
Ð¡ÐµÐ³Ð¾Ð´Ð½Ñ Ñ€Ð¾ÑÑийÑкий журнал “Ðовое Времє (The New Times) опубликовал моў научно-популÑрнуў Ñтатьў об Ñво-дево - новой науки, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð·Ð°Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÐµÑ‚ÑÑ Ñ€Ð°Ñшифровкой и модификацией генетичеÑкой программы поÑÑ‚Ñ€Ð¾ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‚ÐµÐ» живых ÑущеÑтв во Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ñмбрионального развитиÑ..
http://newtimes.ru/magazine/2008/issue069/doc-51938.html
http://panchul.livejournal.com/24919.html
To read this article in English using automatic translation by Yahoo Babel Fish, click here - http://tinyurl.com/5mxeva. The automatically translated text looks funny, but you can understand the meaning.

ПиÑатель-фантаÑÑ‚ Ðртур Кларк как-то Ñказал, что доÑтаточно Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ð°Ñ Ð½Ð°ÑƒÐºÐ° ÑтановитÑÑ Ð½ÐµÐ¾Ñ‚Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð¼Ð¾Ð¹ от магии. Ð’ наше Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ñто утверждение в первуў очередь применимо к новой науке, именуемой Ñво-дево - Ñволўционной биологии развитиÑ. Ðта Ð½Ð¾Ð²Ð°Ñ Ð´Ð¸Ñциплина порой напоминает фильмы-ужаÑтики, но за ней - надежда на излечение болезней, приговор по которым ÑÐµÐ³Ð¾Ð´Ð½Ñ - Ñмерть
Юрий Панчул, Саннивейл, КалифорниÑ
Вначале 1990-Ñ… годов швейцарÑкий иÑÑледователь Вальтер Геринг произвел Ñтранный ÑкÑперимент. Геринг внедрил ген мыши Pax-6, ответÑтвенный за формирование глаза, в тело… мухи. Ð’ результате у мухи начали формироватьÑÑ Ð½ÐµÐ´Ð¾Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ñ‹Ðµ глаза в Ñамых разных меÑтах тела - на ногах и даже на крыльÑÑ…. Ðо Ñамое поразительное: Ñти глаза были не мышиные, а мушиные. Как Ñто возможно? Ведь анатомичеÑки глаза млекопитаўщих не имеўт никакого Ð¾Ñ‚Ð½Ð¾ÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ðº фаÑеточным глазам наÑекомых. Каким образом генетичеÑÐºÐ°Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ð¼Ð¼Ð° мыши заработала в организме мухи? Ðтвет на Ñтот Ð²Ð¾Ð¿Ñ€Ð¾Ñ Ð±Ñ‹Ð» получен в рамках новой науки Ñво-дево1, ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð·Ð°Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÐµÑ‚ÑÑ Ñ€Ð°Ñшифровкой и модификацией генетичеÑкой программы поÑÑ‚Ñ€Ð¾ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ‚ÐµÐ» живых ÑущеÑтв во Ð²Ñ€ÐµÐ¼Ñ Ñмбрионального развитиÑ.
Сердце на заказ
Ð’ поÑледние годы ведутÑÑ Ð¾Ð¶ÐµÑточенные Ñпоры об ÑтичноÑти ÐºÐ»Ð¾Ð½Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ñмбриональных Ñтволовых клеток. Противники абортов Ñчитаўт, что иÑпользование Ñмбриональных клеток неÑтично, ученые же оправдываўт Ñту технологиў тем, что в будущем ÑпециалиÑты научатÑÑ Ð²Ñ‹Ñ€Ð°Ñ‰Ð¸Ð²Ð°Ñ‚ÑŒ из Ñтволовых клеток органы - Ñердце, печень, почки, которые можно будет иÑпользовать Ð´Ð»Ñ Ð¿ÐµÑ€ÐµÑадки Ñ‚Ñжелобольным лўдÑм. Ð’ Ñтих Ñпорах чаÑто упуÑкаетÑÑ Ð²Ð°Ð¶Ð½Ñ‹Ð¹ момент. Стволовые клетки Ñами по Ñебе не выраÑтаўт в заказаннуў под больного печень или Ñердце. Ð’Ð¾Ð¿Ñ€Ð¾Ñ Ð² том, как «заÑтавить» Ñтволовые клетки работать по заданиў. Ðтвет на него, в чаÑтноÑти, ищут и адепты Ñво-дево.
Проблема, над которой долго билиÑÑŒ ученые: каким образом Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ñ„Ð½Ð°Ñ Ð³Ñ€ÑƒÐ¿Ð¿Ð° клеток Ñмбриона вдруг «решает», что вот именно в Ñтом меÑте должна начать раÑти нога или формироватьÑÑ Ñердце? СоглаÑно Ñво-дево, ÐºÐ°Ð¶Ð´Ð°Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚ÐºÐ° Ñмбриона ведет ÑÐµÐ±Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ð¾Ð±Ð½Ð¾ водителў автомобилÑ, иÑпользуўщего навигатор ÑиÑтемы GPS2. GPS Ð°Ð²Ñ‚Ð¾Ð¼Ð¾Ð±Ð¸Ð»Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÐµÑ‚ Ñигналы от виÑÑщих над Землей Ñпутников и, в Ñвоў очередь, определÑет координаты точки земной поверхноÑти, на которой находитÑÑ Ð°Ð²Ñ‚Ð¾Ð¼Ð¾Ð±Ð¸Ð»ÑŒ. Потом компьўтер GPS Ñмотрит на запиÑаннуў на компакт-диÑке карту города и дает водителў подÑказку - повернуть направо или ехать прÑмо.

Вижу цель
Ð’ Ñмбрионе некоторые клетки тоже играўт роль «маÑков», иÑпуÑÐºÐ°Ñ Ñ…Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑкие Ñигналы. ЕÑли бы Ð¿Ñ€Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð°ÑžÑ‰Ð°Ñ Ñигнал клетка могла думать, Ñто выглÑдело бы так: «Вижу Ñильный Ñигнал от группы клеток ниже шеи, Ñигнал поÑлабее от клеток района головы и ÑовÑем Ñлабый Ñигнал от клеток района хвоÑта; другие клетки ÑигналÑÑ‚, что Ñ Ð¼ÐµÐ¶Ð´Ñƒ Ñпиной и грудьў. ПолучаетÑÑ, Ñ Ð½Ð°Ñ…Ð¾Ð¶ÑƒÑÑŒ в меÑте, где должно формироватьÑÑ Ñердце, но химичеÑкого Ñигнала от Ñердца еще нет. Ðга! Значит, Ñердце придетÑÑ Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ñ‚ÑŒ мне. ИÑпуÑкаем Ñигнал «Ñердце здеÑь» и начинаем вырабатывать протеины, чтобы Ñтать Ñпециализированной клеткой Ñердца». Теперь Ñигнал «Ñердце здеÑь» получат и ÑоÑедние клетки, в результате чего поÑле многих клеточных делений и принÑÑ‚Ð¸Ñ ÑƒÑ‚Ð¾Ñ‡Ð½Ñўщих «решений» в данном меÑте тела выраÑтет Ñердце.
Ðо Ñто еще не вÑе. Ðаш организм имеет механизмы оптимизации дейÑтвий клетки. ПроиÑходит Ñто так: ÐºÐ°Ð¶Ð´Ð°Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚ÐºÐ° тела неÑет в Ñебе полнуў инÑтрукциў по «Ñборке» вÑего тела, запиÑаннуў в ДÐК. Ðо клетке нет необходимоÑти выполнÑть вÑÑž «инÑтрукциў». Ðапример, клетке мозга не нужно выполнÑть вÑе чаÑти инÑтрукции Ð´Ð»Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚ÐºÐ¸ желудка, и наоборот. СущеÑтвуўт «молекулÑрные переклўчатели», которые определÑўт, ÐºÐ°ÐºÐ°Ñ Ð¸Ð¼ÐµÐ½Ð½Ð¾ чаÑть инÑтрукции иÑполнÑетÑÑ Ð´Ð»Ñ Ð´Ð°Ð½Ð½Ð¾Ð¹ клетки в данный момент времени. Такой молекулÑрный переклўчатель ÑоÑтоит из учаÑтка ДÐК и «приклеившейÑÑ» к нему контролируўщей молекулы белка. ПриходÑщий в клетку химичеÑкий Ñигнал взаимодейÑтвует Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»Ð¸Ñ€ÑƒÑžÑ‰Ð¸Ð¼ белком, который может «вклўчить» или «выклўчить» находÑщийÑÑ Ð½ÐµÐ¿Ð¾Ð´Ð°Ð»ÐµÐºÑƒ ген. Так, кÑтати, было Ñделано и еще одно фундаментальное открытие. Раньше ÑчиталоÑÑŒ, что Ð±Ð¾Ð»ÑŒÑˆÐ°Ñ Ñ‡Ð°Ñть ДÐК человека - Ñто Ð½ÐµÐºÐ°Ñ Â«Ñ‚ÐµÐ¼Ð½Ð°Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ñ» (она называетÑÑ Â«Ð¼ÑƒÑÐ¾Ñ€Ð½Ð°Ñ Ð”ÐК»), ÐºÐ¾Ñ‚Ð¾Ñ€Ð°Ñ Ð½Ð¸ÐºÐ°Ðº не иÑпользуетÑÑ. Ð’Ñ‹ÑÑнилоÑÑŒ: еще как иÑпользуетÑÑ - Ð´Ð»Ñ ÐºÐ¾Ð´Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð²Ð¾Ñ‚ Ñтих Ñамых молекулÑрных переклўчателей.
СиамÑкие близнецы Ñаламандры
Ðво-дево Ñтоит на четырех китах: ÑкÑпериментах на Ñмбрионах животных, изучении мутантов, открытии регулируўщих генов и палеонтологии. Еще в 1903 году немецкий Ñмбриолог Ð¥Ð°Ð½Ñ Ð¨Ð¿ÐµÐ¼Ð°Ð½Ð½ решил узнать, где находитÑÑ Ð¸Ð½Ñ„Ð¾Ñ€Ð¼Ð°Ñ†Ð¸Ñ Ð¾ формировании Ñмбриона, и приÑтупил к ÑкÑпериментам по удалениў и переÑадке миниатўрных фрагментов Ñмбрионов тритонов3. Самый извеÑтный ÑкÑперимент в лаборатории Шпеманна был поÑтавлен его Ñтуденткой Хильде Манголд.
У Хильде был талант к Ñупертонким операциÑм на зародышах. Ðна взÑла зародыш земноводного (Ñаламандры) размером не более 2 миллиметров и переÑадила его фрагмент размером вÑего в неÑколько клеток в другой Ñмбрион. Ð’ результате она получила ÑиамÑких близнецов и вмеÑте Ñо Шпеманном заклўчила, что переÑаженный еў фрагмент ÑвлÑетÑÑ Â«Ð¾Ñ€Ð³Ð°Ð½Ð¸Ð·Ð°Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð¼Â», иÑточником информации о плане тела4.

Рыба Ñ Ð¿Ð°Ð»ÑŒÑ†Ð°Ð¼Ð¸
Ð’ 1950-1960 годах опыты на Ñмбрионах продолжили биологи Ðдгар Звиллинг, Джон Ð¡Ð°ÑƒÐ½Ð´ÐµÑ€Ñ Ð¸ МÑри ГаÑÑелинг, которые работали Ñ ÐºÑƒÑ€Ð¸Ð½Ñ‹Ð¼Ð¸ Ñйцами, и выÑÑнили, какой фрагмент контролирует формирование куриного крыла. При удалении Ñтого фрагмента на ранних ÑтадиÑÑ… формирование крыла оÑтанавливалоÑÑŒ, на поздних - крыло получалоÑÑŒ недоразвитое, а при переÑадке Ñтого фрагмента другому Ñмбриону у того выраÑтал двойной набор «пальцев». Ðтот «организатор крыла» назвали ZPA5.
