02 ноября 2007. Мышь, которая потрясла мир Стив Коннор http://www.inopressa.ru
Она способна много часов бежать со скоростью 20 метров в минуту, не уставая. Живет она дольше, сексом занимается чаще, а ест больше, но не толстеет. Может быть, наука, создавшая эту супермышь, усовершенствует и человека? Ученые потрясены созданием генетически модифицированной "супермыши" с необыкновенной физической силой и выносливостью – сравнимыми с результатами лучших спортсменов. Теперь можно ожидать, что когда-нибудь это открытие будет использовано для радикального усовершенствования физических возможностей человека. Супермышь может без передышки бежать в течение пяти часов или даже дольше со скоростью 20 метров в минуту, преодолевая до 6 км. По словам ученых, это равносильно тому, как если бы человек на высокой скорости поднялся на велосипеде на одну из альпийских вершин, не делая остановок. Правда, супермышь съедает на 60% больше пищи, чем обыкновенная, но при этом не толстеет. Кроме того, она живет дольше и даже в старости активно занимается сексом: модифицированные мыши способны размножаться в возрасте, который трехкратно превышает максимальный репродуктивный возраст нормальных мышей. Американские ученые, создавшие этих мышей, – сейчас у них уже имеется целая колония из 500 особей – говорят, что сами удивились их возможностям, особенно если учесть, что супермыши созданы в результате стандартной процедуры по генетической модификации одного-единственного гена, регулирующего обмен веществ. Между прочим, этот ген у мышей – общий с людьми. Исследователи подчеркнули, что целью эксперимента не является подготовка к стадии усовершенствования человеческих генов. Однако они признали, что результаты, возможно, пригодятся для разработки новых лекарств или курсов лечения, которые когда-нибудь будут использованы для "наращивания" природных способностей спортсменов. Ричард Хенсон, профессор биохимии Case Western Reserve University (Кливленд, Огайо), говорит, что по физическим возможностям супермышь можно сравнить разве что с лучшими спортсменами – например, с велогонщиком Лэнсом Армстронгом, который семь раз подряд, с 1999 по 2005 год, выигрывал "Тур де Франс". Внесение изменений в некий ген, ответственный за работу организма с глюкозой, по-видимому, стимулирует эффективное использование жировых запасов для производства энергии. Между тем супермыши – как и самые выносливые спортсмены – не страдают от накопления избыточной молочной кислоты: вещества, которое вызывает спазмы мыщц. Вчера профессор Хенсон пояснил: "В плане обмена веществ эти мыши – все равно, что Лэнс Армстронг, едущий на велосипеде в гору по Пиренеям. Энергию они в основном черпают из жирных кислот, а молочной кислоты в их организмах вырабатывается очень мало. Они могут не пить, не есть, но при этом бежать без остановки четыре-пять часов. В своем вольере они ведут себя в 10 раз активнее, чем обыкновенные мыши. Кроме того, они дольше живут – некоторые доживают до трехлетнего возраста – и почти три года размножаются. Словом, это поразительные животные". "Есть и минусы: едят они вдвое больше, чем обычные мыши из контрольной группы, а масса тела у них вдвое меньше, чем у нормальных. Кроме того, они очень агрессивны, – сообщил Хенсон. – В чем причина, мы пока по-настоящему не разобрались". Профессор Хенсон, руководитель группы из 15 исследователей, сказал, что первая супермышь была создана около четырех лет тому назад. Для этого эмбриону мыши была сделана инъекция высокоактивной формы гена, который отвечает за энзим под названием "фосфоенолпируват-карбоксикиназа" (сокращенно он обозначается латинской аббревиатурой PEPCK-C). Результаты экспериментов на мышах впервые опубликованы сегодня в издании Journal of Biological Chemistry. "У нас, людей, есть точно такой же ген, – сказал профессон Хенсон. – Но над людьми так экспериментировать не станешь. Это абсолютно неэтично. Мы не считаем, что эта модель, разработанная на мышах, является адекватной моделью для генной терапии человека. Сегодня невозможно внедрять гены в мышцы скелета человека, и было бы неэтично даже пытаться это делать". Однако фармацевтические компании, возможно, смогут на базе этих результатов разрабатывать новые препараты, улучшающие работу мышц, что будет полезно людям с определенными заболеваниями. Профессор Хенсон признал, что существует вероятность злоупотребления такими препаратами среди спортсменов. "Да, такое весьма возможно, – сказал он. – Это другой подход к внедрению гена в организм человека. Я был бы готов совершить это лишь с целью помочь человеку с серьезной болезнью типа муковисцидоза". Исследователи начали свой эксперимент, чтобы побольше узнать об энзиме PEPCK-C, присутствующем в основном в печени и почках. В результате генной модификации концентрация этого энзима в мышцах супермышей до 100 раз превышает тот же показатель у обычных мышей. "Задача нашего эксперимента состояла в том, чтобы изучить обмен веществ и производство энергии у мышей, – пояснил профессор Хенсон, – а также установить, какую роль может сыграть одиночный, важный для обмена веществ энзим, если ввести его в ткани, где он обычно не находится в высокой концентрации". По словам Хенсона, изменения в физических возможностях и поведении модифицированных мышей стали для ученых полной неожиданностью. Обычно ученым приходится делать анализы крови, чтобы установить, возымела ли модификация генов какие-либо последствия, но эти мыши заметно отличались от обычных еще в раннем возрасте. "Мы могли опознавать их, когда им было по несколько недель отроду, – сказал профессор. – Они скакали по клетке, точно жареный попкорн. Мы подсчитали, что они ведут себя в 10 раз активнее, чем обычные". Дальнейшие эксперименты на мышах, возможно, прольют свет на связь между высококалорийным рационом питания и раком, а также низкокалорийным рационом и долгожительством. "Наши мыши живут дольше, а едят почти вдвое больше обычных, – это явление требует изучения", – сказал Хенсон.
Дело скользкое: более ранние попытки генетической модификации
Генетическая модификация – метод, разработанный 30 лет тому назад. Он широко применяется по отношению к целому ряду животных в целях фундаментальных научных исследований, а также производства сельскохозяйственной продукции и лекарственных препаратов. Генетическая модификация предполагает внедрение в ДНК животного какого-нибудь дополнительного гена либо видоизменение выражения существующего гена. Вот несколько знаменитых примеров генномодифицированных животных:
Белтсвилльская свинья
Ранний эксперимент по внедрению человеческого гена, отвечающего за гормон роста, свиньям, чтобы они быстрее росли. Эти свиньи страдали от тяжелых болезней костей и суставов. Им было больно ходить.
Онкомышь
Творение ученых из Гарвардского университета. Генетически предрасположена к раку. На онкомышах исследователи смогли изучать эту болезнь. Ее создатели попытались получить на нее патент – то была одна из первых в истории попыток запатентовать животное.
"Мыши минус"
Вероятно, самый распространенный способ использования генетически модифицированных животных. У этих мышей модифицируется или уничтожается один из генов, дабы ученые смогли изучать результаты операции. Произвели революцию в исследованиях генов млекопитающих.
Козы, дающие паутину
В ДНК коз внедряется ген, отвечающий за выработку белка, который образует шелковые нити паутины. Козы вовсе не начинают плести паутину – нужный белок выделяется из их организма в составе молока. Такая шелковая паутина крепче стали, а значит, ее можно применять в промышленности.
Шпинатосвиньи
Японские ученые внедрили в ДНК свиней ген, заимствованный у шпината. По их словам, этот ген ограничивает накопления жира – а следовательно, такая свинина является более здоровой пищей.
Очеловеченные коровы
Экспериментаторы много раз пытались внедрить важные гены человека коровам, чтобы из их молока можно было извлекать белки, необходимые фармацевтической промышленности.
Экологически чистая свинья
Ученые пытаются внедрить в ДНК свиней некий ген бактерий, который сделает свиной навоз менее токсичным, дабы животноводческие фермы меньше загрязняли окружающую среду.
Ученые вывели червей-геев Марк Хендерсон http://www.inopressa.ru
26 октября 2007 газета Times написала об открытии американских ученых, которые, активировав один ген в мозге червей-нематод, обнаружили, что в результате гермафродитные особи могут испытывать половое влечение к другим гермафродитам, а не только к мужским особям. Это открытие вновь доказывает, что гомосексуальные или гетеросексуальные половые предпочтения – не только дело личного выбора и что на них оказывают значительное влияние биологические факторы. И хотя нематоды относятся к простейшим и нельзя напрямую экстраполировать элементы их поведения на человека, однако само наличие биологической составляющей полового влечения к особям того же пола может иметь большое значение для исследования человеческой сексуальности. Руководитель исследования Эрик Йоргенсен из Университета Юты отметил, что механизм полового влечения может быть однообразен для различных видов: "Мы не знаем, каков смысл этого открытия для половой ориентации, но оно доказывает, что половые предпочтения могут быть связаны с работой мозга. Люди подвержены воздействию эволюции точно так же, как черви. И если у червей половая ориентация генетически запрограммирована, возможно, то же самое верно и для человека. Люди обладают свободой воли, поэтому с ними сложнее". Нематоды – черви длиной один миллиметр, живут в земле, где питаются бактериями. Подавляющее большинство – гермафродиты, способные как вырабатывать сперму, так и откладывать яйца. Обычно они сами себя оплодотворяют перед тем, как отложить яйца. Примерно 0,05% нематод – мужские особи, им для продолжения рода нужны гермафродиты. Гермафродиты предпочитают спариваться с мужскими особями, если таковые имеются в наличии, а не оплодотворять себя сами. И хотя они могут вырабатывать сперму, они не оплодотворяют других гермафродитов, потому что у них отсутствует необходимая для спаривания система. Так как у нематод нет настоящих женских особей, гермафродиты в целях исследования рассматривались в качестве самок. Многие гены червей-нематод идентичны генам человека и других животных, поэтому их часто используют на ранних стадиях генетических лабораторных исследований. У червей нет глаз, поэтому они определяют пол друг друга по запаху. Журнал Current Biology пишет, что ученые активировали у гермафродитов ген fem-3, который отвечает за развитие нематоды в мужскую особь, способствуя выделению нейронов, присутствующих только в мужском мозге, и формированию таких копулятивных элементов, как хвост. В ходе эксперимента ген fem-3 был активирован только в мозге, поэтому у червей развивались только мужские нервные клетки, но не телесные характеристики. Тем не менее, они вели себя, как мужские особи, пытаясь найти и оплодотворить других гермафродитов. "Они похожи на девочек, но ведут себя и думают, как мальчики. Влечение к особям своего пола – часть нервной системы", – сказал Джеми Уайт, проводивший опыты. По словам профессора Йоргенсена, "сексуальное поведение связано с мозговым циклом, одинаковым у обоих полов червей, и определяется не только дополнительными нервными клетками, появляющимися в мужском или женском мозге. Мужские и женские особи ведут себя по-другому потому, что одни и те же нервные клетки перепрограммируются на изменение половых предпочтений". На второй стадии исследования ученые воздействовали на различные нервные клетки мужского мозга, чтобы определить, какие из них отвечают за переключение влечения на гермафродитов, и обнаружили, что если отключение одного из восьми сенсорных нейронов у взрослых особей влияло на влечение, то молодые мужские особи развивались нормально, если хотя бы одна такая нервная клетка оставалась нетронутой. Это открытие, заключает газета, наводит на мысль о наличии альтернативных возможностей в половом развитии мужских особей.
Загадка биологии
В 1993 году Дин Хеймер из Американского института рака открыл зону хромосомы Х, связанную с мужской гомосексуальностью. Биолог-гей Саймон Левэй нашел доказательство того, что строение мозга мужчин-гомосексуалистов и мужчин-гетеросексуалов различно. Исследования показали, что у мужчин, имеющих старших братьев, на 33% больше шансов стать гомосексуалистами. Велика вероятность того, что мужчины с короткими безымянными пальцами чаще становятся геями. Биологическая загадка "гей-генов" заключается в том, что у гомосексуалистов должно рождаться меньше детей, и поэтому гены не должны передаваться по наследству.
1 ноября Слоны на ЛСД, пересадка собачьих голов и качели для воскрешения мертвых Иэн Сэмпл http://www.inopressa.ru
Гениальные эксперименты или выходки сумасшедших? Составлен список самых безумных экспериментов, когда-либо предпринятых во имя науки
Как-то в пятницу, в августе 1962 года, Уоррен Томас, директор зоопарка Lincoln Park в Оклахома-Сити, выстрелил в слона по кличке Таско – спустив курок, он метко попал в круп. Патрон был начинен галлюциногенным препаратом ЛСД, который немедленно попал в кровь животного. Доза в 3000 раз превышала ту, которую мог бы принять человек, желающий "развеяться". Результаты не заставили себя ждать. Таско несколько минут бегал по вольеру и громко ревел, а затем рухнул на бок. Он был мертв. Томас и его коллеги уверяли, что печальный исход стал результатом научного эксперимента по выяснению, не является ли ЛСД причиной необычного синдрома, при котором слоны ведут себя агрессивно, а из их желез выделяется вязкая жидкость. В статье об этом инциденте, отправленной в американский журнал Science четыре месяца спустя, ученые сделали вывод: "По-видимому, слоны крайне восприимчивы к воздействию ЛСД". История слона Таско вошла в "десятку" самых безумных экспериментов, осуществленных в погоне за истиной. По крайней мере, так полагает журнал New Scientist, опубликовавший сегодня этот список. Если от гениальности от безумия один шаг, то многие из этих экспериментаторов решительно этот шаг сделали. Так, в 1960-е годы был проведен следующий опыт. 10 солдат посадили в самолет на авиабазе Форт-Хантер-Лиггетт в Калифорнии. Они думали, что отправляются на обычное учебное задание. На высоте около 5 тыс. футов самолет внезапно накренился и вошел в пике. Из динамиков в салоне раздался голос пилота: "Авария. Один двигатель заглох, шасси не выпускается. Попробую приводниться в океане". Солдаты осознали, что шансы на спасение невелики. И тут стюард раздал всем бланки договоров о страховании и попросил их заполнить, пояснив, что на случай гибели все должно быть оформлено. Солдаты и не подозревали, что им ничего не угрожает, – это был всего лишь эксперимент, дабы выяснить, как сильнейший стресс влияет на когнитивные способности человека. Для тестирования способностей как раз и требовалось заполнить бланки. Как только последний солдат справился с этим, пилот объявил: "Насчет аварии я просто пошутил, ребята!". Позднее эксперимент попытались повторить на новой группе ничего не подозревающих "добровольцев", но один из членов первой группы сорвал его, написав на гигиеническом пакете в салоне самолета предостережение. Один из самых кошмарных экспериментов, вошедших в список New Scientist, осуществил советский хирург Владимир Демихов. В 1954 году он представил широкой публике двухголовую собаку, созданную в научной лаборатории: голову с шеей и передние лапы щенка пересадили на шею взрослой немецкой овчарки. Журналисты, которым продемонстрировали это существо, отметили: с обрубленной шеи щенка капало молоко, когда он пытался его лакать. Иногда две головы ссорились: овчарка пыталась стряхнуть с себя щенка, а тот в ответ кусался. Несчастное создание прожило шесть дней. В течение последующих 15 лет Демихов еще 19 раз повторил эксперимент. Самое долговечное существо прожило месяц. За пределами СССР этот эксперимент всерьез не восприняли, сочтя рекламным трюком, но заслугой Демихова считается разработка изощренных хирургических методов, подготовивших почву для первой в мире пересадки сердца человеку. В списке оказались и несколько попыток разгадать тайны человеческой природы. Кларенс Льюба, психолог из Йеллоу-Спрингс, штат Огайо, решил разобраться, почему мы смеемся, когда нас щекочут, – условный это рефлекс или безусловный. Опыты он проводил на своем новорожденном сыне, а затем и на дочке. А Лоренс Лешэн, ученый из Вирджинии, в 1942 году стоял посреди комнаты, где спала группа мальчиков, и повторял: "Мои ногти на вкус ужасно горькие", чтобы выяснить, можно ли методом гипнопедии отучить ребят от привычки грызть ногти. Врач Стаббинс Ффирт из Филадельфии вознамерился доказать, что желтая лихорадка незаразна, и для этого пил свежую рвоту людей, страдающих этим заболеванием. Было это в 1804 году. Ффирт не заболел и заявил, что доказал свою правоту. Однако позднее ученые выяснили, что желтая лихорадка крайне заразна, вот только передается она исключительно путем внедрения возбудителя в кровь – например, при укусе комара. Столь же некорректным был эксперимент и Роберта Корниша из Калифорнийского университета, который в 1930-е годы пытался возвращать дохлых животных к жизни, раскачивая их на качелях. Лишь немногие ненадолго оживали, но оказывалось, что у них сильно поврежден мозг. Как и следовало ожидать, в списке самых диких экспериментов присутствует сексуальная тема. Изучая половое возбуждение у индюков, исследователи из Университета штата Пенсильвания весьма заинтересовались тем фактом, что птицы пытаются спариваться с муляжами, похожими на настоящих самок. Ученые постепенно демонтировали муляжи, убирая их составные части. Оказалось, что самцы чрезвычайно возбуждаются, даже если показать им одну голову на палке.
Вот они! 10 самых безумных экспериментов
Слон получил большую дозу ЛСД, дабы выяснить, вызовет ли это у него временное помрачение сознания. Вывод: для слонов ЛСД смертелен.
Пассажиры самолета, которым сказали, что они вот-вот погибнут в авиакатастрофе, сделали больше ошибок в письменном тесте. Вывод: сильнейший стресс вреден для когнитивных способностей человека.
Двухголовые собаки, созданные советским хирургом, жили не больше месяца. Вывод: происходит отторжение тканей, организмы разных особей несовместимы.
Психолог, экспериментируя на собственном сыне, выяснял, является ли смех врожденной реакцией на щекотку. Вывод: да, является.
Группа мальчиков, которые грызут ногти, во сне выслушивала некие фразы, воспроизводимые экспериментатором или техническим устройством. Фразы были призваны отучить их от дурной привычки. Вывод: обучение во сне возможно. Другие эксперименты доказали обратное.
Чтобы проверить, может ли человек уснуть в самых неблагоприятных условиях, добровольцам подклеивали веки пластырем, чтобы они не могли зажмуриться, и светили прямо в глаза яркими лампами. Вывод: через 12 минут испытуемые задремали.
Людей просили нюхать нашатырный спирт, засовывать руки в ведро, полное лягушек, и смотреть порнофильмы. Вывод: отвращение в разных случаях мимически выражается по-разному.
Врач втирал рвотные массы больных желтой лихорадкой в открытые раны, а также пил ее. Вывод: ошибочное заключение, что эта болезнь не заразна.
Трупы животных клали на качели, чтобы воскресить умерших путем восстановления кровообращения. Вывод: двое животных ожили, но мозг у них был поврежден и утрачено зрение.
Муляжи индеек постепенно демонтировали, чтобы выяснить, с каким "минимальным комплектом" готов спариваться самец. Вывод: самцов индюка возбуждает голова самки на палке, а вот к безголовому телу они равнодушны.
