Conceptul de celule stem canceroase în lumina teoriilor speciației cancerului și a teoriilor mutagenezei în carcinogeneza tumorală. Marea migrație a națiunilor. Conceptul de mutageneză L.N. Gumilyov Teoria mutagenezei

Oamenii încă de la începutul existenței lor sunt angajați în cunoașterea lor și a lumii din jurul lor. Și adesea activitati de cercetare duce la faptul că oamenii intervin în mod deliberat în procesele obișnuite, perturbând astfel cursul evenimentelor și introducând schimbări evidente care afectează nu numai natură dar și la oameni.

Definiție

Mutageneza este procesul de modificare a structurii ADN-ului, în urma căruia apare o mutație într-un organism.

Există două tipuri de mutageneză: artificială (indusă) și naturală (spontană).

Istoria descoperirilor

În 1899, omul de știință rus Korzhinsky a oferit o explicație științifică pentru mutageneza. În 1900, geneticianul Fries a continuat să studieze fenomenul, iar acest om de știință a fost cel care a dat definiția actuală a mutagenezei.

Acești doi oameni de știință au dedus următoarele prevederi ale teoriei sale:

1. Toate procesele de mutație sunt bruște, precum schimbările intermitente ale trăsăturilor.
2. Noile forme obţinute sunt stabile.
3. Mutațiile nu „construiesc” serii succesive, nu se acumulează lângă tipul mediu. Acest lucru distinge semnificativ schimbările mutaționale de cele ereditare.
4. Mutații similare pot apărea intermitent.
5. În funcție de numărul de indivizi studiati, probabilitatea de a detecta o mutație crește.
6. Mutațiile sunt atât dăunătoare, cât și benefice.

De ce apar mutațiile

Cel mai adesea, mutageneza apare atunci când se fac erori la dublarea și restabilirea lanțurilor ADN, atunci când există o încălcare a divergenței cromozomilor către poli în timpul meiozei.

În general, în fiecare celulă există o restaurare constantă a lanțurilor de ADN rupte. Cu toate acestea, dacă integritatea ADN-ului nu este restaurată, atunci se vor acumula toate erorile din codul genetic, ceea ce va duce în cele din urmă la procesul de mutație.

Mutageneză spontană

Apare în condiții naturale de dezvoltare, când niciun mutagen nu acționează din exterior.

Care ar putea fi motivele apariției acestui tip:

• Exogen (sau extern): radiații, temperaturi extrem de scăzute sau ridicate.
• Endogen (sau intern). Acestea includ metaboliți care se formează brusc în organism, care trezesc formarea

Deci, de exemplu, în zonele frigului arctic, vegetația are o formă poliploidă. Depinde de faptul că în timpul sezonului de creștere cu anormale temperaturi scăzute plantele dezvoltă o serie de mutații genomice.

Multă vreme, oamenii de știință au crezut că undele cosmice și radiațiile naturale au fost factori în apariția mutagenezei naturale. Cu toate acestea, în cursul studiilor efectuate, s-a constatat că doar o mică parte a mutagenezei spontane se formează sub influența radiațiilor.

S-a stabilit că cauza sunt mici deviații locale ale mișcării termice a particulelor.

induse

Mutageneza de tip artificial este procesul de creare a mutațiilor artificiale pentru a obține materialul necesar.

De exemplu, în ameliorarea plantelor, oamenii de știință folosesc care transformă genotipul original. În cursul acestui lucru, se obțin specii de plante modificate cu caracteristici și forme noi care nu se găsesc în speciile lor originale.

Prin urmare, putem spune că mutageneza indusă în ameliorare joacă un rol important în obținerea de noi soiuri.

Metode de mutageneză spontană

Mecanismul său arată ca o încălcare a unui fragment de ADN. Dacă a fost efectuată cu erori, atunci formarea unei mutații este inevitabilă. Dacă încălcarea a avut loc într-o secțiune neimportantă a ADN-ului sau invers, într-un fragment semnificativ, atunci mutația va apărea, dar nu se va manifesta o dată și din nou.

Mutageni: fizici și chimici

Mutagenii sunt fenomene care provoacă modificări mutaționale într-un organism. Prin natura originii lor, toate sunt împărțite în fizice și chimice.

Mutagenii fizici includ:

1. Radiații ionizante.
2. Temperatura.
3. Umiditate.

Metodele lor de influență sunt următoarele:

• Distrugerea structurii integrale a cromozomilor și a genelor.
• Eliberarea de radicali liberi, care încep să interacționeze cu ADN-ul.
• Încălcarea integrității filamentelor diviziunii fusului cromatinei.
• Apariția dimerilor - formațiuni de complexe unice de baze pirimidinice ale unei catene de ADN.

Mutagenii chimici sunt după cum urmează:

1. Substante chimice de natura organica si anorganica.
2. Substanțe de natură sintetică care nu au mai fost găsite în natură.
3. Substanțe naturale după prelucrarea în fabrică, cum ar fi cărbunele și petrolul.
4. Unele medicamente, substanțe narcotice, unele tipuri de antibiotice.

Mecanismul mutagenilor chimici este următorul:

• Alchilarea complexelor de nucleotide ADN.
• Înlocuirea bazelor azotate cu baze de natură similară.
• Încetinirea sintezei precursorilor acizilor nucleici.

Există un beneficiu pentru mutageneza?

Deci, putem spune cu încredere că mutageneza este un fenomen care poate afecta starea organismului.

Dacă mutagenul afectează un fragment „nesemnificativ” de ADN, atunci, de fapt, organismul nu va suferi nicio modificare. Mutațiile vor exista în „memoria” ADN-ului și vor fi moștenite, iar în timp pot dispărea cu totul.

Dar dacă factorii de mutageneză afectează un fragment semnificativ de ADN, în urma căruia secvența standard de aminoacizi este încălcată, acest lucru va duce la modificări ireversibile în organism. Și dacă o mutație este detectată la marea majoritate a indivizilor unei anumite specii, atunci în viitor acest lucru va duce la schimbări semnificative ale trăsăturilor caracteristice ale speciei.

Deoarece mutageneza este o încălcare a integrității normale a ADN-ului, mutațiile pot dăuna organismului.

Numărul copleșitor de mutații poate reduce activitatea vitală a organismelor și poate provoca apariția unor boli grave.

Acele consecințe ale mutagenezei care se formează în celulele somatice nu sunt transmise cu materialul genetic la generația următoare. Dar, ca urmare a diviziunii mitotice, atunci când celule noi formează țesut, se pot forma sigilii tumorale.

Mutațiile care afectează celulele germinale pot fi transmise generației următoare.

Un exemplu specific: o mutație care duce la apariția unor aripi scurtate la unul dintre reprezentanții unei insecte va apărea mai târziu la restul speciilor sale, iar dacă aceste insecte trăiesc într-o zonă calmă, atunci le va fi dificil să mișcare. În acest caz, vom vorbi despre o boală dobândită sau chiar deformare.

Dar dacă vânturile puternice încep să bată într-o astfel de zonă, atunci speciile originale de insecte cu aripi lungi vor suferi inconveniente, în timp ce cele cu aripi scurte, dimpotrivă, vor avea avantaje.

Astfel, se poate spune că mutațiile pot genera o nouă specie de organisme prin modificarea structurii genomice a unei specii existente.

1. Concepte despre originea omului.

2. Asemănări și diferențe dintre om și animal.

3. Etape ale evoluției umane.

4. Omul ca unitate a biologicului, social și spiritual.

5. Bioetica.

Una dintre întrebările centrale ale științei naturale moderne, la care știința nu dă un răspuns clar, este întrebarea apariției omului pe Pământ. Ramura științelor naturii este angajată în studiul originii și evoluției omului, forțele motrice și modelele antropogenezei, relația dintre biologic și social în procesul dezvoltării umane. antropologie(din greaca. antropos- Uman). În prezent, există mai multe concepte despre originea omului.

- Conceptul de creaționism . ÎN mituri antice si legende popoare diferite reflecta ideea originii divine a omului, conform căreia zeul atotputernic (zeii) a creat lumea si o persoana. Religia dominantă în țările europene – creștinismul – susține că Dumnezeu l-a creat pe om în a șasea zi de la crearea lumii după chipul și asemănarea Sa.

- Conceptul de evoluțieȘi determină poziția omului în natură, explică asemănarea lui cu alte animale.

Deja în filosofia antică au existat încercări de a înțelege natura și esența omului. Primele idei despre unitatea și dezvoltarea viețuitoarelor provin de la filozofii antici (Empedocles, Democrit, Lucretius, Aristotel etc.). Carl Linnaeus (1735), când a creat o clasificare a lumii organice, a plasat omul în ordinea primatelor alături de lemur și maimuță. Ideea de rudenie între primate superioare și oameni a găsit sprijin și justificare științifică în lucrările lui J. Buffon (1749) și J.B. Lamarck (1809).

