Áčîëîăč˙

Ńîâđĺěĺííŕ˙ ăĺíĺňčęŕ



                                Nicolae Popa



                        BIOLOGIE ?I GENETIC? MODERN?



                     Material didactic: prelegeri alese



                                  Cuprins:

   Din partea autorului      8


   I. DIN ISTORIA CONCEP?IILOR DESPRE ERIDITATE    10


   II. LEGILE EREDIT??II     14

     2.1 Descoperirea celulei      14
     2.2 Experien?ele lui Gr. Mendel ?i formularea legilor eredit??ii     15
     2.3 Bazele citologice ale eredit??ii     19

   III. TEORIA CROMOZOMIAL? A EREDIT??II      23

     3.1 Cromozomii, genele ?i caracterele    23
     3.2 Muta?iile ca surs? de alele noi      24
     3.3 Muta?iile ?i mediul 25

   IV. BAZELE MOLECULARE ALE EREDIT??II 27

     4.1 Acizii nucleici     27
     4.2 Mecanismul de replicare a ADN  28
     4.3 Codul genetic 31
     4.4 Mecanismul de repara?ie a defectelor din ADN    36

   V. DETERMINISMUL GENETIC AL SEXULUI  39

     5.1 De ce sunt necesare dou? sexe? 39
     5.2 Mecanismele biologice de determinare a sexului  40
     5.3 Mecanismul cromozomial de determinare a sexului 40
     5.4 Determinarea sexului la om     42
     5.5 Ob?inerea sexului dorit   45

   VI. GENETICA UMAN?  47

     6.1 Variabilitatea genetic? ?i mo?tenirea caracterelor la om   47
     6.2 Ereditatea grupelor sanguine ?i a factorului rezus (Rh)    49
     6.3 Metodele de studiere a eredit??ii omului   51

   VII. GENETICA  MEDICAL?   55

     7.1 Ereditatea patologic? la om    55
     7.2  Eugenica ?i genetica     57
     7.3 Consulta?iile medico-genetice  58

   VIII. DETERMINISMUL EREDITAR AL LONGEVIT??II    62

     8.1 Gerontologia ?i genetica  62
     8.2 Teoriile genetice ale îmb?trânirii   63
     8.3 Perspectivele juvenologiei     65

   IX. REALIZ?RILE ?I PERSPECTIVELE GENETICIII     67

     9.1 Genetica ?i fitotehnia    67
      9.1.1 Hibridarea ca metod? de ob?inere a soiurilor noi  68
      9.1.2 Rolul poliploidiei în ameliorarea plantelor 70
      9.1.3 Mutageneza experimental?   70
     9.2 Genetica ?i zootehnia     72
      9.2.1 Fenomenul heterozisului la animale     72
      9.2.2 Reânvierea speciilor disp?rute   73
      9.2.3 Banca de gene   74
     9.3 Genetica ?i pedagogia     76
      9.3.1 Genotipul ?i mediul social 76
      9.3.2 Talentul ?i ereditatea     77
      9.3.3 Embriogenetica ?i pedagogia      79
     9.4. Genetica ?i psihologia   81
      9.4.1 Omul ca fiin?? biiosocial? 81
      9.4.2. Factorii ereditari ?i intelectul      82
      9.4.3. Aptitudinile ?i ereditatea      83

   X. INGINERIA GENETIC?     89

     10.1 Structura genomlui 89
     10.2 Direc?iile principale ale ingineriei genetice  91
     10.3 Separarea ?i sinteza artificial? a genelor     93
     10.4 Clonarea genelor   95

   XI. INGINERIA GENETIC? LA MICROORGANISMELE INDUSTRIALE      97

     11.1 Activitatea enigmatic? a microorganismelor vii 97
     11.2 Ingineria genic? în natur?: transforma?ia, transduc?ia ?i
  conjugarea la bacterii     99
     11.3 Ameliorarea microorganismelor 101
     11.4 Industria ADN ?i biotehnologia      102

   XII. INGINERIA GENETIC? LA PLANTE    105

     12.1 Clonarea plantelor 105
     12.2 Industria celulelor vegetale  107
     12.3 Hibridarea celulelor somatice ?i ob?inerea hibrizilor asexua?i
  109
     12.4 Transferul interspecific al genelor 113

   XIII. INGINERIA GENETIC? LA ANIMALE  116

     13.1 Hibrizi neobi?nui?i: ob?inerea animalelor alofene    116
     13.2 O turm? în retort?: transplantarea embrionilor 118
     13.3 Descenden?? copiat?: clonarea animalelor  120
     13.4 Animale transgenice      122

   XIV. FONDUL GENETIC AL BIOSFREREI    125

     14.1 Rolul organismelor vii în natur? ?i în economia na?ional? 125
     14.2 Banca de gene a plantelor     127
     14.3 Fondul genetic al plantelor   129

   XVI. INGINERIA GENIC? ?I SISTEMATICA 134

     15. Genele ?i sistematica     134
     15.2 Gradul de înrudire genetic?   135
     15.3 Realiz?rile ?i perspectivele genosistematicii  137

   XVI. INGINERIA GENETIC? ?I MEDICINA  139

     16.1 Povara genetic? în societatea uman? 139
     16.2 Medicamentele – sub controlul genelor     141
     16.3 Genoterapia ?i perspectivele ei     144

   XVII. ASPECTELE SOCIALE ALE INGINERIEI GENETICE 148

     17.1 Cutia Pandorei sau consecin?ele imprevizibile ale ingineriei
  genice    148
     17.2 Clonarea oamenilor!      150
     17.3 Controlul genetic la om: pro ?i contra    152
     17.4 Ereditatea patologic? ?i criminalitatea   154


                            Din partea autorului

   Evident, pentru nimeni nu prezint? greutate s? deosebeasc? m?rul de par?,
grâul de secar?, oaia de capr?,  lupul  de  vulpe.  Este  bine  cunoscut  ?i
faptul c? reprezentan?ii lumii vegetale ?i animale,  de-a  lungul  unui  ?ir
infinit de genera?ii, dau via?? unor descenden?i, care sunt dup?  chipul  ?i
asem?narea lor: leoaica na?te pui de leu, pisica - pui de pisic?, câinele  -
pui de câine. Tot odat?, din semin?e de floarea-soarelui  vor  r?s?ri  numai
plante de floarea-soarelui, iar din ghind? - numai arbori de stejar. În  mod
obi?nuit aceste fenomene sunt legate de ereditate.
   Prin no?iunea de ereditate se în?elege capacitatea organismelor vii de  a
transmite caracterele ?i însu?irile lor descenden?ilor.
   Se ?tie, îns?, c? asem?n?rile  dintre  p?rin?i  ?i  descenden?i  nu  sunt
absolute - chiar ?i în cazurile când se spune  «leit  taic?-s?u»  sau  «leit
maic?-sa». Descenden?ii prezint? anumite diferen?e individuale în raport  cu
caracterele definitorii ale p?rin?ilor. Aceste deosebiri sau  –  devieri  de
la  tr?s?turile  tipice  ale  p?rin?ilor  constituie  a?a-numitul   fon   de
variabilitate sau variabilitatea.  În  virtutea  acesteia  organismele  sunt
capabile de a suferi la ac?iunea unor factori interni  sau  externi  anumite
modific?ri. Pe fundalul alb al coroanelor pomilor dintr-o livad?  în  floare
un  ochi  atent  va  deosebi  ?i  numeroase  nuan?e  cromatice  diferite  de
colora?ia general? a petalelor; între sutele de mii de frunze de pe  oricare
arbore nu vom vedea dou? identice ca form?, dimensiuni ?i  colorit;  printre
cei cinci miliarde ?i jum?tate de oameni, care  populeaz?  planeta  noastr?,
nu vom g?si doi,  care  s?  aib?  exact  acelea?i  caractere  ?i  tr?s?turi.
Exemple de acest fel se întâlnesc pretutindeni.
   În ce mod, îns?, are loc transmiterea prin ereditate a caracterelor? Unde
?i cum este fixat? informa?ia ereditar??  De  ce  se  nasc  uneori  mon?tri,
adic?  indivizi  cu  anomalii  grave?  Pot  fi  oare  schimbate  caracterele
organismelor,  corectate  defectele  naturii?  Putem  ob?ine  sexul   dorit,
«construi» noi forme de organisme?
   Aceste ?i numeroase alte întreb?ri sunt într-un fel sau altul  legate  de
ereditate ?i variabilitate, care au devenit principalul obiect de studiu  al
unei ?tiin?e relativ tinere - genetica. În prezent genetica s-a  divizat  în
numeroase direc?ii de investiga?ie,  fiecare  dintre  acestea  dispunând  de
metode specifice de lucru.
   În cartea pe care v-o propunem sunt  examinate  doar  o  parte  din  ele.
Sarcina principal? autorul ?i-a v?zut-o, îns?, în familiarizarea  unui  cerc
larg de cititori cu legile de baz? ale geneticii,  cu  realiz?rile  ei  cele
mai importante, precum ?i cu cele mai însemnate domenii de aplicare a lor.
   În primele trei capitole am g?sit de cuviin?? s? prezent?m baza teoretica
a acestei ?tiin?e, conducându-l  pe  cititor,  într-o  trecere  sumar?,  dar
consecvent?,  prin  labirintul  ideilor  despre   ereditate,   începând   cu
antichitatea ?i pân? în prezent; s? prezent?m  natura  material?  a  acestui
fenomen, precum ?i modul în care se produce el la  nivel  molecular-genetic.
Probabil,  c?  anume  aceste  capitole  se  ?i  disting   printr-o   anumit?
dificultate de în?elegere, dar, dup? cum se ?tie, a se scrie despre  lucruri
complicate  nu  este  o  treab?  u?oar?,  iar  simplificarea  lor  pân?   la
primitivizare ar însemna, dup? profunda  noastr?  convingere,  s?  facem  un
prost serviciu cititorului.
   Fiecare  dintre  capitolele   urm?toare   sunt   consacrate   prezent?rii
sarcinilor  practice  ale  geneticii  în  diferite  ramuri   ale   economiei
na?ionale. În acest  sene  deosebit  de  larg  sunt  dezv?luite  realiz?rile
geneticii în agricultur?  ?i  medicin?.  Cele  din  domeniul  pedagogiei  ?i
sociologiei - domenii în care genetica ?i-a g?sit recent aplicare, sunt  mai
modeste, ?i ocup? respectiv, un loc mai modest. Partea a  doua  a  c?r?ii  e
consacrat? ingineriei genetice. Ce leg?tur?  poate  exista  între  genetic?,
una dintre cele mai tinere ?tiin?e biologice,  ?i  inginerie  -  una  dintre
cele mai vechi  ?tiin?e  tehnice?  E  adev?rat  c?  secolul  XX,  pe  m?sura
avântului  s?u  tumultuos,  genereaz?  în  ?tiin??  orient?ri   mereu   noi,
neobi?nuite  la  prima  vedere,  care,  pentru  a  fi  realizate,   necesit?
antrenarea reprezentan?ilor celor mai diverse specialit??i.
   Acest lucru nu e întâmpl?tor. De cele mai multe ori noile descoperiri  se
fac  mai  ales  în  punctele  de  jonc?iune  ale  ?tiin?elor,   acolo   unde
speciali?tii de diverse profiluri parc? se completeaz? reciproc prin  ideile
?i concep?iile lor. Tot a?a s-a  întâmplat  ?i  în  cazul  nostru.  Biologia
molecular? ?i genetica, folosind pe  parcursul  cercet?rilor  lor  nu  numai
metodele  proprii,   ci   ?i   metodele   fizicii,   chimiei,   matematicii,
ciberneticii  ?i  celorlalte  ?tiin?e,  au  dat  na?tere  unei  noi  ?tiin?e
aplicate - ingineria genetic?.
   În c?r?ile de specialitate aceast? ?tiin?? are dou?  denumiri:  ingineria
genetic? ?i ingineria genic?, care, de fapt, sunt sinonime. Sensul lor  îns?
nu este absolut identic: cuvântul «genetic» provine  de  la  «genetic?»,  pe
când cuvântul «genic» ?ine de gene. Denumirea «ingineria genetic?» este  mai
ampl?, deoarece, conform  spuselor  academicianului  A.  A.  Baev,  cunoscut
cercet?tor în  acest  domeniu,  ea  se  ocup?  de  construirea  structurilor
genetice  func?ional  active,  adic?  de  crearea  unor  programe   genetice
artificiale, iar un întreg program genetic  nu  se  mai  refer?  doar  la  o
simpl? gen?.
   Astfel, îns??i denumirea acestei ?tiin?e reflect? con?inutul cercet?rilor
ei. Precum a  marcat  academicianul  N.  P.  Dubinin,  îmbinarea  cuvintelor
«genetic?» ?i «inginerie» arat? c?, în  sfâr?it,  a  început  a  se  realiza
visul savan?ilor, a început timpul când biologul,  asemeni  f?uritorului  de
mijloace tehnice moderne, va putea construi modele biologice, pe care le  va
traduce apoi în via??, creând con?tient orice organism  viu  cu  propriet??i
programate anterior.
   Ingineria genetic? n-a ap?rut,  bineîn?eles,  spontan,  pe  un  loc  gol.
Na?terea ei  a  fost  determinat?  de  dezvoltarea  impetuoas?  a  biologiei
moleculare ?i a geneticii, care a început în a  doua  jum?tate  a  secolului
nostru. Apari?ia acestei ?tiin?e se datoreaz?  realiz?rilor  anterioare  ale
biologiei ?i geneticii clasice, temeliile  c?rora  au  fost  puse  în  prima
jum?tate a secolului XX.
   În cartea noastr? ne-am propus s? relat?m acele evenimente care au condus
treptat, dar consecvent la  constituirea  acestei  noi  ?tiin?e.  Vom  vorbi
despre  realiz?rile  practice  ale  ingineriei   genetice   în   fitotehnie,
zootehnie ?i în industria microbiologic?, despre perspectivele  pe  care  le
au protec?ia fondului genetic, genosistematica  ?i  genetica  medical?.  Vom
analiza ?i fenomenele controversate, ce ?in de aceste cercet?ri,  precum  ?i
aspectele lor sociale.
   În carte se opereaz? în temei cu  adev?ruri  general  acceptate,  dar  pe
alocuri ne oprim aten?ia ?i asupra unor  aspecte  insuficient  elaborate,  a
c?ror elaborare, îns?, se va realiza în timpul cel mai apropiat. Aceasta  se
refer? la astfel de  probleme  importante,  ca  reglarea  sexului,  clonarea
animalelor ?i  a  plantelor,  prelungirea  vârstei  de  tinere?e  a  omului,
descoperirea hipertimpurie a capacit??ilor deosebite la copii ?.  a.  Credem
c?  par?ial  faptul  este  justificat  prin  interesul  pe  care-l  nutre?te
tineretul contemporan fa?? de aceste probleme, la a c?ror  rezolvare  el  va
participa, f?r? îndoial?, în mod nemijlocit.
   Vom tr?i un sentiment de fireasc? bucurie  atunci,  când  fiecare  dintre
cititori va g?si pe parcursul lucr?rii ceva de folos  ?i  interesant  pentru
el.
   ?i vom fi recunosc?tori  pentru  orice  sugestie,  care  ni  se  va  face
referitor                              la                             carte.

                                                                     Autorul

                I. DIN ISTORIA CONCEP?IILOR DESPRE ERIDITATE

   De?i ca ?tiin?? genetica a început a se constitui la r?scrucea  secolelor
XIX-XX, fenomenele ereditare au  preocupat  demult  min?ile  oamenilor.  Din
timpuri str?vechi omul se întreba: de ce copiii seam?n? sau nu cu  p?rin?ii?
Care este mecanismul transmiterii materialului ereditar ?i  ce  structuri  o
înf?ptuiesc?
   Evolu?ia concep?iilor cu privire la ereditate este ea  îns??i  extrem  de
interesant?, de aceea credem c? pentru început este  potrivit  s?  prezentam
unele dintre aceste idei în succesiunea lor cronologic?.
   În Egiptul antic slujitorii  cultului  explicau  toate  particularit??ile
proprii  eredit??ii  ?i  variabilit??ii  cu  ajutorul  teoriei  metapsihozei
(despre str?mutarea sufletelor de la un organism la altul).  Ei  afirmau  pe
aceast? baz? c? toate tr?s?turile ?i  însu?irile  fiin?elor  vii  depind  de
calit??ile sufletului care se instaleaz? în fiecare dintre ele  în  momentul
concep?iei.
   ?i în Grecia antic? mul?i  filozofi  au  încercat  s?  explice  fenomenul
eredit??ii. Astfel, filozoful materialist  Democrit  este  exponentul,  unei
înv???turi, în multe privin?e  naiv?,  dar  consecvent  materialist?  despre
ereditate, conform c?reia în  procesul  form?rii  produselor  sexuale  toate
componentele corpului secret? particule minuscule, care se  concentreaz?  în
s?mân?? (sperm?) ?i împreun? cu aceasta sunt transmise  descenden?ilor.  Tot
odat?, dup? Democrit, la acest  proces  de  transmitere  a  tr?s?turilor  ?i
însu?irilor care le sunt proprii contribuie în egal? m?sur? tat?l, ?i  mama.
Aceast? doctrin? a fost dezvoltat? în continuare de c?tre Hipocrat  (460-375
î. e. n.), fiind denumit? pangenez?.
   În lucrarea «Despre s?mân?? ?i despre natura  copilului»  Hipocrat  scria
urm?toarele: «S?mân?a - atât cea femeiasc?, cât ?i  cea  b?rb?teasc?-provine
de la corpul întreg,  cea  provenit?  din  p?r?ile  slabe  este  slab?,  cea
provenit? din p?r?ile puternice-este viguroas?, ?i, de  regul?,  în  acela?i
mod se repartizeaz? ?i în  copil.  ?i  dac?  dintr-o  parte  a  corpului  în
s?mân?? se secret? mai multe elemente de  la  b?rbat  decât  de  la  femeie,
copilul seam?n? mai mult cu  tat?l;  iar  dac?  dintr-o  parte  oarecare  se
secret? mai multe elemente de la femei, copilul seam?n? mai  mult  cu  mama.
Nici odat?, îns?, nu se poate întâmpla ca f?tul s?  semene  mamei  cu  toate
p?r?ile corpului, iar cu tat?l s?  nu  semene  deloc  sau  invers,  ori,  în
general, s? nu semene în  nici  un  fel  cu  amândoi,  fiindc?  s?mân?a  din
corpurile amândurora se transmite f?tului».
   Aristotel (384-322 î. e. n.) s-a pronun?at împotriva ipotezelor  pe  care
se sprijinea pangeneza. El remarca:  «Mai  întâi  de  toate,  asem?narea  nu
poate servi drept dovad? a secret?rii semin?ei din întreg  corpul,  deoarece
asem?n?toare devine ?i vocea, ?i unghiile, ?i  p?rul,  ?i  chiar  mi?c?rile,
iar de la toate acestea nu se secret? nimic»
   Aristotel, spre deosebire de Hipocrat, afirma totodat? c? fiecare  dintre
p?rin?i joac? un rol cu totul diferit la apari?ia descenden?ei: de  la  mam?
provine numai o materie moart?, pasiv?, incapabil? de a se dezvolta  în  mod
independent, în timp ce tat?l furnizeaz?  for?a  vital?,  care  însufle?e?te
aceast?  materie  inactiv?  ?i  dirijeaz?  dezvoltarea  organismului.   Dup?
Aristotel,  for?a  vital?,  pe  care  el  o   denume?te   enteslehie,   este
imaterial?,  indivizibil?  ?i  reprezint?  acel  ideal   spre   care   tinde
organismul în procesul dezvolt?rii sale. Din s?mân??, conform  opiniei  lui,
for?a  vital?  se   revars?   prin   tot   organismul,   determinând   toate
particularit??ile specifice ale diferitelor ?esuturi ?i organe din el.
   La începutul erei noastre Galen (129-199 e. n.),  un  alt  înv??at  grec,
afirma,  c?  ambii  p?rin?i  particip?  în  egal?  m?sur?  la   transmiterea
tr?s?turilor ?i însu?irilor ce le sunt lor  proprii  copiilor.  O  dovad?  a
acestui fapt o constitui asem?narea copiilor cu ambii p?rin?i, asem?nare  ce
se observ? în majoritatea cazurilor.
   În perioada Evului Mediu cuno?tin?ele despre ereditate nu s-au dezvoltat.
Toate publica?iile cu acest subiect erau  interzise  de  biseric?,  deoarece
concep?iile despre  mo?tenirea  caracterelor  ?i  evolu?ia  organismelor  nu
corespundeau cu principiile ?i ideile ei. Abia în  secolul  al  XVII-lea  se
fac primele descoperiri importante în domeniul eredit??ii. Este perioada  în
care au fost construite primele microscoape, cu ajutorul  c?rora  a  început
studierea celulelor ?i ?esuturilor organismelor. Savan?ii  A.  Levenhuc,  M.
Malpighi ?i G. Laibni? au descoperit ?i au descris spermatozoizii  (celulele
sexuale masculine) la câteva specii de animale. Ei au fost  primii  care  au
lansat concep?ia cu privire la faptul  c?  spermatozoizii  con?in  în  stare
gata preformat?, dar miniatural?, un întreg embrion  ?i,  din  contra,  al?i
biologi erau de p?rerea c? embrionul  preformat  se  afl?  în  ovul  (celula
sexual? feminin?). A?a a luat na?tere  teoria  preformist?,  conform  c?reia
celulele  sexuale,  atât  cele  feminine,  cât  ?i  cele  masculine,  con?in
viitoarele organisme  în  stare  integr?,  în  stare  preformat?,  cu  toate
organele ?i ?esuturile în miniatur?,  care  mai  apoi  î?i  m?resc,  pur  ?i
simplu, dimensiunile ?i cap?t? aspectul unui individ matur.  În  acest  fel,
preformismul  admite  numai  modific?rile  cantitative  ale  p?r?ilor   deja
formate ale organismului ?i le neag? pe cele calitative,  ce  se  produc  în
procesul dezvolt?rii individuale, adic?, de fapt, neag? îns??i dezvoltarea.
   O prim? lovitur? important? asupra teoriei preformiste  a  fost  dat?  de
c?tre S. F. Wolf, care în anul 1759 a formulat  teoria  epigenezei.  Conform
acestei  teorii,  embrionul  nu  se  afl?  în  stare  format?  în  ovul  sau
spermatozoid, ce rezult? din ovulul fecundat ca urmare a unei serii  întregi
de transform?ri calitative succesive, care conduc  la  formarea  ?esuturilor
?i organelor.
   Cristalizarea unor noi idei despre ereditate a devenit posibil? odat?  cu
dezvoltarea teoriei transformiste, care a deschis  calea  unei  fundament?ri
experimentale  a  unor  fenomene  biologice.  În  lucrarea   sa   «Filozofia
zoologic?» savantul francez J. B. Lamark a expus  principiile  de  baz?  ale
modific?rii  organismelor  ?i   ale   mo?tenirii   a?a-numitelor   caractere
favorabile. Conform acestor  principii,  organismele  sufer?  în  permanen??
schimb?ri ca urmare a ac?iunii factorilor mediului înconjur?tor Dup?  opinia
lui Lamark, influen?a ambian?ei determin? modific?ri adecvate în  interiorul
organismelor, adic? în acestea se formeaz? caractere ce  corespund  întocmai
condi?iilor de via??. Aceste caractere  se  transmit  prin  ereditate,  sunt
mo?tenite ?i de aceea ele se afl? la baza evolu?iei progresive.
   Iat?, de exemplu, cum explic? Lamark lungirea gâtului la giraf?.
   Se cunoa?te c? str?mo?ii girafei aveau gâtul scurt. Odat?  cu  schimbarea
condi?iilor de via??, ei au încetat treptat s? se  mai  hr?neasc?  cu  iarb?
(dat fiind faptul c? aceasta era tot mai greu de g?sit) ?i au început s?  se
hr?neasc? cu frunze de copac de pe p?r?ile inferioare ale  coroanelor,  apoi
?i de pe cele superioare. Pentru aceasta animalele î?i întindeau gâtul  ?i-l
exersau. Opera?ia fiind repetat?  de  nenum?rate  ori,  încetul  cu  încetul
lungimea gâtului crescu. Ap?ru astfel un nou  caracter,  care  s-a  transmis
prin ereditate genera?iilor ulterioare. Exerci?iul impus  de  condi?iile  de
via?? continu? ?i în final apar girafele contemporane, animale care  au  cel
mai lung gât.
   E simplu,  nu?  În  aparen??-da,  în  realitate,  îns?,  unei  astfel  de
explica?ii a eredit??ii îi scap mecanismele propriu-zise ale  procesului  de
mo?tenire a  caracterelor  dobândite.  S?  zicem,  c?  animalele  mature  au
dobândit un caracter nou –  gâtul  lung.  Informa?ia  cu  privire  la  acest
caracter  dobândit  (nu  mo?tenit)  trebuie  s?  se  transmit?  într-un  mod
oarecare în celulele sexuale, deoarece numai prin acestea  ea  poate  deveni
un bun al  urm?toarelor  genera?ii  ale  organismului  dat.  Care,  îns?,  e
modalitatea de  transmitere  a  acestei  informa?ii?  Nici  Lamark  ?i  nici
oricare  altul  dintre  adep?ii  teoriei   sale   n-au   oferit   explica?ia
mecanismului real al acestei transmiteri.
   De men?ionat c? înc? Jorj de Buffon  (1707-1788)  constata  categoric  în
operele sale:  «Câinii,  c?rora  li  se  taie  din  genera?ie  în  genera?ie
urechile ?i cozile, transmit aceste defecte urma?ilor lor». ?arl Bone (1720-
1793), negând aceast? afirma?ie,  spunea:  «Nu  este  oare  destul  exemplul
cailor engleze?ti, c?rora li se taie cozile timp de dou? secole ?i  care  se
nasc cu cozi, pentru a-l combate pe domnul de Buffon ?i a pune  la  îndoial?
faptul pe care el îl prezint? drept veridic».
   Ideea despre mo?tenirea caracterelor dobândite p?rea atât  de  elocvent?,
încât timp îndelungat ea a fost considerat? inatacabil?.  Însu?i  cunoscutul
fiziolog I.  P.  Pavlov  a  f?cut  încercarea  de  a  explica  transformarea
reflexelor  condi?ionate  (dobândite,  ne   ereditare)   ?i   necondi?ionate
(înn?scute, mo?tenite) la ?oareci.
   Reflexe înn?scute, sunt de exemplu, primul  ?ip?t  al  copilului  imediat
dup? na?tere, obi?nuin?a cucului de a-?i depune ou?le în cuiburi str?ine  ?.
a. Ele nu se formeaz? în cursul vie?ii, ce se transmit descenden?ilor de  la
p?rin?i.
   De categoria reflexelor condi?ionate ?ine obi?nuin?a de  a  lua  masa  la
anumite  ore,  fumatul  tutunului  ?i  altele,  care  nu  se  transmit  prin
ereditate, ce se formeaz? ?i dispar pe parcursul vie?ii individuale.
      I. P. Pavlov i-a dat colaboratorului s?u N. P. Studen?ov  misiunea  s?
studieze   posibilitatea   transform?rii    reflexelor    condi?ionate    în
necondi?ionate.
   Formarea reflexului condi?ionat  consta  în  înv??area  ?oarecelui  supus
experien?ei s? alerge spre locul de hr?nire la emiterea unui  semnal  sonor.
Rezultatele experien?ei au ar?tat  c?  pentru  formarea  acestui  reflex  la
prima genera?ie de ?oareci sunt necesare 300 de lec?ii. La genera?ia a  doua
- de numai 100 de lec?ii, genera?ia a trei s-a înv??at dup? 30 de lec?ii,  a
patra dup? 10, iar a cincia - dup? 5 lec?ii. Pe baza acestor date  Pavlov  a
f?cut concluzia, c? peste o perioad? de timp o nou?  genera?ie  de  ?oareci,
la auzul semnalului sonor, va alerga  spre  locul  de  hr?nire  f?r?  lec?ii
prealabile.
   În leg?tur? cu aceasta un alt savant cu faim? - N. C. Col?ov - i-a  f?cut
o vizit? lui I. P. Pavlov special pentru  a-l  convinge  de  imposibilitatea
mo?tenirii reflexelor condi?ionate, el fiind de p?rerea, c? «se  înv??au  nu
?oarecii, ce experimentatorul, care  pân?  la  momentul  respectiv  nu  avea
experien?? de lucru cu ?oarecii». Nu este inutil s? amintim, c? artistul  de
circ V. Durov, ne întrecut în arta  dres?rii  animalelor,  s-a  mirat  mult,
când a auzit despre cele 300 de lec?ii de înv??are  a  ?oarecilor.  El  avea
nevoie doar de câteva ore  pentru  a  înv??a  ?oarecii  s?  execute  anumite
procedee. Ca urmare, rezultatele experien?elor lui Studen?ov  au  fost  puse
sub semnul îndoielii ?i dup? câteva verific?ri în diferite  laboratoare  s-a
stabilit definitiv c? ele nu se confirm?. Nu  s-au  mai  confirmat  nici  în
laboratorul lui I. P. Pavlov.
   Pentru el, experimentator iscusit, aceast? întâmplare a fost cât se poate
de ne pl?cut?. La 13 mai 1927 Pavlov scria în ziarul  «Pravda»  urm?toarele:
«Experien?ele  ini?iale  asupra  transmiterii  prin   ereditate   reflexelor
condi?ionate la ?oarecii  albi,  folosindu-se  o  metodic?  îmbun?t??it?  ?i
aplicându-se un control mai riguros, pân? în prezent nu au  dat  rezultatele
scontate,  de  aceea  nu  am  motive  s?  m?  consider  adept   al   acestei
transmiteri».
   S? ne imagin?m pentru o clip?, c? mo?tenirea caracterelor  dobândite  (ne
ereditare) este posibil?. În acest caz în familiile atle?ilor ar  trebui  s?
se nasc? numai atle?i, la muzicieni - numai muzicieni,  iar  copiii  tuturor
intelectualilor n-ar mai avea nevoie de ?coal? - ar ?ti cu  to?ii  s?  scrie
?i s? citeasc?. Doar toate aceste capacit??i  se  ob?in  în  cursul  vie?ii.
Mo?tenirea lor ar fi o performan?? remarcabil?.
   S? presupunem, c? avem de rezolvat sarcina  ob?inerii  unui  nou  soi  de
p?pu?oi, care d? roade bogate chiar  ?i  pe  soluri  obi?nuite,  f?r?  a  se
introduce  îngr???minte. Nimic mai simplu! Am proceda în felul  urm?tor:  pe
parcursul câtorva genera?ii am trata cu îngr???minte Iotul, pân? vom  ob?ine
roada cea mai bogat? posibil?, iar în  continuare  acest  caracter  dobândit
(rodnicia înalt?) se va transmite prin ereditate ?i se  va  manifesta  chiar
?i pe solurile care n-au fost introduse  îngr???minte.  Dar  lucr?torii  din
agricultur?  ?tiu  foarte  bine  c?  atunci  când   în   sol   se   introduc
îngr???mintele necesare, se ob?ine o road? bogat? ?i invers. Acela?i  adev?r
este valabil ?i referitor la animale. Buna între?inere duce  la  indicatorii
dori?i, iar între?inere rea - la indicatorii corespunz?tori.
   Faptul ?i-a g?sit o bun? reflectare în aceste versuri ale lui A. Busuioc:
                             «Eu nu ?tiu zootehnie,
                             Dar cunosc un adev?r:
                             Dac? dai la porc hârtie,
                             Nu vezi carne m?i b?die,
                             Cum nu vezi pe broasc? p?r»
   Este cunoscut c? T. D. Lâsenco a experimentat timp de peste  20  de  ani,
pentru a putea ob?ine o ras?  de  vaci  cu  lapte  gras.  ?i  totul  a  fost
zadarnic. De?i vi?eii mai multor genera?ii succesive,  au  fost  între?inu?i
dup? o diet? special? (erau hr?ni?i  cu  lapte  cu  un  procent  ridicat  de
gr?sime), acest caracter nu s-a transmis prin ereditate. Dar s?  revenim  la
tem?.
   În anul 1859 marele  savant  englez  Charlz  Darwin  a  dat  publicit??ii
lucrarea  «Originea   speciilor»,   în   care   a   expus   bazele   teoriei
evolu?ioniste. În acest context ereditatea a  fost  acceptat?  ca  unul  din
factorii evolu?iei, de?i ?i pentru Darwin mecanismul eredit??ii, esen?a  ei,
au r?mas necunoscute.
   În vederea explic?rii eredit??ii Darwin a apelat, la concep?ia respectiv?
a lui Hipocrat, a reînviat-o, aprofundând-o, ?i a expus-o ca pe  o  «ipotez?
provizorie  a  pangenezei».  Darwin  era  de  p?rerea  c?   toate   celulele
organismelor pluricelulare secret? particule  foarte  mici  (corpusculi)  pe
care  le-a  numit  gemule.  Deplasându-se  cu  u?urin??,  aceste  gemule  se
concentreaz? în locurile  unde  are  loc  formarea  produselor  sexuale.  În
procesul  dezvolt?rii   noului   organism   gemulele   diferitelor   celule,
formatoare  de  produse  sexuale,  condi?ioneaz?  dezvoltarea  unor   celule
similare celor care le-au generat pe ele.
   Tot  odat?,  Darwin  considera,  c?  celulele  modificate  produc  gemule
modificate,  care  genereaz?  ulterior  celule   de   asemenea   modificate,
presupunând  c?  aceast?  particularitate  a   gemulelor   reprezint?   baza
materiala a mo?tenirii modific?rilor care au  loc  în  procesul  dezvolt?rii
individuale.
   În  acest  fel,  Darwin  accepta  ideea  materialit??ii  ?i   segment?rii
(caracterul discret) al eredit??ii ?i considera c? unit??ile  materiale  ale
eredit??ii - gemulele se deplaseaz? liber prin tot corpul ?i într-o  anumit?
m?sur? se pot transmite independent una de alta.
   În prezent teza lui Darwin referitoare la  materialitatea  ?i  caracterul
discret al eredit??ii a c?p?tat o recunoa?tere unanim?, de?i  teoria  despre
migrarea gemulelor prezint? doar un interes istoric.
   În 1892 zoologul german August Waisman a emis în calitate de  antitez?  a
«ipotezei provizorii a pangenezei» a?a-numita teorie a  plasmei  germinative
(idioplasma). Waisman considera c? corpul  organismelor  pluricelulare  este
compus  din  dou?  componente  diferite  sub   raport   calitativ   -   soma
(totalitatea  celulelor  somatice  sau  corporale,  excep?ie   f?când   cele
sexuale) ?i plasma germinativ?, care  condi?ioneaz?  ansamblul  de  însu?iri
ereditare ale organismelor ?i care în cantitate deplin? se con?ine  doar  în
celulele sexuale.
   Conform  teoriei  lui  Waisman,  plasma  germinativ?  este  deosebit   de
constant?, fapt care-i asigur? p?strarea în stare  neschimbat?  în  decursul
multor mii de genera?ii. Waisman a numit particulele  materiale  heterogene,
din care este alc?tuit? plasma germinativ?, determinan?i.  Determinan?ii  au
facultatea de a se multiplica ?i de a forma particule de acela?i fel cu  ei.
Plasma germinativ? ?i determinan?ii se afl?  în  nucleul  ovulului  fecundat
(zigotului). Concomitent cu prima diviziune are loc o  împ?r?ire  inegal?  a
determinan?ilor în celulele-fiice. Nucleele unor celule î?i men?in  întreaga
plasm? germinativ? f?r? modific?ri, în cadrul nucleelor altor celule  ea  se
repartizeaz? în a?a fel, încât, spre  sfâr?itul  procesului  de  divizare  a
ovulului, în  nucleele  acestor  celule  r?mâne  un  num?r  ne  însemnat  de
determinan?i.  Datorit?  repartiz?rii  inegale  a  plasmei  germinative,  în
embrionul în dezvoltare se formeaz? dou? tipuri de celule: pe  de  o  parte,
celulele c?ii germinative, din care  se  formeaz?  celule  sexuale  ?i  care
con?in întreaga garnitur?  de  determinan?i,  iar  pe  de  alta  -  celulele
somatice, ale c?ror nucleu con?ine un num?r  variabil  de  determinan?i,  de
aceea ele pun începutul diferitelor ?esuturi din organism.
   Conform acestei teorii, plasma germinativ? este un tot  ?i  se  transmite
integral de la o genera?ie la alta.  Mai  târziu,  îns?,  s-a  constatat  c?
informa?ia ereditar? este localizat? nu numai în celulele  sexuale,  dar  ?i
în cele somatice. Astfel, se cunosc cazuri de dezvoltare a  plantelor  numai
din celule somatice (ne sexuale).
   În prezent împ?r?irea  organismului  în  dou?  p?r?i  -  som?  ?i  plasm?
germinativ? - propus? de Waisman, care considera c? ele ar fi diferite  prin
ereditate, a fost categoric respins?  de  genetic?.  În  acest  fel,  ideile
despre ereditate, începând cu cele mai vechi  timpuri  ?i  pân?  în  secolul
XIX, s-au  dovedit  a  fi  în  bun?  parte  naive  ?i  bazate  pe  intui?ie.
Dezvoltarea în continuare a teoriei despre  ereditate  putea  fi  fructuoas?
doar bazându-se pe numeroasele experien?e privind încruci?area între  ele  a
diferitelor specii de plante ?i animale.

                            II. LEGILE EREDIT??II


   2.1 Descoperirea celulei

   Analizând  opiniile  marilor  savan?i  a  dou?   epoci   îndep?rtate,   a
antichit??ii ?i a Rena?terii, în?elegem c? concep?iile  lor  asupra  esen?ei
eredit??ii con?in acelea?i no?iuni intuitive. Ei încercau  s?  în?eleag?  ?i
s? descrie fenomenele pe care le observau, dar pe care nu le  puteau  dovedi
în mod experimental. Pentru ca  aceste  fenomene  s?  fie  dovedite  în  mod
experimental, a fost nevoie de mult  timp, pe parcursul c?ruia  savan?ii  au
acumulat cuno?tin?e noi, p?trunzând treptat în microuniversul proceselor  ?i
fenomenelor biologice.
   Cu peste trei secole în urm? olandezul Antoni van Levenhuc (1632-1723) în
timpul liber a înv??at s? ?lefuiasc? sticla ?i a ob?inut în acest sens  mari
succese. El a izbutit s? observe, privind prin aceste sticle, ni?te  obiecte
foarte mici, care erau m?rite de 200 ?i chiar de  mai  multe  ori.  Aparatul
s?u Levenhuc l-a numit  microscop.  În  compara?ie  cu  realiz?rile  tehnice
moderne microscopul lui Levenhuc era destul de primitiv,  dar  la  sfâr?itul
secolului XVII el a reu?it s? observe cu ajutorul lui lucruri pe care nu  le
v?zuse pân? la el nici un om din lume. Cu ajutorul microscopului  s?u  el  a
descoperit, c? o pic?tur? de ap?  con?ine  o  cantitate  enorm?  de  animale
neobi?nuite, foarte mici, de  diferite  forme.  El  a  numit  aceste  fiin?e
bizare  «animalcula»,  ceea  ce  înseamn?  în  traducere  din  limba  latin?
«animal».
   Astfel, un naturalist amator necunoscut a descoperit o  lume  necunoscut?
pân? la el. Savan?ii englezi au acordat  aten?ie  scrisorilor  ?i  desenelor
microuniversului v?zut de Levenhuc, pe care acesta  le-a  trimis  Societ??ii
regale din Londra, lucru foarte important pentru ?tiin??. În anul 1680 el  a
fost alese membru-corespondent al acestei societ??i.
   Robert Huc (1635-1703), naturalist englez, contemporan lui  A.  Levenhuc,
f?cea ?i el parte din num?rul celor înseta?i de cuno?tin?e. Odat? i-a  atras
aten?ia un dop de sticl?. El a t?iat o sec?iune foarte sub?ire din dop ?i  a
cercetat-o  la  microscop,  r?mânând  uluit  de  descoperirea   f?cut?:   pe
sec?iunea dopului a observat o structur? ce se asem?na mult  cu  fagurii  de
miere. Huc a numit elementele observate  ale  sec?iunii  sub?iri  a  dopului
«celula» - celul?.
   Mai târziu, savan?ii  s-au  convins  cu  ajutorul  unor  microscoape  mai
perfecte c? nu numai lemnul stejarului, dar  c?  ?i  celelalte  plante  sunt
compuse din diferite celule. Cercet?torii au observat în multe  celule  câte
o «insuli??». În anul 1831 botanistul  englez  Robert  Brown  (1773-1858)  a
numit aceast? «insuli??» «nucleus», adic? «nucleu» în traducere din latin?.
   Savantul german Matias ?chleiden (1804-1881), aflând despre  descoperirea
nucleielor în celulele vegetale, f?cut? de R. Brown, a  emis  teoria  despre
originea ?esuturilor celulare. Aceast? teorie a produs o deosebit?  impresie
asupra lui Teodor Schwan, tân?r biolog, contemporan lui. Studiind  embrionii
?i ?esuturile animalelor, Schwan a descoperit în ele ni?te  forma?iuni  care
aminteau celulele vegetale. El a comunicat acest  lucru  compatriotului  s?u
?cleiden. Discutând problema structurii celulare a  ?esuturilor  animale,  ,
Schwan ?i ?chleiden se convingeau de adev?rul presupunerilor lor: în  celule
sunt concentrate temeliile vie?ii. Aceast? tez? cunoscut? sub  denumirea  de
teorie  celular?  Schleiden-Schwan  o  con?in  majoritatea   manualelor   de
biologie.
   Vom vedea în continuare, îns?, c? lucrurile  nu-s  chiar  a?a.  Structura
?esuturilor organismelor vii a fost studiat? ?i de  al?i  savan?i,  care  au
contribuit  la  formarea  teoriei  celulare.  Unul  dintre  ace?tia  a  fost
naturalistul  ceh  Ian  Purchine  (1787-1869).  În  anul  1837  Purchine   a
prezentat la congresul naturali?tilor ?i medicilor  germani  un  raport,  în
care a enun?at teoria (argumentele în  sus?inerea  ei,   el  le-a  prezentat
înc? în anul 1825), conform c?reia toate ^ celulele animale ?i  vegetale  au
nuclee. Astfel cu doi ani : pân?  la  apari?ia  operei  fundamentale  a  lui
Schwan  «Cercet?ri  microscopice»  (1839),  în  care  se  descria  structura
celular? a ?esuturilor plantelor ?i animalelor,  Purchine  a  expus  aceia?i
idee.
   Pe baza cercet?rilor efectuate mai târziu s-a aflat c? nucleul  este  cea
mai important? parte component? a celulei, centrul ei de comand?. În  nucleu
sunt concentrate toate dispozi?iile, aici se iau, de fapt,  toate  deciziile
ce ?in de  activitatea  vital?  a  celulei.  Este  important  ?i  faptul  c?
celulele  se  deosebesc  foarte  pu?in  între  ele,  iar  sistemele  lor  de
reproduc?ie ?i de conducere s-au dovedit a fi absolut identice.
   Toate aceste realiz?ri au fost cu adev?rat epocale, deoarece  ele  nu  au
descoperit numai un microunivers  necunoscut  ochiului  ne  înarmat,  ce  au
determinat ?i direc?ia unor noi cercet?ri ?tiin?ifice, care  ne-au  apropiat
de tainele eredit??ii.

   2.2 Experien?ele lui Gr. Mendel ?i formularea legilor eredit??ii

   Primele lucr?ri importante de hibridizare a plantelor au  fost  efectuate
în a doua jum?tate  a  secolu-lui  XVIII  de  I.  G.  K(lreuter,  membru  al
Academiei din Sanct-Peterburg. K(lreuter a  demonstrat  definitiv  existen?a
la plante  a  caracterelor  de  sex,  fecunda?ia,  precum  ?i  posibilitatea
ob?inerii hibrizilor interspecifici. Tot K(lreuter  a  descoperit  fenomenul
numit heterozis, care se  produce  la  încruci?area  unor  soiuri  diferite:
hibrizii din prima genera?ie  sunt  mai  productivi  ca  formele  parentale.
Cultivatorii  de  plante  ?i  selec?ionatorii  au  dat  aprecierea  cuvenit?
acestor descoperiri remarcabile, aplicându-le pe larg  în  practica  lor.  O
aten?ie însemnat? au acordat metodelor de hibridizare  T.  Nait,  mul?i  ani
pre?edinte al societ??ii pomicultorilor din Londra, M.  Sageret,  naturalist
?i agronom-savant, membru al societ??ii agricole pariziene ?i  al?i  savan?i
din Europa. Îns? eroarea de baz?, în care au c?zut, consta în faptul  c?  ei
studiau transmiterea prin ereditate a unui grup întreg de caractere  formate
prin hibridizare ?i ignorau eviden?a  cantitativ?  a  fiec?rui  caracter  în
parte la descenden?ii  dintr-un  ?ir  consecutiv  de  genera?ii.  Anume  din
aceast? cauz? ei n-au reu?it s? formuleze legile eredit??ii  ?i  s?  explice
mecanismul acestui fenomen biologic.
   Onoarea acestor descoperiri apar?ine lui Iohan Gregor  Mendel,  str?lucit
cercet?tor ceh.
   Fiu de ??ran, I. Mendel n-a putut s?-?i termine studiile universitare  ?i
din cauza greut??ilor de ordin material a fost  nevoit  s?  se  c?lug?reasc?
(c?p?tând cu acest prilej un nume nou –  Gregor).  Concomitent  cu  predarea
fizici,  matematici,  ?tiin?elor  naturii  la  ?coala  real?,   el   efectua
experien?e privind încruci?area unor soiuri diferite de maz?re  (comanda  la
diferite firme, produc?toare de semin?e, 34 de soiuri de  maz?re).  Timp  de
doi ani Mendel a examinat  soiurile  ob?inute  sub  aspectul  purit??ii  ?i,
numai dup? ce s-a  convins  c?  fiecare  soi  d?  na?tere  unei  descenden?e
absolut uniforme, a început s? efectueze experien?e pentru  cercetarea  unor
caractere clar  exprimate.  Mendel  ?i-a  ales  maz?rea  pentru  experien?e,
deoarece la aceast? plant? nu are loc polenizarea  încruci?at?:  florile  de
maz?re sunt bisexuate, adic? dispun ?i de sta-mine, ?i de pistil,  al  c?rui
stigmat se acoper? de polen înc? înainte  de  înflorire.  În  acest  fel  se
produce  autopolenizarea  plantelor.  Pentru  ob?inerea  hibrizilor  de   la
diferite soiuri, îns?, este necesar? polenizarea artificial?. În acest  scop
Mendel alegea momentul când butonul era gata  de  fecundare,  îl  deschidea,
înl?tura una dup? alta toate staminele ?i pres?ra  pe  stigmatul  pistilului
polen de pe alte plante. Mendel aplica aceast? opera?ie  la  mii  de  flori.
Erau supuse încruci??rii artificiale plante prezentând  caractere  diferite:
cu semin?e galbene ?i verzi, netede ?i rugoase, cu flori ro?ii ?i  albe.  ?i
în toate experien?ele se ob?ineau rezultate identice - un  caracter  era  de
fiecare dat? mai exprimat decât  cel?lalt  (domina).  De  exemplu,  culoarea
galben? a semin?elor domina asupra  culorii  lor  verzi,  culoarea  ro?ie  a
florii – asupra celei albe, suprafa?a neted? a  semin?elor  –  asupra  celei
rugoase. Astfel, ca urmare a încruci??rii plantelor cu  semin?e  galbene  ?i
verzi, întreaga descenden?? avea  semin?ele  galbene.  Se  isc?  întrebarea:
unde a disp?rut culoarea verde? Dar Mendel nu se gr?bea s? trag?  concluzii.
Prim?vara urm?toare el introduce semin?ele  în  sol  ?i  nu  mai  intervine;
plantele ce urmau s? creasc? au  fost  l?sate  s?  se  autopolenizeze.  Spre
sfâr?itul verii strânge roada ?i o supune analizelor.  El  a  observat  ceva
interesant. ?i anume: dac? la prima genera?ie toate semin?ele  erau  la  fel
?i mo?teneau doar  caracterul  dominant  (culoarea  galben?),  la  cele  din
genera?ia a doua, pe lâng? caracterul dominant,  ap?ru  un  altul  (culoarea
verde), pe care l-a numit caracter recesiv. Faptul l-a condus pe  Mendel  la
concluzia c? culoarea verde a semin?elor primei genera?ii  nu  disp?ruse  cu
totul, ce într-o form? atenuat?, ascuns?,  s-a  p?strat.  ?i  aceea  ce  era
deosebit  de  interesant,  între  caracterul  dominant  ?i  cel  recesiv  se
constata o corela?ie cât se poate de riguroas?. Astfel,  dintr-un  num?r  de
8023 de semin?e 6022 erau dominantele galbene, iar 2001 – recesivele verzi.
   Acest raport s-a dovedit a fi egal cu 3,01:1. Între cele 7324 semin?e din
genera?ia a doua 5474 erau netede ?i 1850 rugoase. În acest caz raportul  s-
a dovedit a fi egal cu 2,96:1. Acela?i  lucru  s-a  constatat  ?i  în  cazul
celorlalte perechi de caractere contrastante. În genera?ia a  doua  are  loc
segregarea caracterelor în a?a fel, încât  un  caracter  recesiv  revine  la
trei caractere  dominante.  Este  descoperit?,  deci,  o  foarte  important?
legitate! Dar pe Mendel îl  intereseaz?  modul  în  care  se  vor  manifesta
aceste caractere la urm?toarea, cea de-a treia genera?ie. ?i din nou  ob?ine
rezultate nea?teptate:  în  cazul  autopoleniz?rii  plantelor  cu  caractere
recesive fenomenul segreg?rii lipse?te, întreaga descenden??  este  omogen?.
În schimb, plantele cu caractere dominante se manifest? în  mod  diferit:  o
treime din ele nu segreg?  în  continuare;  la  celelalte  dou?  se  produce
segregarea caracterelor dominante ?i recesive într-un  raport  de  3  la  1!
Plantele  care  in   genera?iile   urm?toare   î?i   p?streaz?   neschimbate
caracterele au fost numite homozigote (omogene), iar plantele la  care  avea
loc segregarea caracterelor au fost  numite  heterozigote  (heterogene)  sau
hibride.
   Reie?ind din experien?ele  efectuate,  Mendel  a  formulat  dou?  reguli:
regula domin?rii, denumit? ulterior prima  lege  a  lui  Mendel,  sau  legea
uniformit??ii hibrizilor din prima genera?ie; ?i  cea  de-a  doua  –  regula
segreg?rii sau a doua lege a lui Mendel. Ea se bazeaz? pe faptul  c?  într-o
descenden?? de  plante  hibride,  pe  lâng?  caractere  dominante,  apar  ?i
caractere recesive, reprimate în prima genera?ie. Este cunoscut? ?i legea  a
treia a lui  Mendel  –  legea  purit??ii  game?ilor  sau  legea  reparti?iei
independente a factorilor ereditari. Aceast? lege se manifest?  în  cazurile
în care formele parentale alese pentru încruci?are se  deosebesc  între  ele
dup? câteva perechi de caractere contrastante.
   În  acest  fel  Mendel  a  fost  primul  care  a  reu?it  s?  stabileasc?
raporturile cantitative ?i legile de manifestare a eredit??ii.  Cu  ajutorul
acestor legi el a putut  s?  demonstreze  de  ce  caracterele  ereditare  se
comport? anume într-un fel ?i nu în altul.
   Mendel a f?cut presupunerea,  c?  factorii  ereditari  (genele)  formeaz?
perechi ?i constau din dou? subunit??i, cunoscute în prezent sub  numele  de
alele. În procesul form?rii celulelor sexuale (proces,  numit  gametogenez?)
genele alele nimeresc în game?i diferi?i, iar  în  procesul  fecunda?iei  se
unesc iar??i în perechi.
   Folosind diferite  semne  conven?ionale,  Mendel  a  prezentat  în  felul
urm?tor procesul de combinare a alelelor ?i, prin urmare, a caracterelor.
   Formele parentale el le-a însemnat prin P (de  la  latinescul  parenta  –
p?rin?i), forma matern? – prin semnul ?, care  la  grecii  antici  simboliza
oglinda Venerei, iar forma patern? prin semnul ? , care semnifica scutul  ?i
suli?a zeului Marte. Alelele dominante au fost însemnate cu  majuscule,  iar
cele recesive - cu  litere  mic.  Semnul  X  urma  s?  simbolizeze  procesul
încruci??rii formelor parentale, F1 ?i F2 – prima ?i a doua genera?ie  (F  –
de la latinescul filii – copii).
   S? examin?m cazul, când pentru încruci?are, în calitate de forma  matern?
a fost folosit? maz?re cu flori ro?ii, iar în  calitate  de  forma  patern?-
maz?re cu flori albe. Dat fiind faptul c? formele  parentale  sunt  uniforme
(homozigote), ele se înseamn?  prin  urm?toarele  perechi  de  alele:  AA  –
pentru forma matern? (culoarea ro?ie a florilor) ?i aa pentru forma  patern?
(culoarea alb? a florilor).
   În procesul form?rii game?ilor (celulelor sexuale) fiecare dintre  aceste
alele  se   integreaz?   lor.   În   timpul   fecund?rii   game?ii   masculi
(spermatozoizii) se unesc cu  game?ii  femeli  (ovulele)  ?i  produc  zigo?i
(ovule fecundate), ce  con?in  o  alel?  dominant?  provenit?  de  la  forma
matern? ?i una recesiv?, provenit?  de  la  forma  patern?.  În  acest  fel,
formula lor genetic? va fi Aa.
   Dar în virtutea faptului c? alela A reprim? complect ac?iunea  alelei  a,
în descenden??  se  manifest?  caracterul  unuia  dintre  p?rin?i  ?i  anume
culoarea ro?ie a florilor, care o domin? pe cea alb?. Anume prin aceasta  se
explic? uniformitatea hibrizilor din prima genera?ie.
   Iar acum s? urm?rim în ce  mod  se  combin?  alelele  ?i  caracterele  la
plantele hibride din a doua genera?ie.
   În procesul gametogenezei la hibrizi genele alele se  localizeaz?  iar??i
în game?i. La rândul lor, diferi?i game?i în timpul  fecund?rii  se  combin?
cu o probabilitate egal? ?i formeaz? patru tipuri de zigo?i.  'Trei  din  ei
con?ii alele dominante, dezvoltându-se în plante cu flori ro?ii,  cel  de-al
patrulea con?ine numai alele recesive ?i se. dezvolt?  în  planta  cu  flori
albe. Iat? ?i explica?ia segreg?rii în raport de 3  la  plantelor  cu  flori
dup? fenotipul-culoare. Este de  asemenea  limpede  c?  unul  dintre  zigo?i
con?ine ambele alele dominante (AA), doi-câte  una  dominant?  ?i  câte  una
recesiv? (Aa), iar ultimul  –  ambele  recesive  (aa).  De  aici  reiese  c?
segregarea dup? genotip este egal? cu 1:2:1.
   Ce se are în vedere prin no?iunea de fenotip ?i genotip? Prin fenotip  se
în?elege  totalitatea  caracterelor  ?i  însu?irilor   vizibile   ale   unui
organism, iar prin genotip  -  totalitatea  însu?irilor  sale  ereditare,  a
genelor care determin? modul de dezvoltare a acestor caractere ?i  însu?iri.
Cu alte cuvinte, genotipul reprezint? identitatea  (localizat?  în  gene)  a
organismului.

   Dup? un princpiu analogic are loc combinarea alelelor ?i  în  cazul  când
formele parentale se deosebesc prin  mai  multe  perechi  de  caractere.  S?
analiz?m cazul când Mendel a luat pentru  încruci?are  maz?rea  cu  culoarea
galben? ?i suprafa?a neted? a  semin?elor  (AABB)  ?i  maz?rea  cu  culoarea
verde ?i suprafa?a rugoas?  a  lor  (aabb).  În  procesul  gametogenezei  la
ambele forme parentale în game?i se instaleaz? câte o alel?  de  la  fiecare
pereche de gene.
   În  rezultatul  fecund?rii  se  formeaz?  plante  hibride  cu   genotipul
heterozigotat dup? ambele perechi de alele (AaBb) ?i  fenotipul  de  culoare
galben? ?i suprafa?a neted? a boabelor. Deci, ?i de data aceasta se  observ?
aceea?i uniformitate a hibrizilor ca ?i în cazul monohibrid?rii.
   Plantele  hibride  din  prima  genera?ie  prin   combinarea   liber?   ?i
independent?  a  alelelor  formeaz?  câte  patru  tipuri  de  game?i,  care,
contopindu-se între ei, dau na?tere la  16  tipuri  de  zigo?i  diferi?i.  9
dintre ei con?in în genotipul lor alelele dominante ale ambelor  perechi  de
gene (A-B-). De aceea dup? fenotip boabele vor fi galbene  ?i  netede.  Trei
zigo?i con?in alele dominante de la prima pereche de gene ?i alele  recesive
de la a doua pereche (A-bb).Dup? fenotip aceste  boabe  vor  fi  galbene  ?i
rugoase. Al?i trei zigo?i, din contra, con?in în  genotip  alelele  recesive
ale primei perechi de gene ?i pe cele dominante de la a doua pereche (aa  B-
). Fenotipul semin?elor va fi verde  ?i  neted.  În  sfâr?it,  unul  din  16
zigo?i con?ine în genotipul s?u numai alelele recesive ale  ambelor  perechi
de gene (aabb). Aceste boabe sunt verzi ?i rugoase.
   A?a dar, în cazul  încruci??rii  plantelor  ce  se  deosebesc  dup?  dou?
perechi de caractere segregarea lor în genera?ia a doua are  loc  în  raport
de 9:3:3:1.
   Anume acest rezultat al segreg?rii i-a permis lui Mendel s?  conchid?  c?
factorii  ereditari  nu  se  contopesc  ?i  nu  dispar,  ce  î?i   p?streaz?
caracterul discret ?i  se  combin?  liber  cu  o  probabilitate  egal?,  iar
fiecare-pereche de caractere se transmite independent una de alta  de  la  o
genera?ie la alta.
   În acest fel  Mendel  nu  numai  c?  a  fost  primul  care  a  descoperit
principalele legit??i dup? care  are  loc  mo?tenirea  caracterelor,  dar  a
reu?it intuitiv, f?r? s? dispun? de  nici  un  fel  de  date  despre  natura
factorilor ereditari,  s?  le  dea  o  explica?ie.  În  aceasta  ?i  constat
genialitatea sa.  Aceste  descoperiri  au  acoperit  de  glorie  numele  lui
Mendel, dar faptul s-a produs abia dup? moartea sa.
   Rezultatele experien?elor sale, verificate ?i iar??i  verificate,  Mendel
le-a prezentat în  martie  1865  la  ?edin?a  societ??ii  naturali?tilor  la
Briunn  (denumirea  german?  a  ora?ului  Brno).  ?i-a  întitulat  expunerea
simplu: «Experien?e asupra hibrizilor vegetali», dar  n-a  fost  în?eles  de
audien?? – nu i s-a pus nici o întrebare. Aceast?  lips?  de  în?elegere  nu
avea nimic surprinz?tor: el vorbea despre fenomenele ereditare în  cu  totul
al?i termini decât se obi?nuia s? se  fac?  la  acel  moment.  În  afar?  de
aceasta, el a apelat pe larg la serviciile  matematici,  lucru  de  asemenea
f?r? precedent.
   În 1866 expunerea lui Mendel a fost publicat?  în  «Buletinul  societ??ii
naturali?tilor din Briunn», care s-a  expediat  la  120  de  biblioteci  din
diferite ??ri ale Europei. Dar pesta tot  lucrarea  a  întâmpinat  lipsa  de
în?elegere  a  contemporanilor.  Vestitul  Carl  fon  N(geli,  profesor   de
botanic? la Universitatea din Miunhen, a apreciat lucrarea ca fiind «un  fel
de vinegret? - un amestec de botanic? cu algebr?», considerând, îns?,  c?-?i
poate permite s?-l sf?tuiasc? pe Mendel  s?  verifice  concluziile  sale  pe
al?i subiec?i, de exemplu, pe vulturici. Acesta s-a dovedit a  fi  un  prost
serviciu, care a avut urm?ri nefaste. Florile vulturicilor sunt mici ?i  (ca
?i  alte  compozite)  formeaz?  adesea  semin?e  f?r?  a  avea   nevoie   de
polenizare. De  aceea  experien?ele  efectuate  pe  vulturici,  pentru  care
perseverentul Mendel a cheltuit câ?iva ani, au dat rezultate atenuate ?i  l-
au f?cut chiar s? se îndoiasc?  de  juste?a  descoperirii  sale.  A?a  a  ?i
murit, f?r? ca meritele s?-i fie recunoscute.
   În anul 1900 în «Anale  ale  societ??ii  germane  de  botanic?»  au  fost
publicate lucr?ri, apar?inând lui Hugo de Vries  din  Olanda,  Carl  Correns
din Germania ?i Eric Tschermak  din  Austria  ?i  care  con?ineau  rezultate
uimitor de asem?n?toare cu cele din lucrarea lui Mendel scris? cu 35 de  ani
mai înainte. Fiecare dintre ace?ti autori remarca cu regret faptul c?  luase
cuno?tin?? de lucrarea lui Mendel abia dup? ce ?i-a încheiat experien?ele.



   Anul 1900, anul redescoperirii legilor lui Mendel, a devenit ?i  anul  de
na?tere a unei noi ?tiin?e – a geneticii. Din acest  moment  v?d  încontinuu
lumina tiparului numeroase lucr?ri ale multor  savan?i  din  diferite  ??ri,
care vin s? confirme ideile lui Mendel despre factorii ereditari  materiali.
Mendelismul  a  devenit  fundamentul  geneticii   contemporane.   Iat?   cum
apreciaz? munca lui Mendel cunoscutul geneticiian  T.  G.  Morgan:  «În  cei
zece ani cât a lucrat cu plantele sale în gr?dina m?n?stireasc? G. Mendel  a
f?cut cea mai mare descoperire dintre toate câte au fost f?cute în  biologie
în ultimii cinci sute de ani».

   2.3 Bazele citologice ale eredit??ii

   Cine nu a fost surprins de diversitatea organismelor vii din  natur?!  ?i
într-adev?r, reprezentan?ii lumii  microorganismelor,  ai  plantelor  ?i  ai
animalelor par  la  prima  vedere  lipsi?i  de  vre-o  asem?nare  între  ei.
Studiindu-se, îns?, structura intern? a organismelor,  se  descoper?  dovezi
concludente  ale  similitudinilor  existente  între  acele  elemente  vitale
minuscule  din  care  se  compun  organele  ?i  ?esuturile  lor.  Astfel  de
particule  vitale  elementare  sunt  celulele.  Num?rul  de   celule,   care
constituie corpul plantelor ?i animalelor superioare,  este  enorm.  Astfel,
spre exemplu, în corpul uman se con?in aproximativ  5-1014  celule.  ?i  ele
toate provin din divizarea consecutiv? a unei singure celule  –  a  ovulului
fecundat.
   De?i num?rul de celule rezultate este mare, num?rul de diviz?ri  necesare
form?rii lor este relativ mic – aceasta în  virtutea  faptului  c?  în  urma
fiec?reia  dintre  diviz?rile  ulterioare  num?rul  general  de  celule  din
organismul în cre?tere se m?re?te de dou? ori în raport cu num?rul  existent
la divizarea precedent?. S? explic?m, apelând la tabla de ?ah.
   Conform unei legende, împ?ratul indian ne nume Sheram, care a tr?it cu  o
mie cinci sute de ani în urm?,  ?i  care  nu  prea  manifesta  pricepere  în
cârmuirea ??rii, a dus-o repede la ruin?. Atunci în?eleptul Sessa  a  compus
jocul de ?ah, în care regele – figura cea  mai  important?  –  nu  putea  s?
realizeze nimic f?r? ajutorul acordat de alte figuri. Lec?ia jocului de  ?ah
a  produs o mare impresie asupra  regelui  ?i  i-a  promis  lui  Sessa  s?-l
r?spl?teasc? cu tot ce numai va dori. Sessa a cerut s?-i fie pus? pe  primul
p?trat al tablei de ?ah un gr?unte, iar pe fiecare din cele  64  –  de  dou?
ori mai mult decât pe  cel  precedent.  Regele  a  c?zut  repede  de  acord,
bucurându-se de faptul c? s-a achitat , atât de ieftin  cu  în?eleptul.  Din
hambare a început s? se aduc? grâu. Dar foarte curând a devenit  limpede  c?
condi?ia lui Sessa este  irealizabil?:  pentru  strângerea  unei  astfel  de
cantit??i de grâu ar fi necesar s? se semene ?i s? se recolteze de  opt  ori
întreaga suprafa?? a globului p?mântesc.
   Indiferent de faptul dac? fac parte dintr-un  organism  multicelular  sau
reprezint? ni?te  vie?uitoare  unicelulare  de  tipul  protozoarelor,  toate
celulele vii – au o structur? similar? ?i destul  de  complicat?.  Ele  sunt
compuse din membran?, citoplasm?, nucleu ?i din alte componente  structurale
(fig. 3-4), care îndeplinesc diferite func?ii.
   În via?a celulelor un rol excep?ional de mare îl joac? nucleul.  Celulele
lipsite de nucleu nu se pot divide ?i mor.

