Современная генетика
devenit foarte popular? ?i se aplic? оn laboratoarele din оntreaga lume.
A?a dar, se poate conchide c? autenticitatea opiniilor despre gradul de
оnrudire filogenetic? a organismelor pe baza analizei complecte a ADN-ului
lor este mult mai mare decвt autenticitatea rezultatelor ob?inute prin
compararea caracterelor lor fenotipice.
Оn urma numeroaselor cercet?ri a devenit limpede c? la animalele ?i
plantele superioare deosebirile оn structura ADN-ului sunt mai pu?in
pronun?ate decвt la procario?i (bacterii, alge albastre), la plantele
inferioare ?i la animalele nevertebrate. Dar nu este destul s? ?tim gradul
de asem?nare ?i de deosebire conform structurii ADN-ului organismelor din
diferite grupuri sistematice. Aceasta se оntвmpl? mai ales la eucario?ii
superiori, care se caracterizeaz? prin structura mozaic? (exo-nintron?) a
genelor. Оn leg?tur? cu aceasta trebuie оn primul rвnd s? se determine
succesivitatea nucleotidelor оn partea func?ional? a genelor, dar nu оn
genere оn ADN.
Metodele de inginerie genic? au oferit poeibilitatea de a se analiza cu
exactitate structura fin? a genelor. Deseori func?ionarea оn organism a
unei gene construite depinde de cвteva nucleotide. Оn prezent, datorit?
analizei restric?ionale, a devenit posibil a se determina succesivitatea
exact? a nucleotidelor оn gene, adic? «a citi» structura lor primar?. Dac?
cunoa?tem succesiunea genei, atunci putem determina cu u?urin?? succesiunea
aminoacid? a proteinei codificate de ea; оn prezent adesea este mai simplu
a se determina structura primar? a proteinei pe aceast? cale indirect?
decвt cu ajutorul secven?rii directe, adic? prin descifrarea succesiunii
aminoacizilor оn proteine. Dac? determinarea succesiunii aminoacide a
proteinei dureaz? luni ?i chiar ani оntregi, apoi оn prezent se reu?e?te a
secveniza ADN-ul оn cвteva s?pt?mвni.
Importan?a acestei metode pentru ingineria genic? ne-o demonstreaz?
faptul c? savantul american U. Hilbert, autorul ei a fost distins cu
premiul Nobel. Оn prezent experimentatorul poate citi cвte 1000 –5000 de
nucleotide pe zi. Prelucrarea ?i analiza multilateral? a acestei cantit??i
de informa?ie este deseori imposibil? f?r? ma?ina electronic? de calcul
(MEC), care a devenit un aparat indispensabil al laboratorului de inginerie
genic?. MEC poate de asemenea prezenta, ?inвnd cont de succesiunea
nucleotidelor, specificul proteinei, pe care оl va produce aceast? gen?.
Toat? aceast? informa?ie ma?ina o p?streaz? оn memoria sa.
Exist? cвteva centre ?tiin?ifice, unde se p?streaz? informa?ia cu privire
la structura primar? a genelor. Ce creeaz? o banc? de succesiuni
nucleotide, оnzestrate cu o puternic? MEC. Asemenea b?nci exist? ?i оn
multe ??ri str?ine. Ele toate sunt unite printr-un sistem mondial unic,
pentru ca оn orice moment s? se poat? ob?ine informa?ia despre anumite
gene.
Astfel ingineria genic? aduce nu numai un aport important la cercet?rile
fundamentale оn domeniul biologiei moleculare, ci contribuie totodat? la
elaborarea unor aspecte practice ?tiin?ifice de mare importan??, inclusiv
ale sistematicii.
15.3 Realiz?rile ?i perspectivele genosistematicii
Care sunt rezultatele practice ob?inute de genosistematic?? Cercet?ri ce
au avut un scop practic bine definit au fost оncepute de I. Blohina la
Institutul de cercet?ri ?tiin?ifice оn domeniul epidemiologiei ?i
microbiologiei din Gorchii Mai tвrziu la acest institut a fost creat primul
laborator specializat, care solu?ioneaz? probleme importante de
microbiologie ?i epidemiologie practic?.
Rapiditatea ?i exactitatea sunt avantaje ale metodelor genosistematice de
identificare a microbilor. Ele au mare importan?? atunci cвnd propriet??ile
microbului sunt denaturate оn urma contactului cu preparatele
medicamentoase sau оn urma variabilit??ii ne ereditare obi?nuite.
Aceste variabilit??i lezeaz? prea pu?in programul, dar оn complexul
caracterelor fenotinului aduc tr?s?turi care denatureaz? «portretul»
microbului, f?cвndu-l de ne recunoscut. Iat? un exemplu din practic?. Оn
una din taberele de pionieri din Crimeia copiii au оnceput a avea tulbur?ri
gastrointestinale. Prin metodele obi?nuite nu s-a putut determina cu
exactitate agentul patogen. Medicii au fost nevoi?i s? recurg? la
experien?e de hibridizare molecular? a ADN-ului. Ele au dat rezultate
univoce, care au permis a se identifica microbul ?i a se lua m?suri
antiepidemice.
