Учреждение здоровья и питания

Лучшие перспективы для Вашего здоровья

Лучшие перспективы для Вашего здоровья

Лучшие перспективы для Вашего здоровья

Лучшие перспективы для Вашего здоровья

Эпигенетика: мы влияем на наши гены и на гены других людей

List Комментарии Печать

Механизмы жизни более комплексны, чем это представлялось до сих пор, говорит известный молекулярный биолог Готфрид Шатц

Механизмы эпигенетики начинаются с лекарств, старения и зависят от питания и образа жизни.© Public Domain, NIH; USA

1. Предисловие

Профессор биохимии в отставке из Базельского университета доктор Готтфрид Шатц, является одним из открывателей митохондриальной ДНК. Он уже предоставил в качестве подарка для нашего сайта свой текст "Смысл жизни". В конце этого текста Вы найдёте подробную информацию о его деятельности и знаках отличия за различные заслуги.

Текст появился сначала в газете Beobachter (http://www.beobachter.ch), публикация на этом сайте была любезно разрешена газетой Beobachter. На нашем сайте работы Готтфрида Шатца редактировал Эрнст Эрб (Э.Э.). Тексты в рамках, ссылки и выделения также сделаны Эрнстом Эрбом. Иллюстрации тоже подбирал он. В качестве автора (с фото) мы, конечно, называем автора оригинального текста.

2. Интервью: Каждый человек несет ответственность за свои собственные гены

В этой статье Готтфрид Шатц подчёркивает: Механизмы жизни сложнее, чем вы себе представляли. Это требует более уважительного отношения всех ко всем.

Томас Буомбергер для Beobachter:


На протяжении всей Вашей научной карьеры Вы занимались вопросами жизни. Теперь Вы знаете, что такое жизнь?

Готтфрид Шатц:

Не совсем, потому что, дать определение жизни не просто. Лучшее определение, которое относится к земной жизни звучит так: жизнь - это химическая система, которая сама себя воспроизводит и становится всё более сложной, благодаря генетическим изменениям и естественному отбору.

Мы также называем биомолекулы натуральными продуктами. Организмы производят эти однородные вещества, чтобы выполнять биологические функции. См. также органическую химию и металлоорганическую химию (витамин B12). Рис.: Hati, из chemische Evolution, Википедия, общ. дост.

Биомолекулы и их соотношения. Фото от Hati, общественное достояние.© Public Domain, Hati / Sponk, Wikipedia

Когда и как возникла жизнь на Земле?

На эти вопросы мы пока не можем ответить - и, возможно, никогда не сможем ответить на них. Скорее всего, мне кажется, что жизнь самопроизвольно образовалась из неодушевленной материи, причем в условиях, весьма отличных от современных. Атмосфера нашей планеты еще не содержала газообразного кислорода, поверхность была очень горячей, на нее обрушивались метеоры, и она была покрыта многими действующими вулканами.

Эти условия, вероятно, способствовали превращению простых молекул, таких как вода или диоксид углерода, в сложные молекулы (Эрнст Эрб: химия комплексных соединений, бионеорганическая химия, биология), которые мы сейчас рассматриваем как типичные "молекулы жизни" - такие как аминокислоты, как строительные блоки белков или жиров, как строительные блоки мембран (Эрнст Эрб: клеточная мембрана, биомембрана, липиды, двойной липидный слой). Эти сложные жизненные молекулы, которые все еще были неодушевленными, собирались вместе, чтобы сформировать еще более сложные соединения, пока, наконец, одна не воспроизвела и не записала свой состав и способ действия в генах.

Такое спонтанное возникновение жизни из неживой материи, конечно же, представляется бесконечно маловероятным. Но так как этот эксперимент природа бесконечно повторяла сотни миллионов лет, то один из них наконец завершился успехом. Был необходим только один-единственный успешный эксперимент, чтобы искра жизни зажглась на Земле.

Если Вас интересует тема "возникновение жизни на Земле", пройдите по ссылке "Смысл жизни, естествознание, религия и вера". В ней Готтфрид Шатц увлекательно рассуждает на эту тему.

См. также другие высказывания в Википедии о возникновении жизни, последнем всеобщем предке и переработанной теории самозарождения из античности.

Изображение галактики Cartwheel, сделанной с помощью космического телескопа NASA / ESA Hubble.© Public Domain, ESA/Hubble & NASA, Wikipedia

Если мы говорим о живых организмах, то мы думаем о следующем порядке: в самом низу бактерии, в самом верху человек, как «венец творения». Это справедливо?

