанзе больше подходят.

Читать еще:  Коты и кошки с большими глазами

Изучив родословную млекопитающих на основании молекулярно-генетических данных четко видно, что свинья стоит от человека дальше, чем мышь, кролик и дикобраз.

Сходство организмов человека и свиньи

Расшифровкой ДНК свиньи и человека занимаются ученые многих стран. Появляющаяся в СМИ информация о результатах исследований ошеломляет: эти два вида очень похожи, конечно, не внешне, а внутренним строением органов. Предпринимаются попытки их трансплантации. Многие опыты и эксперименты по этическим нормам не подлежат огласке. Эти сенсации научного мира чуть не подорвали известную теорию происхождения человеческого вида от приматов. Выясним, стоит ли торопиться с выводами.

Мы с тобой одной крови

Действительно, самыми близкими нашими «родственниками» всегда называли обезьян. Сейчас наука пытается доказать: ближе всех к нам семейство поросячьих. Однако из этого не следует, что человек произошел от свиньи.

Претендовать на эту роль может каждый зверек. Совпадение в клетках дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК человек имеет практически со всеми видами млекопитающих. Различия с шимпанзе в генах составляют 1-2%. Сколько совпадений со свиньями – пока неизвестно. Но уже доказано, что их кровь почти полностью совпадает с человеческой. Молекулы гормона роста схожи на 70%.

Элементарное сопоставление внутренностей человека и свиньи по весу поражает: человеческое сердце — 300 г, свиное – на 20 г больше, легкие соответственно – 790 г и 800 г, такие же близкие цифры по почкам и печени.

Такой одинаковый внутренний мир

Схожесть свиньи с человеческим организмом выявлена в:

  • строении челюсти и зубов;
  • морфологии и физиологии почек;
  • остроте зрения и строении глаза;
  • анатомических и физиологических особенностях сердечно-сосудистой и пищеварительной систем.

Очень близка к человеческой кожа свиньи, которая также загорает на солнце.

Ученые определили, что не только размеры сердца у свиньи приближены к человеку. Одинаково распределяется кровоток по ее артериям и, как и у большинства людей доминирует правостороннее кровоснабжение.

Нет принципиальных отличий в ферментативном профиле пищеварительного тракта.

Одинакова у свиней и у людей форма поджелудочной железы, что позволило, наряду со схожим составом крови, производить свиной инсулин. Позже появился человеческий и полусинтетический.

Биологическая модель человека

Все вышеперечисленные факты не доказывают, что люди происходят от свиней или наоборот. Но на сегодняшний день поросенок из-за анатомо-физиологического сходства с человеком является его наиболее точной биологической моделью. Однако размеры домашней хавроньи не очень подходят для экспериментов. Другое дело – карликовые свинки, которых удобно содержать в лабораториях и использовать для различных манипуляций.

Впервые их вывели американские ученые в середине XX века. Потом эту идею подхватили генетики из Германии, Японии, России.

Лабораторные свинки обладают высоким уровнем чувствительности к большинству медикаментов и химических веществ. Они имеют перед грызунами преимущества – их ответная реакция на препараты практически аналогична человеческой.

Суррогатные мамы человеческих органов

Карликовые поросята используются не только в экспериментах по изучению болезней сердца, сосудов, язвы желудка, алкоголизма, ожирения и других заболеваний.

Сейчас проводятся уникальные опыты по пересадке свиных органов тяжелобольным людям. Ученые пробуют пересаживать сердце, печень, почки, кожу. Однако преодолеть проблему отторжения пока не могут.

Много споров в научном мире вызывают попытки выращивания человеческих органов внутри свиней. Стволовые клетки из человеческого организма помещаются в яйцеклетку свиноматок. Получается некий гибрид, из которого вырастает не организм, а отдельный орган, например, сердце.

Многие видят в этом бесчеловечность по отношению к животным, опасность передачи людям от свиней заболеваний, нарушения генетического кода.

Дома Илья, а в людях свинья

Если ДНК и строение органов свиньи и человека стали сравнивать в XXI веке, то находить общие черты в характере и поведении стали давно. «Ведешь себя как свинья», «Грязный как свинья», — фразы, часто употребляемые в нашем обществе.

Тесное соседство с хавроньями позволило изучить их особенности и повадки. Это отражено в русском фольклоре – пословицах и поговорках. Иногда в них можно встретить положительные черты, к примеру, «Будь здорова как вода, богата как земля, плодовита как свинья».

Но по большей части это негативные характеристики, связанные с глупостью, нечистоплотностью, невежеством, бескультурьем. Например, «Посади свинью за стол, она и ноги на стол», «Дай свинье рога – она всех забодает».

Правда ли, что свинья любит грязь, узнаете, прочитав статью «Чистоплотные ли свиньи животные».

Если вам понравилось, поставьте лайк.

Напишите, пожалуйста, комментарий, высказав свое мнение о схожести свиней с человеком.

Человек и свинья – друзья навсегда!

Чистоплотность по-свински

Итак, наступил 2019 год – год Земляной Свиньи. Кстати, в восточном календаре, в соответствии со стихиями, есть ещё и другие хрюшки – Металлическая, Водяная и Деревянная. Однако не спешите надевать соответствующие маски и бегать вокруг ёлочки, весело хрюкая и повизгивая: восток – дело тонкое, в свои законные права новый год «по-ихнему» вступит лишь 5 февраля.

А теперь распространённые мифы о свиньях. Про то, что первым одомашненным нашими предками животным стала собака, известно всем. Но мало кто знает, что вторым «другом человека» оказалась как раз обладательница милого пятачка и хвостика крючком.

В грязи эти животные любят поваляться
лишь потому, что у них нет потовых
желёз – не умеют они потеть

Читать еще:  Белка-летяга необычный летающий зверк

О свинской чистоплотности говорить вроде как не пристало, как раз, наоборот: многие считают её настоящей грязнулей. Не случайно родилась пословица: «Для свиньи нет хуже, чем двор без лужи». Но любой опытный свиновод в два счёта докажет вам, что эта хрюкающая братия очень любит чистоту и порядок в своём закуте. Даже новорождённый поросёнок, едва встанет на ножки, обязательно отойдёт подальше от того места, где ест и спит, чтобы справить нужду.

А в грязи эти животные любят поваляться лишь потому, что у них нет потовых желёз – не умеют они потеть. Вот и охлаждаются в лужах, заодно избавляясь от паразитов.

Разве что крестиком не вышивают

Развеем ещё один миф. «Благодарнее свинки нет скотинки: съест, что попало, а отдает сало», – говаривали в старину. И опять неверно. Хоть свинья, как и человек, всеядна, «что попало» она есть не станет.

В XIX веке провели такой эксперимент. Голодной хавронье предложили полное корыто какой-то там свинячьей вкусняшки, предварительно добавив в еду ровно сто патефонных иголок. Подопытная с честью вышла из положения: корыто было с аппетитом опустошено, а все до единой иголки остались не тронутыми.

Ещё, как показывают многочисленные исследования, свиньи достаточно умны, их когнитивные способности ничуть не ниже, чем у собак, дельфинов и шимпанзе. Они любят поиграть, умеют учиться и учить других своих сородичей, обладают замечательной долговременной памятью.

Благодаря своему очень острому обонянию, свинки помогают человеку не только отыскивать под землёй вкусные трюфели, в некоторых странах их вполне успешно применяют на таможенной службе при досмотре пассажирского багажа, они даже помогают искать засыпанных снежной лавиной людей.

В общем, когда вы в следующий раз что-нибудь услышите об этих животных, пожалуйста, думайте не только о сочном бифштексе. Особенно, если учесть, скольким людям свиньи, как доноры, спасли жизнь.

Наши предки не хрюкали

Здесь сразу требуется сделать оговорку. По части физиологии в организме человека и свиньи довольно много общего: строение внутренних органов, состав крови, общие механизмы работы тела. Даже некоторым болезням мы с ними подвержены одинаково – скажем, тот же грипп. Более того, ДНК свиньи и человека совпадают едва ли не на 98 процентов. Однако это совсем не означает, что наши далёкие предки хрюкали, а не лазали по деревьям.

ДНК свиньи и человека совпадают
едва ли не на 98 процентов

Ближайшими эволюционными родственниками человека, как были, так и остаются шимпанзе и горилла. Тогда как ближайшая родня хрюкающего «народца» – киты и гиппопотамы. Иное дело, что некоторые внутренние органы свиньи имеют много общего с человеческими как по весу, так и по некоторым другим характеристикам – плотности, форме.

Но это не повод для такого вывода: человеку, мол, можно запросто пересадить, например, свиную печень, и он будет преспокойно жить дальше. Нет, наша иммунная система попросту отторгнет любой пересаженный от хрюшки орган.

Впрочем, учёные работают над тем, чтобы посредством генноинженерных технологий научиться изменять гены непосредственно в живой клетке, и тогда, возможно, человек начнёт выращивать таких свиней, чьи органы подойдут для пересадки в его организм.

Сердечное спасибо

Донорами же для нас эти животные стали, когда выяснилось, что успешной может быть пересадка сердечного клапана свиньи человеку. Такие опыты начались ещё в 60-х годах прошлого столетия. Но технология эта очень сложна: перед трансплантацией, во избежание реакции отторжения, такой клапан требуется максимально очистить от клеток животного, во время обработки межклеточный матрикс повреждается, поэтому пересаженные клапаны не долговечны.

Однако разработки в этом направлении продолжаются, учёные делают ставку на выращивание всё тех же генетически модифицированных свиней-доноров.

…плюс инсулин

Не забудем и ещё об одной неоценимой «услуге», оказанной человечеству свиньями: они помогли очень многим больным сахарным диабетом первого типа. Дело в том, что по своему аминокислотному составу вырабатываемый хрюшками инсулин всего на одну аминокислоту отличается от человеческого. В XX веке это стало поистине революционным открытием, гормон начали получать из поджелудочной железы свиней, что вывело лечение диабетиков на качественно новый уровень.

И хотя сегодня люди научились получать инсулин, используя генномодифицированные штаммы кишечной палочки или дрожжей, способ приготовления лекарства посредством ферментативной обработки свиного гормона всё ещё применяется.

Может ли свинья заразить?

И последнее. Коль уж мы заговорили о том, что мы с ними «одной крови», сам собой возникает немаловажный вопрос: может ли человек заразиться от свиней какими-то болезнями? Может.

Бешенство – увы, хрюшки подвержены этому заболеванию, и мы можем «подхватить» его не только через кровь, но и другие выделения животного. Не менее опасна сибирская язва, которыми свиньи тоже болеют. Попроще обстоят дела со стригущим лишаем, но, согласитесь, тоже хорошего мало.

Кроме того, существует гипотетическая возможность заражения от свиней бруцеллезом, ящуром, дизентерией. Следует опасаться таких паразитарных и очень распространённых у хрюшек болезней, как гельминтозы.

Но в целом, как видим, свиньи – наши добрые, безотказные и верные друзья вот уже на протяжении многих и многих столетий.

Текст: Игорь Чичинов

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector