Неповторимая ДНК. Генетический паспорт человека
С 1953 г., как Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком впервые была расшифрована молекула ДНК, за работу над содержанием структуры ДНК принялись ведущие ученые мира. И чем более понятной становилась структура ДНК, тем более сомнительной стала казаться классическая теория зарождения жизни на Земле. Слишком продуманной оказалась структура ДНК, которая является основой всего живого на планете.
В одном грамме ДНК хранится до 700 терабайт данных. К примеру, всю информацию, что обрабатывает Google за день, можно было бы записать в пяти граммах ДНК. Это объем, который занимают 14 тысяч Blu-ray-дисков объемом памяти по 50 гигабайт каждый. а в ДНК формате это всего лишь капля, умещающаяся на кончике вашего мизинца. Для сравнения – тот же объем памяти, сохраненный на жестких дисках, которые являются самыми лучшими средствами для хранения информации на сегодняшний день, потребует 233 жестких диска объемом по 3 терабайта, а их общий вес составит 151 кг.
Молекула ДНК. Генетические исследования
Молекула ДНК. Генетические исследования
С самого момента зачатия у плода формируется уникальный набор хромосом — структур, несущих основной набор генетической информации. В зародыше уже заложены будущие его «характеристики»: конституция, цвет волос и кожи, размер ног и рук, разрез и форма глаз, группа крови, предрасположенность к различным болезням и даже в определенной степени продолжительность жизни — все это проявление генетической информации, хранящейся в одной лишь молекуле ДНК. Таким образом ДНК выполняет роль хранителя генетических «записей» у всех клеток живых организмов.
Число хромосом у различных биологических особей различно: у человека 23 пары хромосом, у гориллы — 24, у макаки — 23, у коровы — 60, у бабочки — аж 190(!) а кошка обладает всего 19-ю пар хромосом. 22 парные хромосомы человека – это так называемые аутосомы. 23-я пара хромосом содержит набор генов, определяющих пол и взаимосвязанные с полом признаки, называется половой парой хромосом (XX у женщин, XY у мужчин). Именно эта пара отвечает за эволюцию генофонда.
Как утверждают ученые из МГУ, структура человеческой речи и структура последовательности ДНК, т.е. хромосом, обладают схожей лингвистико-математической структурой.
Изучение ДНК
Пользу в использовании человеческой ДНК уже давно поняли криминалисты, которые при помощи ДНК анализов могут эффективней и быстрей находить преступников. Хотя и здесь возможны казусы.
В 2007 по делу «фантома из Хайльбронна» (The Phantom of Heilbronn) полиция искала женщину, подозреваемую в совершении целой серии убийств и грабежей в Германии, Франции и Австрии. Образец ДНК преступника фигурировал на месте совершения 39 преступлений, в том числе шести убийств. В числе других преступлений ей вменялось в вину убийство сотрудницы полиции в Хайльбронне в 2007 году. Именно в этот момент мистической даме и дали прозвище «Фантом из Хайльбронна», имея в виду то, что она неуловима, словно призрак. Сыщики еще не осознавали, насколько верна эта кличка. Проведённый в Австрии анализ мтДНК показал, что ДНК «преступницы» вероятней всего генотип, присущий жителям стран Восточной Европы или России.
Не существовало ни каких-то шаблонов преступлений, ни видео, ни очевидцев: фантом словно проходил сквозь стены. В 2009 году полицейские обнаружили на новом месте преступления отпечатки пальцев, ДНК которых полностью совпал с искомым ДНК преступницы. Правда, принадлежали они мужчине… Только после этого случая выяснилось, что не было никогда никакого Фантома из Хайльбронна – ДНК принадлежало упаковщице ватных палочек, которые полиция использовала по всей Европе для сбора ДНК. И она действительно была родом в Восточной Европе.
Во время стерилизации палочек все известные вирусы и бактерии были уничтожены, но ДНК осталось на них. Последствия этого промаха были впечатляющи: помимо напрасно потраченных нескольких лет, остались нераскрытыми десятки преступлений, виновники которых были фактически проигнорированы следователями, гонявшимися за призраком.
Происхождение человека
Немецкая полиция не смогла довести до суда дело о краже драгоценностей, потому что анализ ДНК одного из преступников соответствовал близнецу, у которого было железное алиби. Доказать вину в том случае не оказалось возможным, т.к. ДНК тех близнецов были идентичны на 99.98% (поди разберись, кто именно был грабителем!). Близнецов отпустили на свободу.
Генетические исследования
Генетические исследования
В 2009 году грабители совершили кражу ювелирных украшений в берлинском супермаркете почти на 7 миллионов долларов. На месте преступления нашли всего одну улику – перчатку одного из подозреваемых, и на основании теста ДНК были задержаны двое, как в последствии оказалось, однояйцевых близнецов. Однояйцевые близнецы имеют абсолютно идентичную ДНК, а дополнительных доказательств виновности найдено не было. В результате суд был вынужден выпустить близнецов на свободу. И это далеко не единственный случай в мировой судебной практике, когда преступник освобождается от ответственности из-за наличия у него однояйцевого близнеца.
Химеризм
В 2002 году американка Лидия Фэйрчайлд при разводе с мужем проходила ДНК-тест на родство с её детьми.К её огромному удивлению, анализ ДНК показал, что она не является матерью двум её детям. В то время она уже была на 6 месяце беременности, и после родов пробы ДНК у малыша показали, что ДНК у матери и новорожденного ребенка не совпадает, т.е. де-юре она не является матерью и ему. Дальнейшие исследования показали, что у Лидии присутствует химеризм: организм, состоящий из генетически разнородных клеток, развившийся из слияния на стадии зачатия двух оплодотворённых разными сперматозоидами яйцеклеток, и имеющий разные последовательности ДНК в разных тканях.
Сегодня с помощью ДНК-теста можно установить откуда мы произошли, кем были наши предки, жившие сотни и даже тысячи лет назад, выяснить свою принадлежность к определенному роду, узнать где он берет начало, как расселялся по планете и где в настоящее время наибольший ареал проживания представителей этого рода.
ДНК-тесты сегодня это абсолютно безошибочный способ определения отцовства или материнства, установления родственных связей: к нему прибегают даже в самых сложных и запутанных случаях, когда не могут помочь или утеряны архивные данные, либо есть сомнения в достоверности результатов врачей. ДНК-тесты на определение родства просто необходимы в случае процесса иммиграции, выезжая за границу на ПМЖ или при вступлении в права наследования. Генетическая экспертиза, сделанная по ДНК, устанавливает отцовство с точностью до 99,99 и выше процентов. Отрицательный ответ данное исследование дает со 100% точностью.
В заключение можно сказать, что в ближайшие десятилетия генетика преподнесет своим исследователям еще немало сюрпризов, породит множество мнимых и реальных сенсаций, вокруг нее будут бушевать споры и даже скандалы.