Ðаучный прорыв произошел, когда выÑÑнилоÑÑŒ, что можно проÑто делать точечнуў инъекциў формы витамина A, который оказалÑÑ Ñ…Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑким Ñигналом «здеÑÑŒ формируетÑÑ ÐºÑ€Ñ‹Ð»Ð¾Â». Следуўщим шагом было отыÑкание гена, который, ÑобÑтвенно, и реагирует на Ñигнал и Ñоздает Ñамо крыло. Ðтот ген был найден в 1993 году иÑÑледователем из Гарварда Клиффом Табиным. Ген получил название sonic hedgehog, в буквальном переводе - «звуковой ежик»: на Ñамом деле Ñлово «sonic» ученые позаимÑтвовали у перÑонажа популÑрной компьўтерной игры.
Ð’ 90-е годы Ñмбриологи и генетики Ñтали работать Ñ Ð¿Ð°Ð»ÐµÐ¾Ð½Ñ‚Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð°Ð¼Ð¸. Ð’ чаÑтноÑти, оказалоÑÑŒ, что такой Ñпизод Ñволўции, как превращение плавников рыбы в конечноÑти Ñ Ð¿Ð°Ð»ÑŒÑ†Ð°Ð¼Ð¸, можно объÑÑнить Ñравнительно проÑтой мутацией Ñтого Ñамого «ежика» - регулируўщего гена. Чтобы подтвердить Ñту гипотезу ÑкÑпериментально, иÑÑледователь Ð Ñндал Дан из УниверÑитета Чикаго ввел Ñтот ген мыши в Ñмбрион Ñката, рыбы, родÑтвенной акулам. Ð’ результате у Ñмбриона Ñката коÑти оÑÐ½Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð»Ð°Ð²Ð½Ð¸ÐºÐ° Ñтали формироватьÑÑ… наподобие пальцев млекопитаўщих6.
Ðбщий предок мухи и Ñлона
С начала 1980-Ñ… годов были обнаружены многие регулируўщие гены, в чаÑтноÑти, «гены-начальники», «отдаўщие приказ» на формирование глаза (ген Pax-6) и Ñердца (ген Tinman). Ð’ Ñтот момент иÑÑледователей ждал шок. Ð’Ñ‹ÑÑнилоÑÑŒ, что «геныначальники» практичеÑки Ñовпадаўт у двух главных Ñволўционных линий животных - линии, ведущей к наÑекомым, и линии, ведущей к позвоночным животным и человеку. Ð¥Ð¾Ñ‚Ñ Â«Ð³ÐµÐ½Ñ‹-рабочие», кодируўщие детали форм глаза или Ñердца, различны. До Ñтого ÑчиталоÑÑŒ, что в анатомии мухи и Ñлона нет вообще ничего общего и «приказ» отдаўт разные гены.
ПоÑле ÑкÑперимента Ñ Ð¿Ð¾Ð´Ñадкой гена мыши мухе Вальтер Геринг пришел к выводу, что Ð³Ð»Ð°Ð²Ð½Ð°Ñ Ð³ÐµÐ½ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ°Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð³Ñ€Ð°Ð¼Ð¼Ð° поÑÑ‚Ñ€Ð¾ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð³Ð»Ð°Ð·Ð° ÑохранилаÑÑŒ в геноме животных еще Ñо времен общего предка позвоночных и члениÑтоногих - более 600 миллионов лет назад. Раньше ÑчиталоÑÑŒ, что по большому Ñчету ÑÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ñ Ð¶Ð¸Ð²Ð¾Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ… началаÑÑŒ только в кембрийÑком периоде (542 миллиона лет назад), а до Ñтого жили только животные типа медуз и проÑтые ÑущеÑтва, у которых не было ни глаз, ни ÑоÑудиÑтой ÑиÑтемы. КембрийÑким периодом датируетÑÑ Ð±Ð¾Ð»ÑŒÑˆÐ¾Ðµ количеÑтво иÑкопаемых оÑтатков как предков позвоночных, так и предков члениÑтоногих. ÐкаменелоÑти прапредка двух ветвей Ñволўции еще не найдены, но Ñводево предÑказывает его ÑущеÑтвование.
Ðадежда на Ñвет
Ð’ поÑледние годы Ñво-дево переживает волну Ð²Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ðµ только биологов, но и широкой публики. Ð’ отличие от не ÑовÑем понÑтной лўдÑм нанотехнологии у Ñво-дево еÑть Ñркие доÑÑ‚Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð² виде лабораторных монÑтров, информации о далеком прошлом жизни на Земле и очевидных приложений в облаÑти медицины, пуÑть даже и в неопределенном будущем. Ðаучно-популÑрные книги про Ñво-дево Ñтали беÑÑ‚Ñеллерами, о ней уже пишут в учебниках биологии Ð´Ð»Ñ Ð°Ð¼ÐµÑ€Ð¸ÐºÐ°Ð½Ñких колледжей. Ðо главное, Ñта Ð¼Ð°Ð³Ð¸Ñ XXI века обещает помощь Ñтрадаўщим лўдÑм, - Ñчитает Вальтер Геринг, открыватель «глазного» гена Pax-6. ÐказываетÑÑ, Pax-6 (и ÑвÑзанный Ñ Ð½Ð¸Ð¼ ген Notch) не только «вклўчает» формирование глаза у Ñмбриона, но и учаÑтвует в воÑÑтановлении тканей глаза при повреждении. Ð’ пожилом возраÑте Ñтот ген чаÑто выклўчаетÑÑ, что приводит к разрушениў тканей. ЕÑли научитьÑÑ Ð²ÐºÐ»ÑžÑ‡Ð°Ñ‚ÑŒ Pax-6, то миллионы лўдей Ñмогут избежать Ñлепоты в ÑтароÑти. Или - рак. Раковые опухоли возникаўт не проÑто так: они начинаўтÑÑ Ñ Ð¿Ð¾Ð»Ð¾Ð¼ÐºÐ¸ регулируўщих генов, что приводит к неконтролируемому делениў клетокмутантов. Ученые надеўтÑÑ, что Ñво-дево Ñможет понÑть, как «выклўчить» Ñтот пагубный процеÑÑ.
_____________
1 EVO-DEVO - evolutionary developmental biology или ÑÐ²Ð¾Ð»ÑžÑ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ð°Ñ Ð±Ð¸Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð²Ð¸Ñ‚Ð¸Ñ.
2 GPS - global positioning system, ÑÐ¿ÑƒÑ‚Ð½Ð¸ÐºÐ¾Ð²Ð°Ñ Ð½Ð°Ð²Ð¸Ð³Ð°Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ð°Ñ ÑиÑтема.
3 Тритоны - хвоÑтатые земноводные.
4 За Ñто и другие Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸Ñ Ð¥Ð°Ð½Ñ Ð¨Ð¿ÐµÐ¼Ð°Ð½Ð½ получил в 1935 году ÐобелевÑкуў премиў.
5 ZPA - zone of polarizing activity, зона полÑризационной активноÑти.
6 Ð Ñндал Дан работал в лаборатории Ðила Шубина, одного из палеонтологов, обнаруживших в Ðрктике оÑтатки доиÑторичеÑкой рыбы Ñ Ð¿Ð°Ð»ÑŒÑ†Ð°Ð¼Ð¸, жившей 375 миллионов лет назад.
ИÑточники информации:
1. Sean B. Carroll. Endless forms most beautiful: the new science of evo devo and the making of the animal kingdom. W.W. Norton & Company, Inc., 2005.
2. Neil Shubin. Your inner fish: A journey into the 3.5-billion-year old history of the human body. Pantheon Books, New York, 2008.
3. Neil A. Campbell and Jane B. Reece. Biology. 7th edition. Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings, 2005.
4. Sean A. Carroll, Benjamin Prud’homme and Nicolas Gompel. Regulating Evolution. Scientific American, May 2008.
5. Wikipedia: evo-devo, hox genes, homeotic genes
6. Wikipedia: Ген Ñердца http://en.wikipedia.org/wiki/NKX2-5
7. Wikipedia: Ген глаза http://en.wikipedia.org/wiki/PAX6
8. Ð›Ð°Ð±Ð¾Ñ€Ð°Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¸Ñ Ð’Ð¾Ð»Ñ‚ÐµÑ€Ð° Геринга http://www.cirs-tm.org/researchers/researchers.php?id=563