macroevolution: (Аномалокарис не любит вранья)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2012-01-20 01:38 pm

Виталий Кушниров: Генетика человека: состояние и перспективы

Генетика человека: состояние и перспективы
Генофонд человека находится не в лучшем состоянии. Но, вероятно, скоро можно будет многое поправить
Начнем с простых истин. В природе существование биологических видов сопровождается естественным отбором, то есть гибелью генетически не вполне совершенных индивидуумов. Это позволяет видам совершенствоваться и эволюционировать. Заметим, что без отбора не было бы не только совершенствования, но и самой жизни, ни в каких ее формах. И для того, чтобы мы, такие красивые и умные, могли сидеть сейчас перед компьютером, размышляя о всякой всячине, погибли миллиарды, нет, мириады ближайших родственников наших предков. Читать полностью

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-20 08:51 pm (UTC)(link)
Здесь так много людей, знания которых ограничены. Но почему-то все они настаивают на чем-то своем, опираясь на свои наивные представления и фантазии, вместо того, чтобы просто спрашивать о том, что было непонятно, у человека, который потрудился изучить тему.
Но спасибо за содержательность, многих и на это не хватает.

Сопоставление генотипа и фенотипа - непростая задача. Но компьютерный анализ миллионов геномов вполне способен ее дорешать. Мы увидим, что есть генные варианты, которые хороши в любых контекстах, а есть, которые в среднем хороши, но могут плохо сочетаться с вариантами других генов; и есть, которые плохи. Исходя из этого и подбираем.

Большинство генных функций нуждающихся в коррекции, относятся не к внешним признакам, красоте или силе, а к внутренним, к правильной и эффективной работе на клеточном уровне, на тканевом уровне. У человека 20 000 генов, и большинство не связаны с внешними признаками.

[identity profile] burduh.livejournal.com 2012-01-20 11:12 pm (UTC)(link)
Спасибо, что включились в дискуссию и с пониманием отнеслись к резкости, свойственной моему поведению в сети.

Понимаете, настаивать на своем - нормальный околонаучный метод) Человек высказывает суждение, основанное на его знаниях/опыте, а естественная реакция на новое знание/опыт - критика (потому что в случае предыдущего опыта отбор подтвердил его справедливость, а в случае новых гипотез - далеко не факт). Лично я способен изменить свое мнение в случае представления аргументов (а вернее, опыта), хотя, конечно, гипотезу о собственном маразме я отвергнуть не могу. Ну тут уж вскрытие (т.е. отбор) покажет)

Я просто хочу обратить внимание на ряд переходов, которые Вы делаете, на мой взгляд, довольно смело.

Первый переход: "Человек, несомненно, оказался весьма удачным творением природы, намного превзошедшим прочих обитателей биосферы по своим возможностям". Вы делаете заключение об "удачности" (или fitness?) на основании возможностей человека. А как насчет других видов? Тараканы или сине-зеленые водоросли - они неудачны? Если мерой "удачности" выбирать количество и распространение генетического материала, определяющего вид, лично я бы от однозначных выводов воздержался.

Второй переход: "Это позволило ему отменить естественный отбор, вследствие чего генетическая эволюция человека практически прекратилась". Само по себе заявление об отмене естественного отбора - довольно странно. Естественный отбор (на индивидуальном уровне) существует в случае того, если разные индивиды в популяции имеют различные возможности для успешной передачи своего генетического материала дальше. Уверяю Вас, среди людей успешность передачи имеет немалый разброс. А то уж, какими факторами это определяется (биологическими или социальными) - вопрос уже во многом второй. Есть ли генетическая разница между успешными и неуспешными в этом отношении гражданами? Уверен, что есть. Равно как и уверен в том, что однозначные соответствия компьютерным анализом не установишь так легко)
И еще. За какой временной период взяты данные о "прекращении генетической эволюции человека"? И в сравнении с чем? А то многие говорят, что поскольку обезьяны в людей не превращаются, то и у них генетическая эволюция прекратилась)

Про ведьм на костре и красоту, я, пожалуй, пропущу пассаж. Там допущение на допущении сидит и допушением погоняет. Только основания для допущений не просматриваются. Цитаты скажут лучше: "лучшие люди погибают первыми", "что мы воспринимаем, как красоту, есть набор признаков, говорящих о физическом (и генетическом) благополучии организма", "В средневековой Европе красивых женщин считали ведьмами и жгли на костре" (тут могу посоветовать сходить к Денису absentis, он про красоту и средневековье, а также про отбор расскажет гораздо увлекательнее, чем я). "более способные делают карьеру и реже заводят детей" - какое отношение эти экстраполяции имеют к науке - вопрос интересный. Если можете, ответьте.

По поводу контекстов. Среда, в которой человек осуществляет свои условия, меняется постоянно. В т.ч. в силу деятельности самого человека. В условиях коэволюции нет смысла говорить об оптимальности как таковой, она всегда относительна, как бы грустно лично мне это ни было бы признавать.

По поводу правильной и эффективной работы генов. Избыточность генома и есть ответ на непредсказуемость условий среды. И в этом смысле волков от козлищ отделить будет непросто.

Что касается этого поста macroevolution и нашего диалога - это как раз пример того, как отбор ведет свою хитрую работу)

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-21 09:56 am (UTC)(link)
Ну, вот это содержательный разговор.
Первый переход, а также второй: существенным выводом данного параграфа является то, что человек практически отменил для себя естественный отбор. Все остальное можно оспаривать, если охота, не буду сопротивляться.
Критерий: у рыби тысячи икринок, у собаки десяток щенков, выживают в среднем двое. Это отбор. У человека выживают почти все. Нет отбора. Нет эволюции. Медленная деградация.
"За какой временной период взяты данные..?" Вы как счетовод прямо. Цифирьки придадут наукообразия, но сути не прибавят. Постигайте суть, а не детали.
"А то многие говорят, что поскольку обезьяны в людей не превращаются, то и у них генетическая эволюция прекратилась)" - идеи на уровне детсада мы не будем рассматривать.

Про костер неудачный был абзац, снимем его. По сути, я думаю, верный, но нуждается в более строгой аргументации и возможно цифрах.
По поводу контекста. Не настолько сильно он меняется, чтобы вынудить меняться человека. Я ведь говорю в первую очередь о наследственных болезнях, которые универсально плохи независимо от контекста.

[identity profile] burduh.livejournal.com 2012-01-21 02:41 pm (UTC)(link)
Считаю, отбор свою работу на этой фазе завершил. Всего хорошего)

[identity profile] petrkiskin.livejournal.com 2012-01-21 11:10 am (UTC)(link)
Вы действительно считаете, что возможно однозначно сопоставить генотип и фенотип ? Просчитать фенотип по генотипу ? Стоите на стороне полного детерминизма ?
Очевидно же, что это не так. И даже в идеальной системе однояйцевых близнецов это не так - есть много признаков, по которым такие близнецы не обладают 100% конкордантностью.
И в вашей статье есть пассаж про "23 and Me". Вы детально смотрели их расчеты ? Это чистое шарлатанство, гадание на картах столь же информативно. Все - касательно заболеваний. Про этнику - получше, но тоже смешно.
У вас где-то был пассаж про разговор с специалистом - если что, дбн, специальность "молекулярная генетика", занимаюсь генетикой мультифакториальных и наследственных заболеваний.
Да, в целом отбор у человека ослаблен - за счет снижения смертности в детском возрасте. Но он идет - большая часть отбора происходит все-таки пренатально и на самых ранних сроках развития эмбриона. И первая задача на сегодня на мой взгляд - снижение груза чисто наследственной патологии при моногенных заболеваниях. Тем более что технологически это вполне возможно уже сегодня. Но проблемы и тут будут - причем не технологические, а социальные и этические. Например, что делать с семье четкой моногенной патологией, известными мутациями - и отказывающейся делать при следующей беременности пренатальную диагностику ?

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-21 03:04 pm (UTC)(link)
Ну вот, наконец повезло, нарвался на специалиста. Тогда давайте правьте меня.
Я так полагаю, что должна быть корреляция между гено и фено. Где-то сильная, где-то слабая. Когда будет статистика, скажем, в миллион геномов, эта корреляция должна проясниться. Станет понятно, где жесткий детерминизм, а где какой-то уровень неопределенности. Вот те случаи, где четкий негативный ответ, мы и поправим. Предполагаю, что в большинстве случаев будет достаточная ясность, хотя согласен, что абсолютной ясности во всем вероятно не будет.
Должен сказать, что генетика наследственных заболеваний - не моя узкая специальность. Но с темой встречался, раз даже диссертацию оппонировал. И я так представляю, что геномное секвенирование и анализ корреляции и есть главная перспектива в вашей теме, разве нет?
"23 and me" - расчеты не смотрел, видимо, слишком доверчив. Присмотрюсь.
Последний абзац: почти слово в слово, что я писал в конце первой главы и в разделе "Решения, доступные сейчас". Или что-то не так?

[identity profile] petrkiskin.livejournal.com 2012-01-21 03:51 pm (UTC)(link)
Вы слишком оптимистичны. Такая корреляция будет при мощном эффекте главного гена - причем очень мощном. В реальности ситуация будет другой. Например, крайне любимая система моноаминов - дофамин, серотонин. На нее чего только не вяжется - от болезни Паркинсона (это одна из моих узких тем) до агрессии, склонности к суициду и прочего поведения. Соотношение активности дофаминэргической и серотонинэргической систем будет зависеть от : уровня самих нейромедиаторов (а это вся система синтеза - более 10 ферментов и, соответственно, генов), рецепторов (опять же более 5 типов для каждого из медиаторов) и систем передачи сигнала от рецептора внутри клетки. Итого скромно - 20 генов. И конкретный баланс устанавливается для индивида соотношением активности всех этих генов. Плюс вся регуляторная сеть - от транскрипции и трансляции до уровня всех посттрансляционных событий (в том числе до амилоидогенеза -))). И эта вариативность не снимется никаким миллионов геномов ... Слишком много вариантов и не ясно, что такое хорошо.
А четкий негативный эффект - это наследственная патология. Причем как раз по этой патологии очень хорошо видно, каковы возможности организма по коррекции генетической проблемы. Смотрите - рецессивные болезни, обычно ферментопатии. Один аллель не активен, то есть фермента должно быть 50% от нормы. А у организма - все ОК, даже признаков патологии нет. И даже если есть две мутации с суммарной активностью процентов в 30% от нормы - фенотипа может не быть. Или он будет очень стертый. Ну вот с ней можно и нужно бороться - через недопущение рождения больных детей. Но - это крайнеВ тяжелая проблема именно с позиций этики и религиозного сознания. Вы лично скорее всего с этим не сталкивались, а мне приходилось. Очень все тяжело - даже в семьях с высоким уровнем образования. А просто отказ от рождения детей (как у вас в доступных решениях) - вообще не вариант, семьи в массе своей на это не пойдут.
Мы все время улучшаем медицину. Причем улучшаем в первую очередь лечение тяжелых состояний - и в итоге сейчас норма выхаживание ребенка, родившегося в 26-28 недель. И вот это и есть тот самый возможно плохой геном (и то не факт - возможно, что это результат не верного поведения матери до и во время беременности).
Насчет 23 and Me - теперь есть российская калька, "Мой геном". Можете там глянуть демо файл. В этом демо мне собо понравилось предсказание на основании генетичеого теста уровня IQ - на 27 единиц выше среднего IQ. Кто считал это средне, хотел бы я знать ? Но страшны-то как раз медицинские "предсказания".

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-22 06:16 am (UTC)(link)
Вы слишком пессимистичны :) И вот пример.
Моя узкая тема - амилоидогенез. И я так представляю, что вполне достаточно перерисовать ген синуклеина, чтобы болезнь Паркинсона не возникала в принципе. 20 остальных генов скромно отдыхают в сторонке. И геномы не нужны.
2 и 3 абзац - Вы повторяете то, что мы уже обсуждали, и я на 100% согласен. Более того, одним из главных мотивов при написании статьи было пробить всяческие предубеждения.
Мой геном взгляну, когда успею, спасибо.

[identity profile] petrkiskin.livejournal.com 2012-01-22 06:38 am (UTC)(link)
Ну а моя тема - болезнь Паркинсона. И уверяю вас, что только перерисовки синуклеина не хватит. Достаточно того, что есть паркиновый Паркинсон (мутации в гене паркина PARK2). При которой телец Леви нет в принципе и синуклеиновых включений нет. А ДА нейроны гибнут ...
И еще одно. Синуклеин может падать в тельца Леви при абсолютно нормальной структуре белка и дозе гена. То есть он падает по причине нарушений третьей стороны - причем в большинстве случаев спорадического паркинсонизма не ясной. Он же не падает у 95% доживших до 80 лет ...

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-22 05:18 pm (UTC)(link)
Всё проще.
1. Паркин - отдельная болезнь. Ну значит, надо перерисовать и паркин (можно заодно и еще около 30 амилоидогенных белков - эти мишени уже известны). Если у кого-то из этих белков нет заведомо неамилоидогенной аллели - ее надо создать, это не радикально сложная задача).
Этого должно хватить. Но на всякий случай,
2. Другая (и последняя) сторона в амилоидогенезе - белки-шапероны, их количество и ассортимент. Здесь можно подрегулировать экспрессию.
И всё. (по амилоидам)

[identity profile] petrkiskin.livejournal.com 2012-01-22 05:55 pm (UTC)(link)
Что такое "отдельная болезнь" ? Есть одна болезнь - болезнь Паркинсона. Главная черта которой - избирательная гибель ДА нейронов в черной субстанции с снижением синтеза дофамина. А причины разные, и отнюдь не всегда завязанные на амилоидогенез.
А насчет "подрегулировать" шапероны - ну усилите или ослабите их активность. И это уберет амилоидогенез и при этом нарушит функцию других белков. Так и будет гоняться за собственным хвостом ???

[identity profile] vkushnirov.livejournal.com 2012-01-23 12:14 pm (UTC)(link)
Вы все-таки пессимист. Ваше сознание целиком работает на то, чтобы показать, что ничего не выйдет. Но Вы пропустили первый пункт - перерисовать амилоидогенные белки. Этого должно быть достаточно, самое простое решение.
За шаперонами гоняться сложнее и не стоит, но вред функции других белков они вряд ли сделают. Разве что вырастет расход энергии.
Две ли болезни? Если исходить из симптоматики, то одна. а если из причины, то две.

[identity profile] petrkiskin.livejournal.com 2012-01-24 06:09 am (UTC)(link)
Оптимист - хорошо информированный пессимист -)))
Просто я чуть ближе стою к генетическим играм. Конкретно вожусь с сложными заболеваниями и вижу вал проблем, в которых мы сейчас пытаемся разобраться. И сейчас я в целом скорее действительно пессимист - простого анализа ДНК явно не хватает, а анализ РНК и белков у человека в массовом порядке пока реален только в крови и некоторых биологических жидкостях.