Меню

Мышцы человека и свиньи

Что общего между человеком и свиньёй?

За неряшливость человека часто называют свиньёй. Однако на этом сходства человека с хрюшками не заканчиваются. Между ними столько общего, что Homo sapiens впору вести родословную от этого животного!

Ближайшим родственником Хомо сапиенс в животном мире считается обезьяна. Если быть конкретней – шимпанзе. Как бы это не звучало парадоксально, но учёные уверены, что ближе всех к человеку по строению внешних/внутренних органов, физиологии, структуре ДНК и составу крови находится обыкновенная свинья. Вы уже занесли нож над сочным шпиком? Погодите! Может, после прочитанного вы пересмотрите свои гастрономические пристрастия…

Внутренние и внешние органы

По строению, размерам и даже массе свиные органы практически идентичны человеческим. У нас с хрюшами на 95% одинаковые лёгкие, сердце, поджелудочная железа, печень, почки. Например, свиное сердце почти полный аналог человеческого. Оно имеет такое же строение и весит лишь на 20 грамм больше, чем сердце человека.

Поэтому на полном серьёзе учёное сообщество обсуждает идею трансплантации свиных органов человеку. Пока результаты так себе. Учёные не смогли решить проблему отторжения. Но некоторые успехи есть. Например, уже многие десятилетия кардиохирурги практикуют пересадку аортальных клапанов свиного сердца. По слухам, подобную операцию в 1997 году перенёс знаменитый голливудский актёр Арнольд Шварценеггер.

А ещё у свиней почти человеческие глаза и зубы. Особенно зубы. Это заметили ещё дотошные эскулапы Древнего Рима. Античные дантисты часто именно из свиных зубов изготавливали протезы своим пациентам.

Общая физиология

В организме свиньи и человека протекают во много схожие физиологические процессы. Человек и свинья одинаково видят, слышат, переваривают пищу, выделяют гормоны и т.п.

Например, свиная кожа подвержена загару и так же, как и человеческая, реагирует на аллергены. Поэтому логично предположить, что фармацевтические компании, прежде чем втюхать свою продукцию нашим женщинам, испытывают свои новинки на свиньях.

Впрочем, справедливости ради надо заметить, что загорать могут не только свиньи, но и собаки с кошками.

Или возьмём к примеру свиную кровь. Она почти идентична человеческой. В ней процентное содержание гемоглобина и белков практически такое же, как в человеческой крови.

К сожалению, отличия всё же есть. У свиньи аж 16 групп крови. К тому же некоторые компоненты свиной крови отличаются по структуре от человеческой. Поэтому использовать хрюш в качестве доноров не получится.

Ответная реакция организма хрюшек на лекарства почти идентична человеческой. Это свойство широко используется в фармакологии и экспериментальной медицине. На хавроньях испытывают новейшие лекарства и проверяют действие токсинов. Раньше эта роль отводилась преступникам, военнопленным и безнадёжным больным. Что сказать. Спасибо, хрюшки, что вы есть!

Как много общего у человека и свиньи

Людей неряшливых часто называют свиньями. Но это не означает, что такое разгильдяйство – единственный одинаковый признак при сравнении человека с этим животным. Когда ученые собрали воедино все факторы, которые роднят человека со свиньей, то поразились их количеству. Оказалось – людям впору считать себя произошедшими от свиней!

А как же обезьяна?

Кто же из братьев наших меньших ближе нам по всем параметрам

В науке очень давно существует утверждение, что самым близким родственников человеку из всех существующих на Земле животных является обезьяна. И даже был выявлен конкретный вид – шимпанзе. На сегодняшний момент это мнение опровергается гипотезой о том, что сходной физиологией, структурой ДНК, составом крови и строением внутренних органов обладает вовсе не обезьяна, а самая обычная свинья.

Сходство внешних и внутренних органов

Хоть и почти аналог, а о пересадке говорить еще слишком рано

Различные органы «хрюши» по разным параметрам практически идентичны тем, которые имеются у людей. Причем соответствие очевидно по размерам, строению и массе. Так, на 95% одинаковыми со свиньей органами человеческого организма являются почки, легкие, поджелудочная, печень и сердце. Кстати, свиное сердце называют почти полным аналогом человеческого. Строение его одинаково, а вес только на 20 грамм превышает массу такого же человеческого органа.

Собственно, на этом и основана идея трансплантации органов свиньи человеку. Но особого эффекта опыты пока не дали – проблема отторжения еще не побеждена. Хотя отдельные части сердца свиней уже несколько десятилетий успешно пересаживают людям. Считается, что глаза и зубы у свиней почти человеческие. Причем зубы особенно заинтересовали еще эскулапов Древнего Рима. Они брали свиные зубы за основу для изготовления протезов пациентам.

Читайте также:  Хронический гипертонус мышц предплечья

«Мы с тобой одной…физиологии»?

Зато проводить испытания лекарственных и косметических средств на свиньях можно весьма успешно

Физиологические процессы, протекающие в организмах человека и свиньи зачастую аналогичны. Это касается зрения, слуха, переваривания пищи, выделения гормонов и многого другого. Чего стоит способность свиной кожи загорать на солнце, так же как и человеческой! Реакция на аллергию тоже одинакова. Это дало возможность фармацевтическим компаниям проводить испытания своих препаратов сначала на свиньях, а уж потом пускать их в продажу.

Кровь свиньи сходна с людской по многим параметрам. Во всяком случае, количество содержащихся в ней белков и гемоглобина почти не отличается. При этом, у «хрюш» количество групп крови – 16, не то что у человека! И есть отличия в структуре некоторых компонентов, поэтому делать переливания между человеком и свиньей точно не получится. Но зато реакция свиного организма на лекарства практически такая же, как у людей, что позволяет испытывать на них новейшие лекарства. К слову, раньше роль таких подопытных исполняли военнопленные, осужденные или безнадежно больные. А теперь их с успехом заменили свиньями.

Наполовину человек наполовину свинья!

Неизвестное существо гибрид человека и свиньи появился в научных лабораториях. Ученые вырастили первые в мире эмбрионы-химеры состоящие из клеток людей и свиней. Органы этих млекопитающих давно используют в медицине для пересадки человеку. Кроме того тесты химических препаратов и лекарств часто проводится именно на их биоматериале. Созданные в лаборатории химеры в ближайшее временя примут участие в проверке медикаментов. Они станут последней ступенью перед переходом к испытаниям на людях. Но к каким последствиям могут привести столь смелые эксперименты с природой? Есть ли у нас право на создание новых видов?

Отправной точкой для эксперимента стал эмбрион поросенка, специалисты изучили их геном вдоль и поперек и выяснили, что ДНК человека и свиньи очень схожа с человеческой.

По большей части у нас похожи: легкие, желудок, сердце, строение сосудов, поджелудочной железы. Даже функционирование этих органов у нас очень похоже. Такие препараты как инсулин, который необходим диабетикам, получались из поджелудочной железы свиней.

Американские учены работали по технологии искусственного оплодотворения. В организм свиноматки одновременно вживили клетки человека и животных и те и другие успешно прижились. Однако из 2 тыс. гибридных эмбрионов выжили только 186.

Берут эмбрион свиньи и эмбрион человека и на ранних стадиях их разрушают перемешивают и получается химера, в которой есть хромосомы от первого предка и от второго.

Этот эмбрион поросенка только с виду кажется обычным. На самом деле это настоящая химера, в это трудно поверить, но как минимум один из органов выжившего гибрида (почка, печень или поджелудочная железа) состоит исключительно из человеческих клеток. Не уже ли генетикам удалось создать целую ферму по выращиванию донорских органов.

Разница в размерах органов будет не сильно большой. Процесс отторжения будет менее выражен за счет того, что у нас очень многие белки схожи, все будет происходить таким же образом, если бы донором был человек.

По факту американские ученые совершили невероятное. Они заставили человеческие клетки развиваться в организме свиньи. Однако жизнь такого свиночеловека была недолгой, химере позволили прожить всего 1 месяц, а потом ее умертвили (из этических соображений).

Целесообразность этого эксперимента у многих вызывают сомнения. Некоторые ученые опасаются, что имплантированные человеческие клетки могут мигрировать в мозг развивающегося эмбриона и в итоге вместо гибрида донора мы получим настоящего монстра.

К тому же подобные эксперименты ставят под удар уникальный геном человека, по мнению некоторых экспертов он может быть утрачен навсегда, если ученые будут продолжать в том же духе.

Если было полезно и интересно ставьте палец вверх, обязательно подписывайтесь на канал, не забывайте в соцсетях делиться с друзьями новыми открытиями, а дальше вас ждет еще больше гипотез и мистификаций.

ДНК свиньи, человека и шимпанзе

Отчасти, по причине того, что внутренние органы свиньи весьма неплохо подходят для пересадки человеку. А еще Бернард Вербер подлил масла в огонь со своей гнигой “Отец наших отцов” (но там, надо понимать, фантастика чистой воды).

А вот что думают по этому поводу специалисты-генетики, насколько всё-таки свинья и человек близки генетически?

Владимир Александрович Трифонов: Цифры гомологий генома имеют довольно невысокую ценность, все сильно зависит от того, что мы с чем сравниваем: учитываем ли структурные изменения генома, учитываем ли повторенные последовательности или же речь идет только о заменах в кодирующих областях.

Читайте также:  Человек на дельтовидные мышцы

Как сравнительный цитогенетик, я могу сказать, что эволюция кариотипов свиных сопровождалась большим количеством перестроек – даже от общего предка со жвачными и китообразными свиных отделяет 11 разрывов и 9 инверсий, плюс еще в линии свиней после отделения пекариевых произошло 7 слияний и три инверсии. Когда мы строим молекулярные филогении на основе данных секвенирования, то свинья никогда не попадает в родственники человеку, таких данных можно привести множество и они гораздо точнее и надежней, чем общие оценки молекулярных различий. Отличий между геномами свиньи и человека сотни тысяч, поэтому для их оценки используются специальные программы, которые, основываясь на сходстве и различии множества признаков строят филогенетические деревья. Положение на филогенетическом древе как раз и отражает степень сходства или различия между видами.

У филогенетиков есть свои трудности и свои противоречия, но сегодня мало кто сомневается в некоторых базовых идеях. Вот, например, три современные статьи, где филогении строились разными группами (являющимися общепризнанными экспертами в данной области), основываясь на множестве признаков, взятых из последовательностей ДНК:

Conrad A. Matthee et al. Indel evolution of mammalian introns and the utility of non-coding nuclear markers in eutherian phylogenetics. Molecular Phylogenetics and Evolution 42 (2007) 827–837.

Olaf R. P. Bininda-Emonds et al. The delayed rise of present-day mammals. Nature, Vol 446|29 March 2007.

William J. Murphy et al. Using genomic data to unravel the root of the placental mammal phylogeny. Genome Res. 2007 17: 413-421.

Во всех опубликованных филогениях (см., рисунок ниже) свинья прочно занимает свое место среди парнокопытных, а человек “никуда не выскакивает” из отряда приматов, т.е. данные, полученные по анализу разных последовательностей ДНК, одинаково отвечают на этот вопрос, подтверждая в этом вопросе филогении, построенные по морфологическим признакам еще в 19 веке.

Из рисунка видно, что свинья отстоит от человека дальше, чем мышь, кролик и дикобраз. Источник: William J. Murphy et al. Using genomic data to unravel the root of the placental mammal phylogeny. Genome Res. 2007 17: 418.

Михаил Сергеевич Гельфанд: про точный % совпадений ДНК, честно говоря, сходу не скажу, да и не очень понятно, что бы это значило: в генах? в межгенных промежутках? большая часть генома свиньи с человеком просто не выравнивается (в отличие от шимпанзе), там про % совпадений говорить не имеет смысла. В любом случае, свинья от человека дальше, чем мышь. А вот кто близок к свиньям – так это киты (правда, они еще ближе к гиппопотамам).

Вопрос. Константин Задорожный, главный редактор журнала для учителей “Биология” (Украина): В электронной книге уважаемого С. В. Дробышевского “Достающее звено” указано, что вторая хромосома человека образовалась в результате слияния двух хромосом предкового вида, которые у шимпанзе остались неслитыми (эту информацию лично я встречал и ранее, но в популярных изданиях она практически не освещалась). Соответственно, вопрос к кому-нибудь из экспертов. На каком этапе эволюции человека (ранние гоминиды, австралопитеки, ранние хомо и т.д.) произошла эта хромосомная аберрация? Возможно ли это определить?

Ответ. Владимир Александрович Трифонов: с удовольствием отвечу на Ваш вопрос, поскольку слияние хромосом предка шимпанзе и человека (соответствующих хромосомам PTR12 и PTR13 шимпанзе) действительно является последним значительным событием, изменившим кариотип человека.

Начнем с предка человекообразных обезьян – данные сравнительной геномики свидетельствует, что эти два элемента кариотипа были акроцентрическими, и именно в таком неизменном виде они сохранились у орангутана.

Далее у общего предка человека, гориллы и шимпанзе происходит перицентрическая инверсия, превратившая один из этих элементов в субметацентрик (этот элемент соответствует хромосоме PTR13 шимпанзе и хромосоме GGO11 гориллы). Затем у общего предка человека и шимпанзе происходит другая перицентрическая инверсия (в гомологе хромосомы PTR12 шимпанзе), превратившая ее в субметацентрик.

И, наконец, последнее событие уже в линии Homo – слияние двух субметацентриков с образованием хромосомы человека HSA2. Это не робертсоновское слияние (центрическое), а тандемное, при этом центромера PTR12 сохраняет свою функцию, центромера PTR13 инактивируется, а в точке тандемного слияния обнаруживаются предковые теломерные сайты (Ijdo et al., 1991).

По времени образования хромосомы HSA2 человека можно только сказать, что фиксация этой перестройки произошла после расхождения линий человек – шимпанзе, т.е. не раньше, чем 6.3 миллиона лет назад.

Читайте также:  Дрожь в мышцах при напряжении причины

Я не думаю, что у человекообразных обезьян повышена частота робертсоновских транслокаций. У них очень консервативные кариотипы, мало меняющиеся на протяжении миллионов лет, за это время в кариотипах видов других таксонов происходили десятки значительных преобразований. Есть данные из клинической цитогенетики, указывающие на частоту 0.1% в мейозе человека (Hamerton et al., 1975). Однако анализ геномов показывает, что такие перестройки не зафиксировались в линии человека.

Вопрос. Алексей (письмо в Редакцию): Возникают вопросы по ходу прочтения лекций по геномике для Физтеха. Не дано определение гену.

Ответ. Светлана Александровна Боринская: Определение гену легко было дать, когда о нем еще не очень много было известно. Например “ген – это единица рекомбинации”, или “ген – это участок ДНК, кодирующий белок”, “Один ген – один фермент (или белок)”, “Один ген – один признак”.

Теперь ясно, что дело обстоит сложнее и с рекомбинацией, и с кодированием. Гены имеют разную структуру, порой довольно сложную.Один ген может кодировать много разных белков. Один белок может кодироваться разными фрагментами ДНК, находящимися в геноме на большом расстоянии, продукты которых (РНК или полипептидные цепи) соединяются по мере созревания в один полипептид.

Кроме того, в состав гена входят регуляторные участки. И еще есть гены, не кодирующие белки, а кодирующие только молекулы РНК (кроме всем известных рибосомных РНК это молекулы РНК, входяющие в состав других молекулярных машин, открытые не так давно микроРНК и другие
типы РНК). Поэтому сейчас есть много определений того, что такое ген. Ген – это концепция, которую трудно уложить в одно краткое всеобъемлющее определение.

Вопрос. Алексей: Можно ли считать молекулу ДНК как часть генома?

Ответ С.Б.: Геном – это и есть ДНК. Или полный комплект молекул ДНК организма (в отдельной клетке) = геном.

При этом мы не подразумеваем клетки, в которых в процессе развития происходят перестройки ДНК (такие как клетки иммунной системы у млекопитающих или клетки животных, у которых происходит “диминуция хроматина” – утрата значительной части ДНК в процессе развития ).

Вопрос. Алексей: Можно ли считать, исходя из генетической карты Е.coli представленной в тексте, что понятно какой ген что кодирует?

Ответ С.Б.: Е.coli – самая изученная бактерия, но и для нее до сих пор не для всех генов известны функции. Хотя по нуклеотидной последовательности гена можно “вывести” аминокислотную последовательность белка. Для хорошо изученных бактерий примерно для половины генов известны функции кодируемых ими белков. Для части генов получены экспериментальные подтверждения функций, для части – предсказания делаются на основе сходства структуры белка с другими белками с известными функциями.

Вопрос. Алексей: Правильно ли я понимаю, что количество входящих в ген нуклеотидов для каждого гена различно? Какой-либо закономерности здесь нет.

Ответ С.Б.: Совершенно верно.

Вопрос. Алексей: Могут ли различные гены иметь абсолютно аналогичную последовательность нуклеотидов, но отличаться только местоположением?

Ответ С.Б.: Абсолютно идентичных генов, наверное, все же нет. Но расположенные в разных участках генома гены с очень близкой последовательностью нуклеотидов имеются. Только их называют не “аналогичными”, а “гомологичными”. Эти гены произошли в результате дупликации предкового гена. Со временем в них накапливаются замены нуклеотидов. И чем ближе к нам время дупликации, тем больше похожи гены. Дупликации генов встречаются у всех организмов – от бактерий до человека.

При этом разные гены у разных людей могут содержаться в разном количестве копий. Количество копий может влиять на активность соответствующих продуктов генов. Например, разное количество генов определенных цитохромов влияет на скорость метаболизма и выведения из организма лекарственных препаратов и, соответственно, рекомендуется применять разные дозы.

Вопрос. Алексей: Также хотелось бы услышать мнение специалистов касательно материалов, предоставляемых Гаряевым (имеется в виду т.н. теория “волнового генома”). Он утверждает что его опыты подтверждаются экспериментально в лабораториях. Так ли это. Что можете сказать на это?

Ответ С.Б.: Вы тоже можете утверждать все, что Вам вздумается. Но научный мир обратит внимание на Ваши утверждения только в том случае, если они будут опубликованы в рецензируемых научных журналах, да еще представлены с описанием деталей эксперимента, позволяющим его повторять.

Г-н Гаряев в научных журналах не публикует свои “открытия”, только журналистам рассказывает. Никаких данных о проведенных им “опытах” нет, только его слова. Пусть хотя бы лабораторный журнал покажет с подробной записью условий и результатов экспериментов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector