Управление полом у животных
Вопрос управления полом растений и животных также может быть решен лишь на основе знаний о хромосомном механизме определения пола. Советский генетик БЛ. Астауров внедрил в практику оригинальный метод получения однотипных по полу поколений тутового шелкопряда, обеспечивающий повышенную шелковистость. Оригинальный способ сортировки мужских и женских коконов был предложен советским генетиком ВА. Струнниковым, добившимся сцепления мужской и женской (У и X) хромосом с генами разной окраски грены. Благодаря этому мужскую грену, имеющую более темный цвет, стало возможным отбирать машинным способом и выкармливать гусениц только мужского пола, обеспечивающих увеличенный (на 20 %) выход шелка.
Но это лишь отдельные иллюстрации, так как многочисленные генетические методы и прием нашли широкое и проверенное временем применение в зоотехнии, цветоводстве, микробиологии и т. д.
Медицинская генетика, генетика рака и старения
Особенно глубоко и эффективно проникла классическая генетика в медицину и связанные с ней отрасли биологии. Именно генетическая теория рака — самого страшного бича человечества — оказалась самой перспективной и аргументированной. Эта теория фактически объединила все другие концепции рака — вирусную, канцерогенных веществ и тл. и создала реальные предпосылки для более планомерного наступления на болезнь. Эта теория не была абстрактной — она основывалась на большом количестве точных фактов. Возникновение раковой клетки — результат нескольких направленных соматических мутаций нормальных клеток тканей и органов. Мутации, изменения кода в составе ДНК клетки, в каком-то проценте неизбежны, так как абсолютно точное воспроизведение сложных полимеров во всех клетках немыслимо. Внутри миллиардов клеток живого тела ежедневно происходят триллионы репродукций одиночных молекул ДНК, и, конечно, не все они могут быть точными. Ошибки возможны везде, и их нельзя избежать в живой природе. Тем более, что не все условия в клетках идеальны для точных репродукций. При различных реакциях обмена образуются так называемые свободные радикалы, окисляющие или изменяющие нуклеотиды ДНК и искажающие информацию некоторых участков генетической системы. Так же действуют примеси нуклеотидных аналогов, поступающих в организм извне и образующихся в ничтожных количествах внутри клеток. Внутренняя и внешняя радиация и молекулярные тепловые флюктуации также действуют в первую очередь на ДНК и РНК и т. д. В связи с этим клетки живого тела все время мутируют, одна клетка на тысячу оказывается «испорченной». Большинство таких клеток погибает, вытесняясь здоровыми. Но среди мутантов могут появиться такие, которые сами размножаются и растут быстрее нормальных клеток и которые выходят из-под контроля регулирующих систем. Из такой единичной клетки и растет опухоль. Ученые заняты сейчас разгадкой природы раковых мутаций, выявлением факторов, их вызывающих. Без генов здесь не обойдешься — именно в нахождении того, какие гены, изменяясь, вызывают злокачественный рост, кроются реальные возможности радикального решения проблемы.
Всеобщее признание получила генетическая теория старения как процесса медленного накопления соматических мутаций и ошибок синтеза ДНК, РНК и белков. Длительность жизни — это наследственный признак, одни мутантные расы, например мухи, скачкообразно увеличивают длительность жизни почти вдвое, другие — становятся короткоживущими. Факторы, усиливающие ошибки синтеза ДНК, укорачивают жизнь. Напротив, вещества, введенные извне и «гасящие» в клетках внутренние мутагенные факторы, могут при систематическом введении удлинять жизнь (опыты Хармана на крысах).
Но особенно четко вырисовывается сейчас проблема наследственных болезней, болезней генов и хромосом. К настоящему времени уже сотни наследственных болезней описаны в литературе. Некоторые из них локализованы на отдельных островах, другие на отдельных континентах, но большинство имеет глобальный характер. Наследственные патологии, например, серповидноклеточная анемия, обнаружены у сотен миллионное жителей тропических и субтропических областей. Носителями генов серповидноклеточной анемии являются от 10 до 30 % жителей тропических и некоторых субтропических областей, и примерно каждый десятый ребенок умирает именно от перехода гена в так называемое гомозиготное состояние. Однако порок, наследуемый от одного из родителей, оставаясь скрытым, предохраняет несущих его людей от губительной малярии, свирепствующей в этих районах, и потому число людей с генами анемии в малярийных областях не уменьшается, а увеличивается. Искоренение малярии создает основу для уничтожения наследственного порока, для спасения миллионнов людей, что будет возможно только при хорошо налаженной генетической консультации.