   Fig. 3. Schema structurii celulei dup? datele microscopiei electronice


     Fig. 4. Schema combinat? a structurii celuleeucariotice cc?zut? la
               microscoppul electronic (sec?iune transversal?)
                    a) selula animal?; b) celula vagetal?
      1– nucleu cu cromatin? ?i nucleoli; 2 – mimbran? plasmatic?;  3 –
      membran? celular?;  4 –  plasmodesm?; 5 –  reticul endoplasmatic
     granulat; 6 – reticul neted; 7 – vacuol? pinocitotic?;  8 – apartul
  Golgi; 9 –  lizozomi; 10 – incluziunni de gr?simi în reticulul neted; 11
      – centriol? cu microtuburile centrosferei; 12 – mitocondrii; 13 –
   poliribozomi ai hialoplasmei; 14 – vacuuuol? central?; 15 – cloroplast.

   Principalele elemente ale nucleului celular sunt  forma?iile,  de  obicei
filiforme, de dimensiuni microscopice, care pentru capacitatea lor de  a  se
colora intens au fost denumite cromozomi (corpuri  ce  se  pot  colora).  La
organismele de diferite specii num?rul de cromozomi variaz? în limite  mari:
la maz?re exist? 14, la p?pu?oi – 20, la ?oareci  –  40,  la  om  –  46,  la
cimpanzeu – 48 ?. a. m. d. În schimb, la reprezentan?ii uneia  ?i  aceleia?i
specii num?rul de cromozomi r?mâne constant. Celulele  noi  iau  întotdeauna
fiin?? din cele existente pe calea diviz?rii acestora din  urm?.  Un  moment
deosebit  de  important  în  procesul  diviz?rii  celulelor  îl   reprezint?
dublarea num?rului de cromozomi, care  precede  migr?rii  lor  în  celulele-
fiice.
   Înainte de divizarea  celulei,  fiecare  cromozom  se  dubleaz?,  formând
cromozomi identici cu el. În momentul în care celula matern?  se  divide  în
dou? celule-fiice cromozomii pari se îndep?rteaz? unul de altul ?i  migreaz?
în celule diferite. În  consecin??,  celulele  fiice  primesc  cromozomi  de
acela?i  fel  ca  ?i  cromozomii  din  celula  matern?.  Dup?   distribuirea
cromozomilor în  celulele  fiice  are  loc  ?i  procesul  de  repartizare  a
citoplasmei din celula matern?. Acest tip de  diviziune  a  celulei  a  fost
numit mitoz?. Celulele formate cu  ajutorul  mitozei  au  aceea?i  garnitur?
cromosomal?. Înmul?irea celulelor  cu  ajutorul  mitozei  asigur?  cre?terea
organismului.
   Pe lâng? mitoz?, este cunoscut ?i un alt tip  de  diviziune  a  celulelor
numit? diviziune reduc?ional?  sau  meioz?.  Ea  se  produce  în  ?esuturile
generative  ale  plantelor  ?i  animalelor  ?i  se  afl?  la  baza  form?rii
celulelor sexuale.
   Spre  deosebire  de  mitoz?,  meioza  este  înso?it?  de  dou?  diviziuni
succesive  ale  celulelor,   prima   dintre   ele   se   nume?te   diviziune
reduc?ional?, iar cea de-a doua diviziune ecua?ional? sau de echilibrare.  -
?i prima, ?i cea de-a doua diviziune sunt compuse din patru  faze:  profaz?,
metafaz?, anafaz? ?i telofaz?. Înainte de a întra  în  proces  de  diviziune
reduc?ional? cromozomii, ca în mitoz?, se  dubleaz?  ?i  ca  urmare  fiecare
cromozom este compus din dou? jum?t??i egale – cromatide - surori.

     Fig. 5. Schema fazelor mitozei în celula animal? (dup? M. Loba?ev);
 1 – interfaza; 2 – profaza; 3 – prometefaza; 4 – metafaza; 5 – anafaza; 6 –
          fusul nuclear; 7 – telofaza; 8 – ?an?ul de plasmodierez?.

   În faza ini?ial? (profaz?) a diviziuni  reduc?ionale  cromozomii  omologi
(materni ?i paterni) încep, s? se apropie  ?i  formeaz?  perechi,  ceva  mai
târziu, în anafaz?, ei se deplaseaz? câte unul spre  cele  dou?  poluri  ale
celulei. În acest fel celula-fiic? con?ine câte un cromozom  de  la  fiecare
pereche ?i de aceea num?rul total de cromozomi în sa este de  dou?  ori  mai
mic decât în celula matern?.
   A doua etap? de diviziune prin  meioz?  (diviziunea  de  echilibrare)  se
produce dup? principiul  mitozei  obi?nuite.  Singura  diferen??  const?  în
faptul c? în anafaza acestei diviziuni spre  polurile  celulei  migreaz?  nu
cromozomi întregi (constând din câte dou? cromatide) de la  fiecare  pereche
ca în anafaza diviziunii reduc?ionale, ce numai  câte  o  jum?tate  (câte  o
cromatid?-sor?) de la fiecare cromozom.
   Celulele care con?in un num?r redus (pe jum?tate) de cromozomi se  numesc
celule haploide, iar cele care con?in o garnitur? întreag?  (sau  dubl?)  de
cromozomi se numesc diploide.
   Celulele organismului, cu excep?ia, celor sexuale sunt diploide, celulele
sexuale sau game?ii con?in un num?r redus de cromozomi.
   În urma unirii în procesul fecunda?iei game?ii formeaz? zigo?i,  în  care
se  restabile?te  garnitura  cromozomal?  diploid?:  una   este   adus?   de
spermatozoizi,  iar  alta  de  ovul.  Dezvoltându-se,  zigotul  d?   na?tere
embrionului, iar din acesta  se  dezvolt?  organismul  matur.  Când  într-un
astfel de  organism  diploid  se  formeaz?  game?ii,  ei  ob?in  din  nou  o
garnitur? haploid? de cromozomi. Prin unirea ulterioar? a celulelor  sexuale
se constituie iar??i organisme diploide. A?a, din  genera?ie  în  genera?ie,
fiecare organism diploid, care apare din game?ii  haploizi,  dup?  atingerea
perioadei de maturitate, formeaz?  la  rândul  s?u  game?i,  prin  care  î?i
transmite caracterele genera?iei urm?toare. Prin urmare, ereditatea  asigur?
continuitatea material? ?i func?ional? între un ?ir de  genera?ii.  Ea  este
legat? nemijlocit de procesul înmul?irii, înmul?irea, la  rândul  ei,  fiind
legat?  de  procesul  diviziunii  celulelor  ?i  de  cel   al   reproducerii
elementelor lor structurale. Ovulul ?i spermatozoidul constituie  puntea  de
leg?tur?  care  une?te  dou?  genera?ii  succesive,  iar  baza  materiala  a
eredit??ii o constituie acele elemente structurale  ale  celulelor  care  în
procesul  diviziunii  lor  sunt  capabile  s?  se  autodubleze  ?i   s?   se
repartizeze în mod egal între celulele-fiice.

                           Fig. 6. Schema meiozei

   Numeroase  cercet?ri  au  permis  s?  se  poat?  stabili,  c?  cromozomii
nucleului celular sunt capabili s? satisfac? aceste  condi?ii.  Treptat  s-a
format opinia c? unit??ile materiale, denumite de Mendel factori  ereditari,
sunt localizate în cromozomi.
   Primele confirm?ri experimentale în acest sens au fost ob?inute  în  anul
1902 de c?tre V. Sutton în SUA ?i de c?tre T. Boveri în  Germania.  Studiind
procesul de gametogenez? la l?cust? ?i la alte specii de  animale,  Seton  a
reu?it  s?  urm?reasc?  modul  de  repartizare  a  cromozomilor  în  game?i,
reunirea  lor  în  zigo?i  ?i  principiul  de  transmitere  a   caracterelor
urma?ilor.  Concomitent  s-a  constatat  c?   comportamentul   specific   al
caracterelor, stabilit de Mendel, este condi?ionat de  acela?i  mecanism  ca
?i  comportamentul  cromozomilor  omologi  în  procesul   gametogenezei   ?i
fecunda?iei. A devenit cunoscut faptul c? genele alele  sunt  localizate  pe
perechile de cromozomi omologi: câte una în fiecare cromozom.  Prin  urmare,
combinarea cromozomilor duce în mod automat ?i la combinarea  genelor  alele
localizate în ei. În acest fel comportamentul cromozomilor omologi  serve?te
în calitate de mecanism citologic al combin?rii genelor  ?i,  corespunz?tor,
al caracterelor într-un ?ir consecutiv de  genera?ii.  Prin  acest  mecanism
legile eredit??ii, descoperite de Mendel, cap?t? o bun? explica?ie.
   Concluziile f?cute de V. Sutton ?i T. Boveri au pus o baz? solid? teoriei
cromozomale  a  eredit??ii,  numit?   morganism,   în   cinstea   vestitului
geneticiian  american  T.  Morgan,  care  a  adus  o  mare  contribu?ie   la
demonstrarea  experimental?   a   rolului   cromozomilor   în   transmiterea
ereditar?.

