0000032(1)

GENETYKA

Dla szybkiego osiągnięcia tego celu: u roślin przez kilka pokoleń stosuje się samozapylc-nie. natomiast u zwierząt kojarzenie osobników blisko spokrewnionych — chów wsobny (czasem: inbrccding). Wygląda więc na to. że osiągnięcie homozygotyczności jest idealnym rozwiązaniem. tymczasem w wielu przypadkach kolejne pokolenia „wsobne” są coraz mniej żywotne i plenne. Najc/ests/ą przyczyną są niekorzystne, recesywnc geny, które w dzikich populacjach ujawniają się bardzo rzadko. 70 lat temu wydawało się, ze sytuacja stała się patowa i selekcja sztuczna wprowadziła hodowców i rolników w ślepą uliczkę. Jakież więc było zdziwienie amerykańskich badaczy, gdy na początku lat 20-tych naszego stulecia krzyżowali ze sobą różne, dość rachityczne linie czyste kukurydzy. Potomstwo (F,) części takich krzyżówek wyrosło bowiem niezwykle bujnie, wyraźnie przewyższając plennością wszystkie znane wówczas odmiany tak dzikie, ak i hodowane.

YYBUJAŁOŚĆ MIESZAŃCÓW NAZWANO HETERO/JĄ

Przyczyną tego dość niespodziewanego sukcesu najprawdopodobniej był wysoki poziom letcrozygotyczności mieszańców, co miałoby maskować obecność niekorzystnych alleli o cha-akterze recesywnym. Być może rzeczywiście tak jest. jednak molekularne podłoże przewagi teterozygot nad homozygotami nie zostało do dzisiaj w pełni poznane. Na koniec dodajmy jesz-ze, że heterozje stwierdza się także u zwierząt, np. bydła albo świni.

JWAGA: 1. Mam nadzieję, że m.in. teraz zrozumiały stał się zakaz prawny, moralny i kulturowy zawierania związków pomiędzy blisko spokrewnionymi ludźmi, np. brata z siostrą. Co ciekawsze zasada ta wcale nie jest „wynalazkiem" naszych czasów. Świadczy to dobrze o umiejętnościach obserwacyjnych i zdolności do kojarzenia już naszych odległych przodków.

2. W rzeczywistości heterozję pierwszy opisał (u tytoniu) Kolreutar już w XVIII w., ale badacz ten nic zdołał upowszechnić swojego odkrycia. Natomiast uzyskana przez Amerykanów heterozyjna kukurydza stała się wielkim sukcesem komercyjnym (zwiększenie plenności o ok. 60%). Stąd mało kto pamięta Kolreutara. chociaż sadząc dzisiaj heterozyjne drzewa realizujemy tylko jego postulaty. Jednakże dla Ciebie w ogóle nie jest ważne kto i kiedy odkrył heterozję.

'wiczenie: 1. Zastanów się, dlaczego prowadzenie selekcji wśród osobników należących do jednej linii czystej nic będzie skuteczne?

2. Dlaczego heterozyjna bujność mieszańców najczęściej zanika już po kilku pokoleniach?

2. 3. Bezpośrednie znaczenie genetyki dla człowieka

RÓBY PROWADZENIA TERAPII GENOWYCH SĄ DOŚĆ ZAAWANSOWANE

Inżynieria genetyczna wyzwoliła ogromne nadzieje u tych wszystkich, którzy są dotknięci b zagrożeni anomaliami genetycznymi. Pomimo oporów ctyczno-moralnych związanych z in-ircncją w materiał genetyczny człowieka wydaje się, że tzw. terapie genowe mają ogromną przy-Jość. Działania takie miałyby polegać m.in. na:

1.    Podstawieniu (substytucji) alleli ..uszkodzonych” prawidłowymi;

2.    Korekcjach, czyli „naprawach uszkodzonych" genów;

3.    Wprowadzaniu, np. dróg;} transdukcji normalnego genu do zmutowanej komórki. W tym przypadku problem tkw i także w tym, iż wówczas w jednej komórce funkcjonują dwa geny. Efekty ich jednoczesnego działania trudno zaś przewidzieć.

Problemów natur)’ technicznej jest mnóstwo. Przede wszystkim jednak trzeba rozwiązać kwestię docierania z terapią genową do jak największej liczby określonych komórek ciała oraz precyzyjnego wstawiania genów we właściwe miejsca chromosomów. Jak wiesz, niewłaściwa in-scrcja może spowodować unieczynnicnic innego genu i pojawienie się szeregu negatywnych skutków.

Z wielu przykładów wspierania przez współczesną genetykę naszych starań o poprawę zdrowia wymieńmy tylko kilka;

1.    Zmienione genetycznie mikroorganizmy syntetyzują różne substancje chemiczne:

a)    drożdże produkują szczepionki przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (testy przedkliniczne przeprowadzono na początku lat 90-tych). Prowadzi się też badania nad wykorzystaniem bakterii lub drożdży do syntezy szczepionek chroniących przed AIDS;

b)    ludzka insulina produkowana jest na skalę przemysłową przez odpowiednio zmienione szczepy E. coli (inne produkują ludzki hormon wzrostu);

c)    zmodyfikowane szczepy E. coli wykorzystuje się już do syntezy całego szeregu leków. np. przed wzakr ze powych;

2.    Użycie tzw. sond genetycznych pozwala wcześnie wykryć cały szereg chorób dziedzicznych, np. fenyloketonurię i anemię sierpowatą. Sondą jest zwykle odpowiedni odcinek cDNA wyznakowany radioaktywnie. W badaniu takim wykorzystuje się zdolność sondy do hybrydyzacji z określoną sekwencją testowanego DNA (mieszańcowe DNA można wykryć metodami radiograficznymi — porozmawiaj o tym z nauczycielem fizyki);

3.    Organizmy transgcnicznc mogłyby „produkować" ludzkie organy niezbędne do przeszczepów. Przeprowadzono już tego rodzaju eksperymenty z transgcnicznymi myszami. Wyniki te są obiecujące, chociaż jest to dopiero wstępny etap badań:

4.    Największym osiągnięciem niewątpliwie było upowszechnienie terapii genowych. Przykładowo — duże nadzieje wiąże się z leczeniem mukowiscydozy przy pomocy inhalacji zawierających wektory wirusowe. W tych ostatnich przenoszone są prawidłowe geny kodujące białko, aktywujące kanały chlorkowe w komórkach pacjenta.

Osobnym problemem są koszty nowoczesnych testów diagnostycznych i terapii. Po prostu są one niedostępne dla przeciętnego mieszkańca Unii Europejskiej i USA. nie mówiąc już o przedstawicielach biedniejszych nacji. np. Ukraińcach czy Hindusach.

227