"Гайдаровка" провела XV Московский конкурс отзывов и рецензий на новые детские книги "Вдумчивый читатель", публикуем сегодня невероятно "вдумчивый" отзыв Михаила Джаошвили на книгу Карлы Хэфнер ДНК: код жизни. Кстати, переиздание книги вышло в январе и доступно к заказу.
В книге рассказывается о науке генетике, о том с чего она начиналась, что происходит в настоящее время, что ожидается в дальнейшем. Мне эта тема очень интересна, я увлекаюсь биологией и генетику начал изучать в школе.
По содержанию книга современная. В ней в хронологическом порядке рассказывается о развитии генетики, начиная с 1856 года, с опытов с горошком монаха Менделя. Менделевские законы наследственности стали основой теории гена. Благодаря совершенствованию микроскопов немецкому биологу Флемингу в 1875 году удалось обнаружить в ядре клетки хроматин. В хроматине биолог увидел нити, которые потом назовут хромосомами. Ученый наблюдал деление клеток под микроскопом и догадался об удвоении нитей (хромосом) перед делением. Флемминг назвал этот процесс митозом.
Вообще в открытиях часто необходима удача и счастливое стечение обстоятельств. Мендель выбрал горошек для своих исследований потому что горох быстро растет и дает много семян, за один год можно получить несколько урожаев. Но удача Менделя была в том, что горох самоопыляемое растение и к тому же у него гены разных признаков расположены на разных хромосомах.
В книге отдельная глава рассказывает о другом ученом американце Томасе Моргане. Томас был скептиком, он решил проверить открытие Менделя самостоятельно. Объектом своих исследований ученый выбрал плодовую мушку дрозофилу. В 1915 году Морган убедился в правоте Менделя, но еще обнаружил сцепленное наследование признаков и создал первые генные карты.
Моргану тоже сопутствовала удача при выборе объекта для опытов - у мушки дрозофилы всего четыре пары хромосом, при этом мушки очень быстро размножаются. Команда Томаса Моргана быстро собрала статистику.
Счастливое стечение обстоятельств, а именно работа в холодной лаборатории суровой зимой, помогла швейцарскому ученому Фридриху Миллеру заметить нуклеиновую кислоту в своих пробирках. Мишер проводил эксперименты с лейкоцитами, изучал белок в их клетках. В пробирках кроме белков образовывался какой-то белый осадок. Он происходил из ядер клеток, ученый назвал его нуклеином (в переводе с латинского - ядро). Благодаря холоду в лаборатории это вещество не распадалось и было обнаружено.
Зачем в клетке нуклеиновая кислота ученые поняли лишь через несколько десятков лет! Американский молекулярный биолог Освальд Эвери в 1944 году экспериментально доказал, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) является носителем генетической информации.
Структуру и форму ДНК ученые разгадали с помощью рентгеновских лучей. Британский биофизик и кристаллограф Розалинд Франклин переводила ДНК в твердую кристаллическую форму и облучала ее, получая картины рассеивания. Знаменитая фотография №51 подсказала американскому биологу Джеймсу Уотсону, что ДНК имеет форму спирали. В марте 1953 года была решена загадка строения ДНК - закрученная двойная спираль.
Автор книги Карла Хэфнер подробно останавливается чтобы читатель представил себе ДНК. Для этого предлагается вспомнить застежку – молнию. Основания ДНК – это зубчики молнии, если ДНК нужно удвоить – молния расстегивается, и к каждому отрезку достраивается новая цепочка. Это процесс репликации.
Художник книги Мике Шайер наглядно проиллюстрировала процессы деления клеток, структуру ДНК, синтез белка. С ее рисунками информация становится понятной и запоминается легко. В книге разноцветные страницы, хромосомы, рибосомы с «глазами». Определения терминов в конце глав выделены отдельно, мне это было удобно. Также в книге есть указатель и генетические задачи с ответами.
Мне запомнился вывод автора о том, что мутации не всегда плохо, и мутации - это движущая сила эволюции. Например, серьезное заболевания человека – серповидно-клеточная анемия (СКА). Люди, у которых такая мутация только в одной из двух хромосом не болеют малярией и живут как обычные люди. Малярия распространена в Индии и Африке. Каждый год от болезни умирают сотни тысяч человек. За тысячелетия ген СКА в этих регионах распространился и сейчас есть у 15% населения. В то же время в регионах, где малярии нет, эта мутация очень редкая, она не дает никаких преимуществ носителю.
От чего зависит наше будущее? Такой вопрос задает автор. Как мы выглядим записано в нашей ДНК, а характер, поведение, болезни, которыми мы болеем? Прописано ли наше будущее в генах или зависит от нашего окружения и образа жизни? Результаты исследования более 100 пар разделенных в детстве однояйцовых близнецов психолога Томаса Бушара в 1979 году оказались поразительными. В тестах на интеллект, темперамент, предпочтениях, поведении близнецы показали большие совпадения. По подсчетам Бушара около половины личностных черт зависят от генов, а другая половина - от окружающей среды.
Заключительные главы книги посвящены разделу молекулярной биологии - генной инженерии. В 1972 году ученым удалось сшить воедино ДНК двух бактерий. После этого открытия гены можно произвольно комбинировать и заменять. Генетический код одинаковый у всех живых организмов. Ученые пересадили человеческий ген инсулина в бактерию.
Бактерии начали производить гормон, затем этот белок извлекли из бактерий и получили лекарственный препарат - человеческий инсулин. До этого инсулин выделяли из крови свиней, коров и лошадей. Также для получения лекарств человеческие гены внедряют в животных. Выработанные белки попадают в молоко (или яйца) трансгенных животных. Белок выделяют из молока и используют для производства препаратов.
С помощью генотерапии можно заменить функцию дефектного гена, введя нормальный. В качестве переносчиков генов врачи используют вирусы. Первой пациенткой такого направления в медицине стала в 1990 году маленькая девочка. У неё был дефект гена, кодирующего белок ADA. У нее взяли кровь и с помощью вируса ввели в лейкоциты нормальный ген ADA.
Исправленные клетки затем вернули в организм. Девочка поправилась. Я уже писал о том, что книга современная. В ней рассказывается о «генных ножницах» или CRISPR-Cas9. Ученые обнаружили у бактерий оружие против вирусов. Бактерии умеют точно вырезать чужеродный генетический материал, не повреждая собственные гены. Этот метод поможет переписать ученым ДНК в любом месте. На технологию возлагают большие надежды. Например, селекционеры могут целенаправленно изменять ДНК растений, делая их устойчивыми к болезням и неблагоприятным условиям. Это позволит получать большой урожай и сократить использование удобрений и ядохимикатов. В книге упоминается ГМО «золотой рис», который содержит много витамина А. Такой рис нужен в бедных регионах мира, там из-за дефицита этого витамина каждый год слепнут сотни тысяч детей.
Автор книги Карла Хефнер рассказывает о проекте «Геном человека», который начался в 1990 году. В ДНК человека около 3 000 000 000 пар оснований, чтобы расшифровать их все более тысячи ученых из 40 стран приняли участие в проекте. Работа успешно закончилась 26 июня 2000 года!
Затем были расшифрованы геномы многих других живых существ. Книга выпущена издательством «Пешком в историю». У меня много книг от этого издательства. Книги очень современные и интересные. Иногда они продаются даже в музеях, например, я купил однажды книгу издательства в Дарвинском музее. На ВДНХ есть музей БИОТЕХ - центр современных биотехнологий. В экспозиции музея есть зал где можно увидеть модель ДНК и поиграть в игру по синтезированию белка. Там же можно узнать и про знаменитую овечку Долли. Я думаю, книгу «ДНК код жизни» многие посетители музея БИОТЕХ приобрели бы с удовольствием.
Заказать книгу ДНК: код жизни можно на сайте издательства или на маркетплейсах.