Существующие теории канцерогенеза,

признающие индуцирование опухоли, допускают изначально в явной или неявной форме, что генетические изменения под воздействием канцерогенов (интеграция вирусного генома в геном клетки, мутации, эпигеномные изменения) являются причиной образования раковых клеток. Данная концепция утверждает иное: Для процесса канцерогенеза изменения генома клетки под воздействием канцерогенов не являются первичными. Первотолчком процесса перерождения нормальной клетки в раковую есть воздействие канцерогенов на межклеточные связи, ответственные за пролиферацию клетки. Эти воздействия изолируют клетку в отношении данных межклеточных связей и таким образом снимают блок с пролиферации. И если пролиферация непрерывная и достаточно длительная, то это и приводит к изменениям генома клетки, а не непосредственное воздействие концерогена на геном клетки. Благодаря этому положению, что, непрерывная и достаточно длительная пролиферация приводит к изменениям генома клетки, наводится мост между состоянием, когда клетка еще нормальная и состоянием, когда она уже переродилась в раковую, между этими двумя состояниями клетки пропасть ликвидируется; видна непрерывность ракового процесса. В известной книге авторов Р.Зюсс, В.Кинцель, Дж.Д. Скрибнер «Рак: эксперименты и генотезы» дается анализ Догм канцерогенных теорий признающих индуцирование опухолей. Но даже в этом случае у них нет и тени сомнения в том, что генетические изменения являются первопричиной перерождения нормальных клеток в опухолевые. Это, наверное, у них (и не только у них) есть Догма из Догм, об упоминании которой «язык не поворачивается». Для косвенного подтверждения концепции и его выводов в 1989 году был поставлен следующий эксперимент: Крысам индуцировали раковую опухоль в области бедра химическим концерогеном - метилхолантрен;Выделялись раковые клетки и культивировались;В контрольной группе каждой крысе имплантировали обратно свои же собственные раковые клетки в подмышечную область через три часа;В испытуемой группе каждой крысе имплантировали обратно свои же собственные раковые клетки в подмышечную область через семь дней;В контрольной группе раковые клетки приживались и шел дальнейший рост раковой опухоли в подмышечной области. В испытуемой группе у 13 крыс из 15-ти раковые клетки не прижились. Можно предположить, что иммунная система распознала раковые клетки своего организма как чужеродные и уничтожила их. На сегодняшний день (2003-2004г.г.) на основе вышеизложенной концепции предлагается иммунно-изоляционная терапия лечения раковых болезней, суть которой в выделении и определенным образом культивировании лимфоцитов у раковых больных с последующей их аутотрансфузией. В период лимфоцитоизоляции на организм больного воздействуют определенным образом с целью исключения неравномерности протекания ракового процесса.

58. Мутации - стойкие наследуемые изменения генетического материала. В зависимости от уровня изменения генома выделяют: Генные мутации - различные виды изменений внутренней структуры отдельных генов, включающие: Точковые мутации - замена одного нуклеотида в цепи ДНК на другой. Точковые мутации, происходящие в пределах одного кодона, делятся на три типа: - молчащие мутации, которые кодируют ту же аминокислоту; - миссенс-мутации, которые кодируют другую аминокислоту; - нонсенс-мутации, которые приводят к остановке синтеза белка. Инсерции - вставка одного или более дополнительных нуклеотидов в молекулу ДНК. Инсерции в кодирующих регионах гена могут вызывать нарушение сплайсинга РНК или смещение рамки считывания, что в любом случае приводит к значительным повреждениям продукта гена. Делеции - утрата одного или нескольких нуклеотидов из молекулы ДНК. Подобно инсерциям, они приводят к сдвигу рамки считывания. Хромосомные мутации - различные виды изменений структуры хромосом: делеция - утрата части хромосомного материала, дупликация - удвоение участка хромосомы, инверсия - изменения чередования генов в хромосоме за счет поворота участка хромосомы на 180°, транслокация - обмен участками негомологичных хромосом

59. Естественный отбор — процесс, посредством которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов. Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.Термин "Естественный отбор" популяризовал Чарльз Дарвин, сравнивая данный процесс с искусственным отбором, современной формой которого является селекция. Идея сравнения искусственного и естественного отбора состоит в том, что в природе так же происходит отбор наиболее «удачных», «лучших» организмов, но в роли «оценщика» полезности свойств в данном случае выступает не человек, а среда обитания. К тому же, материалом как для естественного, так и для искусственного отбора являются небольшие наследственные изменения, которые накапливаются из поколения в поколение. В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Естественный отбор часто называют «самоочевидным» механизмом, поскольку он следует из таких простых фактов, как:Организмы производят потомков больше, чем может выжить;В популяции этих организмов существует наследственная изменчивость;Организмы, имеющие разные генетические черты, имеют различную выживаемость и способность размножаться.

Такие условия создают конкуренцию между организмами в выживании и размножении и являются минимально необходимыми условиями для эволюции посредством естественного отбора[1]. Таким образом, организмы с наследственными чертами, которые дают им конкурентное преимущество, имеют большую вероятность передать их своим потомкам, чем организмы с наследственными чертами, не имеющими подобного преимущества[2].Центральное понятие концепции естественного отбора — приспособленность организмов[3]. Приспособленность определяется как способность организма к выживанию и размножению, которая определяет размер его генетического вклада в следующее поколение[3]. Однако главным в определении приспособленности является не общее число потомков, а число потомков с данным генотипом (относительная приспособленность)[4]. Например, если потомки успешного и быстро размножающегося организма слабые и плохо размножаются, то генетический вклад и, соответственно, приспособленность этого организма будут низкими[3].Если какая-либо аллель увеличивает приспособленность организма больше, чем другие аллели этого гена, то с каждым поколением доля этой аллели в популяции будет расти. То есть, отбор происходит в пользу этой аллели. И наоборот, для менее выгодных или вредных аллелей — их доля в популяциях будет снижаться, то есть отбор будет действовать против этих аллелей[5]. Важно отметить, что влияние определённых аллелей на приспособленность организма не является постоянным — при изменении условий окружающей среды вредные или нейтральные аллели могут стать полезными, а полезные вредными[6].Естественный отбор для черт, которые могут изменяться в некотором диапазоне значений (например, размер организма), можно разделить на три типа[7]:Направленный отбор — изменения среднего значения признака в течение долгого времени, например увеличение размеров тела;Дизруптивный отбор — отбор на крайние значения признака и против средних значений, например, большие и маленькие размеры тела;Стабилизирующий отбор — отбор против крайних значений признака, что приводит к уменьшению дисперсии признака и уменьшению разнообразия.

Частным случаем естественного отбора является половой отбор, субстратом которого является любой признак, который увеличивает успешность спаривания за счёт увеличения привлекательности особи для потенциальных партнёров[8]. Черты, которые эволюционировали за счёт полового отбора, особенно хорошо заметны у самцов некоторых видов животных. Такие признаки, как крупные рога, яркая окраска, с одной стороны могут привлекать хищников и понижать выживаемость самцов[9], а с другой это уравновешивается репродуктивным успехом самцов с подобными ярко выраженными признаками[10].Отбор может действовать на различных уровнях организации, таких как гены, клетки, отдельные организмы, группы организмов и виды[11][12]. Причём отбор может одновременно действовать на разных уровнях[13]. Отбор на уровнях выше индивидуального, например, групповой отбор, может приводить к кооперации (см. Эволюция#Кооперация)[14].

Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).

Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен.Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при котором условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции, хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Половой отбор - это естественный отбор на успех в размножении. Выживание организмов является важным, но не единственным компонентом естественного отбора. Другим важнейшим компонентом является привлекательность для особей противоположного пола. Дарвин назвал это явление половым отбором. «Эта форма отбора определяется не борьбой за существование в отношениях органических существ между собою или с внешними условиями, но соперничеством между особями одного пола, обычно самцами, за обладание особями другого пола».

Существует две формы естественного отбора: Положительный и Отсекающий (отрицательный) отбор. Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом.Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.

62. Экспрессия генов — это процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт — РНК или белок. Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционных модификаций белков. Регуляция экспрессии генов позволяет клеткам контролировать собственную структуру и функцию и является основой дифференцировки клеток, морфогенеза и адаптации. Экспрессия генов является субстратом для эволюционных изменений, так как контроль за временем, местом и количественными характеристиками экспрессии одного гена может иметь влияние на функции других генов в целом организме. Пенетрантность — показатель фенотипического проявления аллеля в популяции. Определяется как отношение (обычно — в процентах) числа особей, у которых наблюдаются фенотипические проявления наличия аллеля, к общему числу особей, у которых данный аллель присутствует в необходимом для фенотипического проявления количестве копий (в зависимости от характера доминирования, для фенотипического проявления может быть достаточно только одной копии аллеля или двух, если для фенотипического проявления необходимо, чтобы особь была гомозиготна по данному гену). Фенокопия — ненаследуемое изменение фенотипа, которое возникает под влиянием внешних факторов и своим проявлением подобно мутации, как бы мутация. Фенокопии — это модификации, которые соответствуют известным мутациям. Добавление к корму личинок дрозо-филы солей нитрата серебра ведет к пожелтению тела и щетинок, как у мух с мутацией еллоу Под влиянием температурного шока, которому подвергались предкуколки и куколки дрозофилы, вылупились мухи с закрученными кверху крыльями, с вырезками на маленьких крыльях, растопыренными крыльями. Они напоминали мутантов нескольких линий. Есть куры с желтыми клювом, ногами, кожей, жиром. Они — гомозиготы по рецессивному гену (рр). Если в корме не хватает каротиноидов, то у таких кур жир становится белым, а клюв, ноги и кожа — светлыми, как у кур, имеющих доминантный ген (РР, Рр). Морфозы — неадаптивные, ненаследуемые тератологические изменения организма под влиянием внешних факторов. Это экспериментально индуцированные фенокопии. Радиация, высокие температуры, химические вещества, лекарственные препараты в ранние периоды развития действуют как тератогенные факторы — они вызывают уродства. 32 % детей у матерейалкоголиков страдают карликовостью, микроцефалией, умственной отсталостью, имеют дефекты конечностей, суставов, пороки сердца, аномалии головы и лица. Женщины, которые употребляли снотворное талидомид во время беременности (критический день — тридцатый), родили тысячи уродов. Дети были с короткими деформированными конечностями, дефектами ушей, внутренних органов. Эти уроды — морфозы, индуцированные талидомидом, — копировали наследственно обусловленную фокемию (наследственное заболевание, которое встречается в отдельных семьях в Бразилии). Из личинок, которые развиваются при 15° С, вылупляются дрозофилы с зачаточными крыльями, как У особей гомозиготных по рецессивному гену зачаточности крыльев. Если яйца рыб или амфибий поместить в раствор, в котором много хлорида магния, развивается циклопия, так как магний хлор тормозит развитие переднего мозгового пузыря зародыша.

63.Искусственный отбор — избирательное допущение к размножению животных, растений или других организмов с целью выведения новых сортов и пород, Предшественник и основной метод современной селекции. Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных. В понятие искусственный отбор входит избирательный отбор животных или растений селекционером, у которых под влиянием внешней среды и изменением привычек возникли приспособления полезные не для самого животного или растения, а для человека. Ч. Дарвин объяснял возникновение таких приспособлений тем, что человек во власти накоплять изменения, которые доставляет ему природа, путем подбора малозаметных отклонений. Следовательно, одним из важнейших факторов искусственного отбора является изменчивость. Без изменчивости невозможно существование ни естественного, ни искусственного отбора. И поскольку изменения у животных или растений возникают случайно, то вероятность их возникновения тем больше, чем больше имеется особей.Вторым важным фактором искусственного отбора является наследственность. Дарвин открыл в природе закон длящейся в поколениях изменчивости. Согласно этому закону изменения, происходящие в органах животных или в растениях, при сохранении условий их вызвавших, сохраняются и усиливаются в последующих поколениях. Таким образом, наследственность не только сохраняет изменения, но и закрепляет их в последующих поколениях. Действие искусственного отбора сводится не только к наследованию изменений, главным фактором здесь является человек, который и обеспечивает подбор.