Cea mai mare contribuție la dezvoltare simial Teoria (maimuței) a antropogenezei a fost cartea lui Ch. Darwin „Originea omului și selecție sexuală” (1871), care propune o ipoteză despre originea omului dintr-un strămoș asemănător maimuței printr-o evoluție foarte lungă, viitor prezis descoperiri de fosile, subliniază asemănarea deosebită a oamenilor, cimpanzeilor și gorilelor și se presupune că Africa a fost locul de naștere al primilor oameni. Mai târziu, descoperirile în domeniul anatomiei comparate, fiziologiei, biochimiei și geneticii au oferit o serie de dovezi ale înrudirii umane cu primatele superioare. Găsite de paleontologi rămășițele strămoșilor comuni ai omului și maimuțe minunate a confirmat corectitudinea conceptului de antropogenizare.

- Conceptul de muncă. Friedrich Engels, în lucrarea sa „Rolul muncii în procesul de transformare a maimuțelor în oameni”, are în vedere trăsăturile evoluției primatelor asociate cu activitatea de muncă. Un moment esenţial în procesul antropogenezei este postură verticală care a dus la o dezvoltare rapidă sistem nervos, în primul rând creier. Datorită posturii verticale, a existat o separare a funcțiilor extremităților superioare și inferioare. Mână a dobândit capacitatea de a produce sute de mișcări variate și subtile.

Ea a devenit o unealtă, care a fost o condiție prealabilă și o condiție pentru dezvoltarea vorbirii, gândirii, conștiinței, a tot ceea ce deosebește o persoană de un animal. Omul este singura creatură de pe Pământ capabilă să transforme în mod conștient și intenționat lumea din jurul său, să planifice și să prevadă rezultatele. Treptat, factorii biologici ai evoluției umane (variabilitatea, ereditatea și selecția naturală) fac loc factorilor sociali (activitatea muncii, stilul de viață social, vorbirea și gândirea).

- Conceptul de mutageneză. Astăzi se știe că speciația nu poate fi explicată doar prin schimbări mediu inconjurator. Rolul dominant în evoluție ar trebui să fie jucat de dominant mutatii- schimbări cod genetic indivizii. Condițiile de mediu și modul de viață contribuie doar la selecția naturală printre numeroasele mutații ale indivizilor, care diferă prin anumite avantaje, o mai bună adaptare la condițiile date.

Cauza acestui tip de mutații, după cum sugerează oamenii de știință, poate fi factori geofizici extremi, de exemplu, modificarea nivelului de radiație sau inversare geomagnetică. Oamenii de știință au descoperit că originea antropoidelor este est și sud Africa, caracterizat nivel inalt radiații și activitate vulcanică activă. Cutremurele au provocat deplasarea straturilor geologice, ceea ce a dus la expunerea rocilor radioactive și o creștere bruscă a radiațiilor radioactive.

Geomagnetic inversiuni(modificări ale polilor magnetici ai Pământului) sunt însoțite de o creștere de două ori a frecvenței mutațiilor, ceea ce duce la focare puternice modelarea biologică. Rămășițele oamenilor-maimuță antice găsite în Africa sunt atribuite perioadei de inversiune geomagnetică, apariția lui Pithecanthropus coincide și în timp cu următoarea inversiune geomagnetică (acum 690 de mii de ani). Următoarea schimbare a polilor a avut loc acum 250-300 de mii de ani, la vremea aceea pe Pământ existau neanderthalieni. Aspect omul modern(acum 30-40 de mii de ani) coincide și cu perioada următoarei inversiuni geomagnetice. Ipoteza inversării geomagnetice a fost propusă de antropologul rus G.N. Matiuskin.

- Conceptul de spațiu, conceptul de panspermie. Viața a apărut în spațiu și a fost adusă pe Pământ sub forma de germenii spațiali- cosmozoare (G. Richter, 1865). Conceptul spațial a fost susținut de oamenii de știință ruși S.P. Kostychev, L.S. Berg, V.I. Vernadsky, legând originea vieții cu apariția pe Pământ a particulelor de materie, particule de praf, spori din spațiul cosmic, care zboară în Univers datorită presiunii ușoare.