Metoda de hibridizare a ADN-ului s-a dovedit a fi foarte util? pentru
sistematica microorganismelor. Mult timp savan?ii nu erau siguri de
existen?a unor grupuri de microbi. Pe baza comunit??ii caracterelor lor
fenotipice, cocii, lactobacilii, vibrionii ?i multe alte grupuri, dup? cum
s-a constatat, includeau specii ne оnrudite.
Printre numeroasele specii de microbi exist? ?i un grup de bacterii
luminiscente, al c?ror loc оn sistematic? este determinat foarte vag.
Оn anii 1965-1969 lucr?torii ?tiin?ifici ai vasului marin «Viteazi» au
separat din apa marin? 50 de tulpini ale acestor microbi. Multe din ele n-
au putut fi determinate prin metodele cunoscute conform caracterelor lor
fenotipice. Savan?ii au hot?rвt s? fac? analiza ADN-ului. Ea a ar?tat c?
dintre tulpinile separate 5 fac parte dintr-o nou? specie de bacterii
luminiscente, numit? fotobacterium belozerschii, mo?tenind numele unuia
dintre fondatorii genosistematicii.
Utilizarea criteriilor geneticiii moleculare a scos din impas sistematica
contemporan? a microorganismelor. Experien?ele asupra ADN-ului au permis
examinarea de pe pozi?ii noi a locului pe care оl ocup? оn sistematic?
multe plante ?i animale superioare.
Speciile de grвu, de exemplu, aproape nu se deosebesc dup? componen?a ADN-
ului atвt оntre ele, cвt ?i оntre speciile din genurile apropiate egilops,
secar?, orz. Totodat? ADN-ul diferitelor specii de crin, ceap? adeseori nu
se aseam?n? dup? structur?.
Pentru separarea genurilor, familiilor, oridinelor ?i a grupelor
sistematice mai superioare e nevoie de o apreciere obiectiv? a distan?ei
genetice dintre ele, a gradului de divergen?? a genotipurilor care formeaz?
speciile lor.
Ce poate oferi genosistematica оn scopul solu?ion?rii acestei probleme
dificile?
Toate cercet?rile оn care se folose?te metoda de hibridizare a ADN-ului
au condus la aceea?i concluzie: partea succesiunilor omologice (identice) a
nucleotidelor оn ADN scade pe m?sur? ce compar?m оntre ele speciile cu un
grad tot mai mic de rudenie filogenetic?.
La speciile din diferite clase de animale vertebrate, de obicei, se poate
g?si оn ADN 5–15% de succesiuni omologice de nucleotide, la speciile din
diferitele ordine de aceea?i clas? – de la 25 pвn? la 40% ?. a. m. d.,
inclusiv pвn? la speciile de acela?i gen, care deseori nu pot fi
recunoscute.
Aceste aprecieri cantitative ale asem?n?rii materialului genetic pot fi
utilizate оn solu?ionarea cazurilor discutabile, atunci cвnd diferi?i
sistematicieni apreciaz? оn mod diferit rangul taxonului. De exemplu,
majoritatea sistematicienilor divizeaz? оn prezent pe?tii оn dou? clase:
pe?ti cartilagino?i ?i pe?ti oso?i. Dup? ce a fost hibridizat ADN-ul
rechinului cu ADN-ul crapului, somnului, gorbu?tei ?i nisetrului, s-a
constatat o mare neasem?nare: au fost g?site doar aproape 10% de omologii,
fapt ce confirm? teza cu privire la dep?rtarea ce exist? оntre aceste dou?
grupuri de pe?ti.
S-au dovedit a fi nea?teptate, оns?, rezultatele hibridiz?rii ADN-ului
pe?tilor oso?i: partea omologiilor оn ADN-ul nisetrului pe de o parte ?i a
reprezentan?ilor a trei subordini diferite – costr??ului, crapului,
somonului – pe de alta, a fost de asemenea mic? – aproape 10%.
Pe baza acestor rezultate s-a tras concluzia c? este ra?ional ca
sturionii s? fie extra?i din clasa pe?tilor oso?i ?i s? alc?tuiasc? o clas?
independent?, precum considera pe timpuri ?i A. N. Sever?ev.
Astfel metodele ingineriei genice fac posibil? studierea evolu?iei
moleculare a lumii vegetale ?i lumii animale, precum ?i a regnului
microorganismelor. Ele pot fi de mare ajutor la solu?ionarea unei serii de
probleme ce ?in de arheologie, de evolu?ia omului, de dezvoltarea ?i
migra?ia popoarelor. Aceast? posibilitate o confirm? ?i comunicarea
senza?ional? f?cut? nu demult de c?tre savantul suedez S. Paabo de la
Universitatea Uppsala despre clonarea reu?it? a ADN-ului extras din
r?m??i?ele mumiei unui copil egiptean, care a tr?it aproape 2400 de ani оn
urm?.
Autorul cercet?rii a оncercat s? separe ADN-ul din dou?zeci ?i trei de
diferite mumii, dar numai оntr-un singur caz a avut noroc. Din pulpa stвng?
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75