Да, но только если мы не будем создавать каких-либо претензий на ценность или власть из этой иерархии. Как для молекулярныого биолога, живое существо чем сложнее, тем оно выше в иерархии жизни. Сложность - это мера количества информации, необходимой для описания объекта. Для химического описания бактерии требуется гораздо меньше информации, чем для дельфина, слона или человека.

Человек, который находится на вершине этой сложной пирамиды, живет прежде всего благодаря «более низшим» живым существам. Из чего вообще состоит человек?

Наш организм состоит из примерно 100 000 миллиардов человеческих клеток и из бактериальных клеток, количество которых в 10­ - 20­ раз больше. Они поселяются на поверхности нашего организма после нашего рождения, прежде всего на внутренних поверхностях, таких как желудок и кишечник. Увеличивается количество доказательств того, что эти бактерии очень важны для нашего хорошего самочувствия. То же самое относится и к вирусам, которые колонизируют наш организм, не делая нас больными.

Человек - это экосистема, в которой, вероятно, обитают десятки тысяч различных организмов, и они не могут выжить без других живых существ, таких, например, как растения. Некоторые биологи заходят так далеко, что рассматривают жизнь на Земле как единый организм, в котором все части функционально связаны, даже если они не связаны физически.

Высказывание Национального института здоровья, NIH, США: "На эпигенетические механизмы влияют несколько факторов и процессов, включая внутриутробное и детское развитие, химикаты окружающей среды, лекарственные и фармацевтические средства, старение и диету".

В оригинальном тексте статьи названа цифра в 10 000 миллиардов (1013) человеческих клеток. Мне была известна цифра в 1014, т.е. 100 биллионов. Поэтому я попросил Готтфрида Шатца сделать объяснение, которое я получил на следующий день: "Количество клеток в нашем организме потому колеблется от 1013 до 1014, что оно отражает оценку, ошибок которые находятся в границах округления до пяти. То есть каждому предоставлен выбор, округлять в большую или меньшую сторону. Однако Вы правы в той мере, что в большинстве данных указывается более высокая цифра. И хотя все они относятся к одной единственной оценке, но лучше всего было бы указывать 1014 - для числа клеток в нашем организме, 1013 - для числа клеток в нашем мозге и приблизительно от 10 15 до 2 x 1015 - для числа бактериальных клеток в нашем организме."

Была ли когда-нибудь в эволюции фаза, когда человек стал человеком?

Это зависит от того, что называть "человеком". Наш путь развития - это длившийся многие миллионы лет процесс, в котором из обезьяноподобных предков постепенно возникали всё более человекоподобные существа, и, наконец, наш вид Homo sapiens. Наш путь развития отделился от пути развития шимпанзе семь-восемь миллионов лет назад, причём мы ещё точно не знаем, кто был нашим общим предком.

В ходе нашего воплощения (Эрнст Эрб: см. Также гоминизация или агантропогенез) мозг расширился, каменные орудия улучшились, огонь был приручен, а развитие языка привело к сложным социальным структурам. Многие биологи считают первобытным представителем рода Homo примитивную человеческую форму, которая впервые использовала орудия и огонь около 2,5 миллионов лет назад.

Палеонтологи обнаружили в Мьянме, что предки всех обезьян и человека пришли в Африку из Азии. Они нашли Afrasia djijidae (англ.), известный ранее вид приматов, который жил 37 миллионов лет назад.

Что отличает современного человека от этих ранних типов?

У современного человека Homo sapiens , впервые появившегося в Африке около 200 000 лет назад, мозг был в три раза больше его ранних предков. Благодаря превосходному интеллекту и изменению анатомии его горла (глотки ) он смог развить язык, который не только облегчил коллективную охоту, но и позволил передавать знания от родителей детям. Этот повышенный интеллект, вероятно, был обусловлен появлением новых генов, которые способствовали образованию нейронов и соединению их в цепочки в головном мозге.

Возникли ли эти мутации в генах случайно?

Да. Вероятно, они дали преимущество в отборе (селекции), потому что в то время в Африке происходили резкие изменения климата. Периоды жары и засухи вынуждали людей использовать весь их интеллект для того, чтобы выжить. Т.е. климатические катастрофы значительно способствовали развитию человека.

Карта с миграцией гаплогрупп mt из Африки в Евразию (с 2015 года).© CC-by-sa 4.0, Maulucioni / Juschki, Wikipedia

В положительном смысле?

Не только. 10 000-20 000 лет назад огромная катастрофа заставила наш вид за пределами Африки сократиться до 1 200 особей. В чем заключалась эта катастрофа, мы не знаем, но можем с уверенностью сказать, что все неафриканцы произошли от этой кучки выживших. Это объясняет, почему наследственный материал (геном) европейцев, китайцев и корейцев так удивительно однороден. Конечно, эта катастрофа могла означать и конец нашего вида.

98 процентов человеческих генов идентичны генам человекообразных обезьян. Не следует ли нам считать этих животных близкими родственниками?

Совершенно однозначно, да. Еще до расшифровки генома человека и животных, биологам было ясно, что наши ближайшие родственники, т.е. прежде всего шимпанзе, горилла и орангутан, намного более схожи с нами в своих интеллектуальных и эмоциональных способностях, чем мы предполагали. Поэтому сегодня запрещено, за исключением очень немногих и хорошо обоснованных случаев, проводить опыты на человекообразных обезьянах (гоминидах). Мы признаём их в качестве близких родственников, за которыми мы должны признать внутренне подобающее им достоинство.

К роду шимпанзе относятся оба родственных вида: обыкновенный шимпанзе и миролюбивый и изящный бонобо. Бонобо - это наши ближайшие родственники в животном царстве. Википедия: С 2012 года Европейское патентное ведомство выдало патенты EP1456346 и EP1572862 компании Intrexon, а также патент EP1409646 компании Altor BioScience на геном шимпанзе.

По крайней мере, Spiegel-Online все еще предлагает: Патент на обезьяну: активисты по защите прав животных выражают протест. Эта запись исчезла из Википедии! (3.31.16).

Существует ли нижняя граница генетического сходства с животным, начиная с которой для нас этически оправдано убийство животных, например, для питания?

Нельзя ответить на этот вопрос раз и навсегда, потому что каждое поколение должно это делать снова и снова. Лично я считаю, что невообразимо жестокое заводское выращивание кур, свиней и крупного рогатого скота является этически безответственной непристойностью первого ранга. Это особенно актуально для китобойного промысла.

К живым существам, которые ни чувствуют боли, ни обладают сознанием, это, конечно, не относится; здесь я имею в виду бактерии, водоросли и насекомых. Реалистичным видением будущего мне представляется производство "мяса" из водорослей и других микроорганизмов, которое будет обладать ещё лучшим вкусом, чем стейк и при этом будет более полезным, и его можно будет производить в практически неограниченном количестве.

Мы, люди, живые существа, управляемые только генетически – или у нас тоже есть свободная воля?

Мы знаем, что наши гены не являются неизменными законами, но мы можем частично изменить их посредством нашего поведения. Некоторые из этих изменений могут быть даже унаследованы. Мы называем эти изменения в наших генах "эпигенетическими". Это понятие означает, что каждый из нас разделяет ответственность за свои собственные гены.

Означает ли это, что мы можем положительно изменить гены наших собратьев, если будем относиться к ним дружелюбно и уважительно?

Да. Это казалось совершенно невозможным для нас 20 лет назад. Но в конечном итоге мы также несем ответственность за гены людей, которые зависят от нас. Поэтому, если мы будем жестоко обращаться с подчиненными или подвергать их постоянному стрессу, мы можем навредить не только их генам, но и их детям.

Мы давно знаем, что периоды голода или других сильных потрясений (стрессов) родителей оставляют следы в физическом и психологическом поведении детей, даже если эти дети были зачаты только после этих стрессовых периодов и никогда не испытывали их лично.

3. Редакция:

Мы также получили это интервью с Готтфридом Шатцем от Томаса Буомбергера для журнала Beobachter. Главный редактор обозревателя Андрес Бючи дал нам исключительное разрешение на публикацию этой статьи у нас. Статья была опубликована 30 апреля 2015 года в Beobachter 9/2015.

CLICK FOR: Готтфрид Шатц,

род. в 1936 г., как биохимик проводил научные исследования в США и Базельском университете, где он руководил биологическим центром. В последствии он был президентом Швейцарского совета по вопросам науки и технологий. Он являлся членом научных академий по всему миру и получил большое количество знаков отличия, о которых мы немного подробнее рассказываем в статье "Смысл жизни".

CLICK FOR: Tомас Буомбергер

Tомас Буомбергер, род. в 1952 г. в Винтертуре, получил второе образование в области истории, публицистики и английской литературы в Цюрихском университете (по окончании написал диссертацию). С 1984 г. по 1997 г. он был редактором на швейцарском телевидении. С 2001 г. он работает свободным журналистом и автором и опубликовал, как автор и издатель несколько книг. Кроме того он был инициатором и координатором выставки „14/18 – Швейцария и Великая война“.

List Комментарии Печать
Tag Cloud
 Это   Beobachter   Эрнст   Эрб   Вы   шимпанзе   вид   называем   ответственность   цифра   ответить   Поэтому   способствовали   гены   развития   сложные   получил   катастрофа   Homo   числа   человеческих   Смысл   организм   Готтфрид   Шатц   бесконечно   США   развитие   описания   геном