La sfârşitul anilor 1960 Există un alt punct de vedere, conform căruia Uman considerată ca un descendent sau crearea de extratereștri care, dintr-un motiv oarecare, a aterizat pe Pământ. Dar argumentele folosite pentru a demonstra conceptul cosmic sunt foarte șocante și ușor de infirmat.

Oamenii de știință... trebuie să se simtă responsabili pentru toate consecințele descoperirilor lor...

IN SI. Vernadsky

Scopul principal al monitorizării genetice este identificarea volumului și conținutului încărcăturii genetice a fiecărei generații de populații umane, precum și a criteriilor cantitative pentru consecințele mutagenezei (evaluări cantitative ale riscului - KOR - și eficiența genetică relativă - RGE). O parte din încărcătura genetică se numește variabilitate ereditară populație, care determină apariția unor indivizi care mor selectiv în acest proces selecție naturală.

Istoria descoperirii și studiul mutațiilor

Conceptul și termenul „mutație” însuși au apărut în vremuri străvechi, în secolul al II-lea. d.Hr., în timpul domniei împăratului roman Hadrian. Poșta, după înțelegerea noastră, nu exista atunci. Scrisorile către diferite părți ale statului au fost livrate de către mesageri - cal și picior, care se odihneau și schimbau caii în tavernele de pe marginea drumului. În latină, schimbare mutatio.

Studiul sistematic al mutațiilor în organisme a început abia în 1880 cu lucrarea lui Hugo de Vries. Dar cu mult înainte de asta, au fost deja observate multe cazuri mai mult sau mai puțin evidente de mutații. În 1590, o plantă mare de celandină a crescut într-una dintre grădinile din Heidelberg ( Chelidonium majus) cu frunze lanceolate. La sfârşitul secolului al XVII-lea. în New England (în statul Massachusetts), a apărut o oaie cu picioare curbate foarte scurte și corpul lung, care a devenit strămoșul rasei de oi Ancon. Aceste oi nici măcar nu puteau sări peste gardurile vii joase sau gardurile de piatră ale pășunilor, așa că nu puteau deteriora câmpurile. Pentru astfel de oi nu sunt necesare ciobani, câini, garduri înalte. Beneficiile economice ale reproducerii rasei Ancon sunt evidente. Apoi a venit vaca stăpânită, beneficiile păstrării care nu au nevoie de explicații.

C. Darwin cunoștea bine cazurile de astfel de schimbări bruște. Pentru ei, el a propus termenul de „schimbări unice”, sau „sport”.

Termenul „mutație” în sunetul său modern a fost propus de Hugh de Vries în lucrarea clasică „The Mutation Theory” (1890). Obiectul principal al cercetării sale a fost planta de primula. Concomitent cu cercetătorul rus S.I. Korzhinsky, el a descoperit printre florile de seară un exemplar, semnificativ mai mare decât celelalte. Timp de cinci ani, omul de știință a urmărit dezvoltarea acestei flori de seară. Toți descendenții acestui organism alterat (mutant) au păstrat „gigantismul” - erau înalți, cu un număr mare de frunze și tulpini. De Vries a găsit și alte forme mutante de primulă de seară – de statură mică, de structură mai delicată, unele erau foarte slabe, în timp ce altele erau foarte puternice. Fructele plantelor diferă și ele: la unele plante erau asemănătoare cu fructele speciei părinte, la altele erau mai scurte și mai groase, la altele erau mai subțiri și mai lungi.

De Vries a formulat surprinzător de corect conceptul de mutație: fenomenul unei schimbări bruște, discontinue, a unei trăsături ereditare. SI. Korzhinsky, după ce a revizuit o cantitate imensă de materiale botanice de arhivă, a ajuns la o concluzie similară: „apariția de noi forme este un fenomen comun întregii lumi a ființelor vii, iar schimbările ereditare au loc întotdeauna în salturi și nu treptat”. Definiția modernă include conceptele de biologie moleculară: o mutație este o schimbare calitativă bruscă a structurii ADN-ului la un loc (genetic) sau o modificare a numărului sau microstructurii cromozomilor (cromozomiale).

Studiul mutațiilor se realizează pe modele de mutații induse experimental și, în plus, sunt studiate cu atenție cazurile de anomalii congenitale la copii, boli genetice etc.

Încercările de a provoca în mod artificial mutații au fost făcute de L. Pasteur, care a proiectat un aparat special cu ajutorul căruia spera să perturbe ereditatea. Alți cercetători au încercat să provoace mutații folosind compuși chimici, schimbări bruște de temperatură. Din păcate, aceste lucrări nu numai că nu au primit recunoaștere, dar nu au avut nicio importanță, deoarece la acea vreme nu exista o metodă pentru a determina frecvența mutațiilor, pentru a distinge mutațiile adevărate de simpla împărțire a caracterelor.

Abia în 1925 compatrioții noștri G.A. Nadson și G.S. Filippov au avut succes: în experimentele lor, iradierea drojdiei cu raze X a crescut semnificativ frecvența mutațiilor. Doi ani mai târziu, în 1927, omul de știință american G. Meller a obținut un rezultat similar prin iradierea muștei fructelor Drosophila, un obiect clasic de cercetare genetică. În același an, la Berlin a avut loc cel de-al cincilea Congres Internațional de Genetică, la care mesajul lui G. Meller a devenit o senzație: razele X au provocat o creștere de 150 de ori a frecvenței mutațiilor.

După 9 ani, omul de știință american T. Morgan a continuat să studieze mutageneza radiațiilor la Drosophila. În curând, peste 500 de mutații induse de radiații au fost identificate prin eforturile comune ale geneticienilor din întreaga lume. În 1946, pentru munca sa în acest domeniu, a fost premiat G. Meller Premiul Nobel. Astfel, s-a demonstrat că radiațiile ionizante au un puternic efect mutagen.

A trecut destul de mult timp, iar în 1955-1958. oameni de știință ai țării noastre, în frunte cu academicianul N.P. Dubinin, evaluând efectul genetic al radiațiilor, a descoperit că o doză de 10 rad (10 rem) dublează frecvența mutațiilor în celulele fibroblaste umane.
(în cultură). Această valoare a fost adoptată ca doză maximă admisă de către Comitetul științific pentru radiații și apoi aprobată de Adunarea Generală a ONU (Geneva).

Studiile asupra efectului mutagen al compușilor chimici au fost, de asemenea, începute cu mult timp în urmă. Prima lucrare experimentală a fost realizată de compatrioții noștri - celebri oameni de știință V.V. Saharov și M.E. Lobashev în 1934. Ei au arătat că acțiunea compușilor chimici determină o creștere a frecvenței mutațiilor în celulele de hrișcă. Mai târziu I.A. Rappoport din URSS și S. Auerbach din Marea Britanie au descoperit mutageni chimici puternici și le-au numit supermutagene.

În 1946 I.A. Rappoport a descoperit că sub acțiunea formaldehidei într-o doză subletală asupra larvelor de Drosophila, au apărut 47 de mutații letale legate de sex (la 794 de cromozomi). În grupul de control, a fost găsită doar o mutație la 833 de cromozomi.

S. Auerbach și D. Robson au arătat că sub influența analogilor de sulf și azot ai gazului muștar (gazul muștar) asupra Drosophila, frecvența mutațiilor legate de sex a crescut de la 0,2% (martor) la 24%. Ulterior, acești autori au descoperit că aceste substanțe provoacă atât rearanjamente ale cromozomilor, cât și tot felul de mutații punctuale directe și inverse. Comparațiile dintre acțiunea substanțelor chimice (gaz muștar, formaldehidă și uretan) cu expunerea la radiații efectuate de oamenii de știință britanici nu au relevat diferențe fundamentale în natura modificărilor induse: compușii chimici, precum expunerea la radiații, induc atât mutații genice, cât și cromozomiale.

Ulterior, s-a arătat că un numar mare de substanțe sintetizate artificial – mutageni și cancerigeni. Această descoperire a dus la concluzia făcută în anii '70. profesor de genetică medicală în secolul trecut la Universitatea din Wisconsin Crewe: „Există toate motivele să ne îngrijorăm că unii substanțe chimice poate fi la fel de periculoasă ca radiația și chiar mai mult.”

În anii 1960 s-a făcut prima încercare de a clasifica mutagenii chimici după structura și acțiunea lor.

Mutageneză spontană și indusă la om sub acțiunea mutagenilor de mediu

Proces de mutație spontană în ADN-ul cromozomilor sexului și celule somatice evoluția umană, animală, vegetală și microbiană a avut loc de-a lungul istoriei vieții pe Pământ. Ca urmare, unii dintre zigoți au murit în stadiul fetal, iar unii dintre nou-născuți au apărut cu defecte.

Va urma

Sfârșitul secolului al IV-lea ANUNȚ marcat de invazii puternice și continue ale triburilor barbare din interiorul granițelor Imperiului Roman. Acestea erau uniuni tribale germani, sarmați, slavi, trăind la periferia unui imperiu decrepit.

În timpul Marii Migrații a Popoarelor, unitatea relativă existentă, integritatea teritoriului slavilor au fost încălcate ca urmare a progresului în secolele II-IV. ANUNȚ în regiunea nordică a Mării Negre a unei părți din triburile germanice, în primul rând gata. Ca urmare a acestui fapt, a avut loc o separare a slavilor estici de cei occidentali. Surse ulterioare relatează Triburi slave Wends care locuia în regiunea râului Laba (Elba) împreună cu triburile Lugiev iar mai târziu au format nucleul polonezilor, slavilor polabieni, pomeranilor (ramura occidentală). O parte din triburile slavilor care trăiau de-a lungul Dunării și pe versanții Carpaților au devenit parte a occidental grupuri de slavi (slovaci, cehi), iar ceilalți - sudic grup care a stăpânit pământul din Balcani. Aproximativ în aceeași perioadă, aparent, are loc un proces de formare estic ramuri ale slavilor, cunoscute de autorii antici sub numele ante.

La sfârşitul secolului al II-lea. a început invazia triburilor germanice ale goților în regiunea nordică a Mării Negre, limitele Imperiului Roman. Acolo a apărut cea mai mare uniune tribală vizigoti, locuind la nord de Dunărea de Jos și ostrogoti, locuind peste Nistru.

Spre deosebire de majoritatea cercetătorilor, savantul rus L.N. Gumiliov credea că începutul Marii Migrații a Națiunilor ar trebui atribuit secolului al II-lea. AD, care este asociat cu atacul triburilor germane de ostrogoți, vizigoți și gepizi, parcă ar tăia Europa de la nord de la Suedia până la coasta Mării Negre. Înclinăm să considerăm atacul gotic mai ales în legătură cu procesul de izolare a comunității cultural-teritoriale slave din secolele II-IV, lăsând deschisă problema începutului Marii Migrații.

Cu toate acestea, de un interes considerabil pentru înțelegerea unuia dintre cele mai importante mecanisme ale etnogenezei este elucidarea însăși cauzei sau complexului de cauze ale fenomenului Marii Migrații a Popoarelor. În general, în literatura stiintifica aprobat, să-i spunem condiționat, „darwinian” conceptul de etnogeneză, care explică și motivul mișcării spațiale a triburilor. În conformitate cu aceasta, apariția raselor și a grupurilor etnice este asociată cu lupta lor pentru existență, în care, la fel ca în lumea animală, cei mai puternici învinge, cucerind noi teritorii și distrugându-și sau asimilându-și locuitorii. Spre deosebire de opinia predominantă, Gumilyov a propus o teorie a etnogenezei bazată pe conceptul mutageneza.

În conformitate cu aceasta, fiecare specie nouă apare ca urmare a unei mutații - o schimbare bruscă a fondului genetic al ființelor vii, care are loc sub influența condițiilor externe într-un anumit loc și la un anumit moment.

După ce a conectat începutul etnogenezei cu mecanismul mutației, care are ca rezultat o „împingere” etnică, ducând apoi la formarea de noi grupuri etnice, Gumilyov introduce conceptul „pasionaritate”.

Pasionaritatea este un semn care apare ca urmare a unei mutații (împingere pasională) și formează în cadrul populației un anumit număr de persoane cu o dorință crescută de acțiune, sau „pasionari”.

Pasionații se străduiesc să schimbe mediul și sunt capabili să facă acest lucru. Ei sunt cei care organizează campanii îndepărtate, din care puțini se întorc. Ei sunt cei care luptă pentru subjugarea popoarelor din jurul propriului grup etnic sau, dimpotrivă, luptă împotriva invadatorilor. O astfel de activitate necesită o capacitate crescută de stres, iar orice efort al unui organism viu este asociat cu cheltuirea unui anumit tip de energie. Acest tip de energie a fost descoperit și descris de marele nostru compatriot V.I. Vernadsky și a numit de el energia biochimică a materiei vii a biosferei.

Cm.: Gumiliov L.N. De la Rus' la Rusia. M., 1922.

Gumilyov demonstrează că pasiunea într-o etnie nu rămâne neschimbată și trece printr-o serie de faze de dezvoltare, pe care le aseamănă cu diferite vârste ale unei persoane. Durata de viață a unei etnii, de regulă, este aceeași și variază de la momentul impactului până la distrugerea completă de aproximativ 1500 de ani, cu excepția cazurilor în care agresiunea străinilor perturbă cursul normal al etnogenezei.

Un nou ciclu de dezvoltare nu poate fi cauzat decât de următorul impuls pasional, în care apare o nouă populație pasională. Dar în niciun caz nu reconstruiește vechiul etn, ci creează unul nou, dând naștere următoarei runde de etnogeneză - un proces datorită căruia Omenirea nu dispare de pe fața Pământului.

Din aceste poziții, Gumilyov ia în considerare procesul de etnogeneză a slavilor, inclusiv a poporului rus.

Cu toate controversele conceptului lui Gumiliov, nu se poate nega faptul că acesta ne permite să abordăm procesul de etnogeneză a diferitelor grupuri etnice dintr-o poziție unificată, să descoperim tipare, să stabilim fazele procesului, să răspundem la întrebarea destinul istoric popoarele.

Aproape simultan cu atacul gata în secolul II. ANUNȚ se formează o uniune puternică huni(sau huni). Majoritatea cercetătorilor cred că mișcarea hunilor, un popor nomad care s-a dezvoltat în secolele II-IV. în Urali de la Xiongnu vorbitor de turcă, care au venit din Asia Centrală, și local ugrianși sarmații, au dat impuls Marii Migrații a Popoarelor. În secolul al IV-lea. unirea hunilor, formată la granițele estice ale posesiunilor gotice, a intrat într-o luptă crâncenă cu goții, subjugând o serie de triburi germanice care făceau parte din ea. În prima jumătate a secolului al V-lea. unirea hunilor a atins apogeul. Vârful puterii sale este considerat a fi domnia Attila, după moartea căruia în 453 unirea triburilor s-a destrămat.

• Goții (triburile germanice de pe coasta Baltică) au început să exploreze regiunea Mării Negre de la sfârșitul secolului al II-lea î.Hr. n. e.
• Gumiliov L.N. De la Rus în Rusia: Eseuri despre istoria etnică. M.: Ekopros, 1992. pp. 15-18.

Medii destinate proceselor de fermentare

Componenta predominantă a tuturor (sau aproape tuturor) proceselor biotehnologice este apa. În condiții de laborator, nevoile specifice ale oricărui organism anume pot fi ușor determinate și apoi (cu un anumit grad de aproximare) extrapolate la nivelul producției.

Dacă procesul este la scară largă, atunci disponibilitatea substratului pentru cultivare (disponibilitate în cantitățile necesare, stabilitate, completare, ușurință în manipulare și conservare) va fi un punct important. Costul materialelor este un factor important, deoarece implementarea oricărui proces biotehnologic depinde în mare măsură de costul acestuia în comparație cu metodele existente pentru producerea aceluiași produs.

Un factor integral este sănătatea lucrătorilor, în special atunci când se manipulează materiale pulbere.

Pregătirea mediului de cultură pentru procesele de fermentație este de obicei privită ca o parte neinteresantă a sarcinii generale, dar de fapt este piatra de temelie asigurând succesul tuturor etapelor ulterioare. Mediile cu compoziție greșită vor provoca un nivel scăzut al proceselor de creștere și, în consecință, un nivel scăzut de randament al produsului țintă.

Se știe că rolul dominant în celulă îl joacă nucleul sau analogul său în bacterii și, condiționat, în viruși.

Componenta constantă a nucleului (sau nucleotidei) este ADN-ul, care face parte din cromozomi. Fiecare cromozom conține o singură moleculă de ADN, în care unitățile discrete care se reproduc automat sunt grupate într-o ordine liniară sau genele(cistroni - sau gene primare), care au o funcție biochimică elementară.

O mutație este o modificare abruptă moștenită a unei gene.

Mutageneza se bazează pe variabilitatea microorganismelor, care este înțeleasă ca diversitatea organismelor care există în prezent și sunt nou formate. Prin urmare, atunci când se lucrează cu microorganisme, nu un individ, ci o populație este folosită ca obiect.

populatie- numeroase celule (indivizi) din aceeași specie care trăiesc într-un număr de generații în anumite condiții, unde nu există bariere vizibile în calea încrucișării libere aleatorii a acestor celule. Microorganismele dintr-o populație sunt caracterizate de un program genetic comun și de posibilitatea unui schimb liber de informații genetice.

Indicatori caracteristici ai populatiei:

A) densitate- numărul de indivizi pe unitatea de volum sau suprafață;

b) creştere este numărul de noi indivizi care apar pe unitatea de timp;

V) moarte este numărul de indivizi care mor pe unitatea de timp.

Modificarea mărimii populaţiei este exprimată prin curbe de reproducere sau curbe de supraviețuire.

cultură se numește microbi curat, în cazul în care indivizii părinte și copil sunt practic imposibil de distins și este imposibil să se stabilească legături de familie între ei. Culturile pure (ca populații) sunt de puțin sau deloc folosire pentru cercetarea genetică, care se desfășoară în principal pe culturi clonate.

Clonează este o cultură formată din celule omogene ereditar rezultate din reproducerea asexuată. Cu toate acestea, culturile clonale de ciuperci (unicelulare inferioare) sunt dificil de obținut deoarece celulele lor pot fi multinucleate.

Mutaţie este o schimbare genetică și ireversibilă viteze de reacție organism.

Rata de reacție organismul este o manifestare a fenotipului în diferite condiţii de existenţă ale speciei.

Fenotip- aceasta este o anumită sumă de semne ale unui organism în condiții externe specifice.

Tipuri de mutageni:

Mutageni chimici: derivați de etilenă, uretani, alchilsulfonați, gaz muștar, etilenimine etc.;

Mutageni fizici: radiații (ionizante - β și g; ultraviolete), ultrasunete, temperatură ridicată etc.;

Mutageni biologici: virusuri bacteriene (fagi).

Celulele care au fost modificate genetic de mutageni sunt numite mutantși culturile derivate din acestea - mutanți.

Mutații în funcție de mecanismul de apariție poate fi:

• Indus (controlat);
• Spontan (necontrolat sau nedirecționat). Ele au loc în condiții naturale fără intervenția experimentatorului.

Adecvarea schimbării genotipice în celule la condițiile de mediu este evaluată în cursul selecției naturale în timpul adaptării, deoarece mutanții pot fi viabilȘi neviabile.

Tipuri de mutații:

• Modificări nemoștenite;
• Modificări fenotipice ereditare pe termen lung. Ele sunt inerente doar structurilor celulare, dar nu și virușilor.

Microbii, ca organisme superioare, sunt capabili să colecteze și să redistribuie informații ereditare deja existente între celule înrudite, dar neidentice din punct de vedere genetic. Procesul de combinare a genelor mutante de la două celule diferite într-o singură celulă este numit recombinare genetică. Se observă în timpul transformării, transfecției, conjugării și transducției.

În acest caz, fuziunea celulară adevărată nu are loc și doar o parte din materialul genetic trece în celula primitoare. Se formează un diploid incomplet sau parțial - un merozigot (zigot parțial).

Transformare este un proces în care informațiile sunt transferate de la ADN-ul pur chimic de la o celulă donatoare bacteriană către celula bacteriana-recipient, unde, ca urmare a recombinării, o secvență specifică a genomului este înlocuită.

Transfecția este procesul prin care informațiile sunt transferate către o celulă bacteriană competentă atunci când aceasta ingerează ADN-ul fagului. Procesul de preluare a ADN-ului fag de către o celulă competentă în timpul transfecției este similar cu procesul de transformare, cu toate acestea, ele diferă semnificativ, deoarece fragmentarea ADN-ului are loc numai în timpul transfecției. Procesul se desfășoară într-un mod natural, similar cu infecția celulelor cu particule de fagi.

Conjugare(lat. conjugatio - conexiunea este un proces de transfer complet sau parțial informatii genetice de la bărbat la femeie cu contact celular stabilit între celulele bacteriene heterosexuale.

transducție este procesul de transfer a ADN-ului de la o celulă donatoare bacteriană la o celulă receptoare sensibilă la fag cu ajutorul unui fag. Fagul acționează ca un intermediar între celulele donatoare și cele primitoare.

Celulele mutante sunt pre-expandate în prezența inhibitorilor de creștere (utilizați aici metoda de selectie – screening). Apoi sunt selectați doar acei mutanți (în funcție de forma și dimensiunea coloniilor) care depășesc tulburările metabolice datorate formării (sintezei) unui exces de compus dorit (produsul țintă).