                    III. TEORIA CROMOZOMIAL? A EREDIT??II


   3.1 Cromozomii, genele ?i caracterele

   Dup? cum am men?ionat deja în urma cercet?rilor citologice ?i a  primelor
cercet?ri  genetice  la  începutul  secolului  nostru  au  devenit   absolut
evidente urm?toarele:
   1. Toate celulele au un num?r  determinat  de  cromozomi,  localiza?i  în
nucleu.
   2. În celulele somatice cromozomii formeaz? perechi.
   3. La reproducerea celulelor cromozomii se divizeaz? ?i sunt  distribui?i
în p?r?i egale între cele dou? celule-fiice. Datorit? acestui  fapt  fiecare
celul? ob?ine dou? copii de cromozomi de fiecare tip.
   4. La formarea celulelor  sexuale  (game?ilor)  se  produce  o  diviziune
reduc?ional? (meioz?), care asigur? mic?orarea de dou? ori  a  num?rului  de
cromozomi. Game?ii au numai câte o copie de cromozom de fiecare tip.
   5. Ovulele fecundate conduc la formarea zigotului (ovulului fecundat), în
nucleul c?ruia se restabile?te garnitura dubl? de  cromozomi.  Zigotul  este
celula ini?ial? a noului organism, care începe a se dezvolta.
   Aceste principii se afl? la baza teoriei cromozomice a eredit??ii, numit?
morganism, în cinstea cunoscutului savant  american  T.  Morgan,  care  prin
cercet?rile sale a dovedit  pe  cale  experimental?  rolul  cromozomilor  în
transmiterea ereditar? a caracterelor.  Conform  acestei  teorii,  unit??ile
materiale  ale  eredit??ii  (genele)  formeaz?  elementele  structurale  ale
cromozomilor ?i se localizeaz? în ele în ordine liniar?.
   În aceea?i perioad?, datorit? alian?ei dintre genetic?  ?i  citologie,  a
luat na?tere  citogenetica,  o  ramur?  independent?  a  biologiei,  care  a
explicat ?i a  dovedit  aptitudinile  ereditare  abstracte,  descoperite  de
Mendel.
   Pe baza a  numeroase  observa?ii  ?i  experien?e  cu  musculi?a  o?etului
(Drozophila melanogaster) Morgan a stabilit modul  în  care  sunt  mo?tenite
caracterele cele mai manifeste. Luând  în  considera?ie,  c?  drozofila  are
caractere multe, iar cromozomi  doar  8,  el  a  f?cut  concluzia  c?  între
cromozomi ?i gene nu poate fi pus semnul egalit??ii, ele nu  sunt  identice:
genele  reprezint?  componentele  structurale  ale  cromozomilor   ?i   sunt
localizate în num?r mare în ei în ordine liniar?.
   A fost confirmat faptul c? genele sunt elementele prin care se  transmite
informa?ia ereditar?.
   Genele joac? un rol dintre cele mai însemnate în toate procesele  vitale.
Pu?in probabil c? exist? vre-un caracter  care  s?  nu  se  g?seasc?  într-o
m?sur? oarecare sub controlul genelor. Genele controleaz? culoarea ?i  forma
animalelor  ?i  a  plantelor,  dimensiunile  ?i  ritmul  lor  de   cre?tere,
capacitatea de a vedea, auzi, mirosi ?i chiar m?sura în  care  copilul  este
receptiv la educa?ie.
   Pentru a ne da sama de importan?a genelor, s? compar?m  organismul  cu  o
fabric? sau uzin?, unde se desf??oar? un num?r enorm de  procese.  Grupe  de
muncitori specializa?i execut? opera?ii conform unor indica?ii precise  date
de cineva. În «fabrica» organismu-lui aceste indica?ii sunt date de gene.
   Genele î?i exercit? ac?iunea la orice stadiu de dezvoltare a organismului
de-a lungul întregii lui vie?i.  Cu  toate  acestea  nu  înseamn?  deloc  c?
genele constituie  unicul  factor  ce  condi?ioneaz?  dezvoltarea.  Asemenea
proceselor de produc?ie de la întreprinderi  industriale,  procesele  vitale
depind, bun?oar?, de aprovizionarea cu materialele necesare,  precum  ?i  de
alte aspecte. De exemplu, genele care condi?ioneaz? cre?terea normal?  nu-?i
pot manifesta pe deplin poten?ele la plantele cultivate pe un sol s?rac  sau
la  animalele  prost  alimentate.   Remarcabile   capacit??i   intelectuale,
determinate de gene, pot  r?mâne  f?r?  manifestare-la  copiii  care  nu  au
c?p?tat instruirea necesar?.  Dezvoltarea  în  cadrul  fiec?rei  etape  este
controlat? prin interac?iunea genelor ?i a factorilor din mediul extern.
   Ce sunt, totu?i, genele?
   În istoria cercet?rii structurii Genei momentul principal l-a  constituit
dezv?luirea naturii alelismului. T. Morgan, autorul teoriei  cromozomiale  a
eredit??ii,  considera  c?  genele  reprezint?  structuri  elementare,  f?r?
diviziuni ulterioare, care ocup? un loc strict  determinat  în  cromozom  ?i
care în timpul muta?iilor (modific?rilor  ereditare)  se  schimb?  integral.
Baz?  pentru  o  asemenea  concluzie  au  servit  experien?ele  în  domeniul
alelizmului. Alele  se  numesc  diferitele  st?ri  (muta?ii)  ale  uneia  ?i
acelea?i gene.
   În anii 1928-1930 renumitul geneticiian N. P.  Dubinin  a  descoperit  la
drozofil? un ?ir de  muta?ii  de  tipul  «scut»,  care  priveau  dezvoltarea
peri?orilor. Desenul amplas?rii pe corpul acestei musculi?e a  perilor  mari
are un caracter cât se poate de precis. În schimb diferitele muta?ii  «scut»
conduceau la faptul c? în diferite p?r?i ale corpului  drozofilei  peri?orii
nu se  dezvoltau.  Aceste  noi  fenomene  nu  puteau  fi  nici  într-un  fel
explicate, reie?ind din concep?ia indivizibilit??ii genelor. N.  P.  Dubinin
a fost primul care a emis ideea c? genele muteaz? pe p?r?i ?i  nu  integral.
În acest context urma s? se accepte ipoteza c? genele se divid,  adic?  sunt
compuse din forma?ii ?i mai mici. Prin lucr?rile lui N. P.  Dubinin,  I.  I.
Agol, A. O. Gaisinovici, A. S. Serebrovschii, S. G. Levit, N. I.  ?apiro  ?i
ale altor savan?i a fost creat? teoria centric? a genei  conform  c?reia  în
gene exist? numeroase centre, dispuse în ordine liniar? ?i  capabile  s?  se
modifice (s? muteze) unul independent de altul.

    3.2 Muta?iile ca surs? de alele noi

   Muta?ia reprezint? o modificare structural?  ?i  func?ional?  a  genelor,
care se transmite prin ereditate ?i din care rezult?  gene  alele.  În  urma
unui ?ir de muta?ii ale unei gene care ocup?  un  loc  constant  (locus)  în
cromozom, se formeaz? o serie de gene alele. Alela  normal?  sau  alela  «de
tip s?lbatic», cum i se mai spune, se consider? dominant?,  iar  alela  care
apare în urma modific?rii acestea se nume?te alel? mutanta sau recesiv?.  La
musculi?a o?etului culoarea ochilor este determinat?  de  o  serie  dintr-un
num?r do 12  alele,  care  ?i  condi?ioneaz?  apari?ia  tuturor  varia?iilor
coloristice de la ro?u-aprins pân? la alb. La iepuri s-a descoperit o  serie
din patru alele care condi?ioneaz? culoarea neagr?, cenu?ie,  himalaian?  ?i
alb? a bl?nii. Culoarea neagr? reprezint? culoarea dominant?, iar cea  alb?,
în raport cu  celelalte  culori,  este  recesiv?.  La  rândul  ei,  culoarea
cenu?ie este recesiv? în raport cu cea neagr?  ?i  dominant?  în  raport  cu
alte culori. Culoarea himalaian? este dominant? în raport  cu  cea  alb?  ?i
recesiv? în raport cu celelalte.
   Cuno?tin?ele teoretice despre modul în care  sunt  mo?tenite  caracterele
date sunt folosite pe larg în practic? în vederea ob?inerii  culorii  dorite
a bl?nii la iepuri. De exemplu, prin încruci?area a doi  iepuri  de  culoare
neagr? în genera?iile care rezult? se pot ob?ine nu numai iepuri  negri,  ci
?i  suri,  himalaeni  ?i  chiar  albi.   În   toate   cazurile   rezultatele
încruci??rii  depind  de   genotipul   perechilor   parentale.   Dac?   sunt
încruci?a?i doi iepuri negri heterozigo?i dup? culoarea neagr?  ?i  cenu?ie,
în descenden?? se vor ob?ine 75 % de iepuri de  culoare  neagr?  ?i  25%  de
culoare cenu?ie.  Dac?,  îns?,  p?rin?ii  sunt  heterozigo?i  dup?  culoarea
himalaian? ?i alb?, 75% de descenden?i vor fi himalaeni,  iar  25%-albi.  La
iepurii himalaeni colora?ia bl?nii este alb?, iar pe  vârful  urechilor,  pe
coad?, bot ?i pe labe - neagr?.
   Dat fiind faptul c? ?i cromozomii, ?i genele sunt destul de statornice ?i
în virtutea acestei împrejur?ri, muta?iile se produc  relativ  rar  apari?ia
de noi gene are loc la fel de rar. Dac? ar fi altfel, în natur?  ar  domina,
în  schimbul legilor dup? care se desf??oar? transmiterea de  caractere,  un
haos general.
   S? prezent?m câteva exemple de muta?ie. În anul 1791 în statul Masacusets
(SUA) într-o turm? de oi a ap?rut un miel-mutant cu picioare foarte  scurte.
Cresc?torii de oi l-au remarcat  ?i  au  g?sit  c?  este  ra?ional  ca  prin
selec?ie acest caracter (picioarele  scurte)  s?  fie  fixat  în  ereditate.
Explica?ia? Nu mai era nevoie de a se construi ocoale înalte. A?a  a  ap?rut
vestita ras? ancon? de oi cu picioare scurte.
   Dup? cum se ?tie, vaci f?r? coarne se  întâlnesc  rar.  Muta?ia  în  urma
c?reia au ap?rut aceste soiuri de vaci s-a produs în 1889 în  statul  Canzas
(SUA). Tot  pe calea selec?iei ea a fost fixat? ?i astfel s-a pus  începutul
vitelor  de  rasa  Herford  f?r?  coarne.  Vacile  f?r?  coarne,  de?i   din
neobi?nuin?? ele ne par nu tocmai ar?toase, în schimb au  mai  pu?ine  ?anse
de a se r?ni în timpul «disputelor».
   Este general cunoscut? compara?ia cu o cioar?  alb?.  Dar  a  v?zut  oare
cineva dintre dumneavoastr? o cioar? alb??  În  muzeul  Darwin  din  Moscova
sunt expuse sub forma împ?iat? p?s?ri  ?i  animale  de  culoare  alb?,  a?a-
numi?ii albino?i: exemplare de cioar?, st?ncu??, vulturi, samur  ?.  a.   De
curând în Primorie ni?te  vân?tori  au  capturat  un  lup  alb.  În  gr?dina
zoologic? din Deli exist? un tigru alb, iar la Tochio se afl?  o  giraf?  de
culoare alb? - singurul exemplar din lume. În  octombrie  1967  în  junglele
Rio-Muni (Guineea Ecuatorial?) a fost descoperit?  o  goril?  complet  alb?,
fapt care a produs o adev?rat?  senza?ie  printre  zoologi.  Ei  i  s-a  dat
numele de «Fulgu?orul» ?i a fost dus? într-una din gr?dinile  zoologice  ale
acestei ??ri.
   Se întâlnesc de asemenea mutan?i de alt tip, când  func?iile  genelor  nu
sunt reprimate, ci, din contra, se intensific?. În urma anumitor  modific?ri
se poate forma  o  gen?  care  s?  condi?ioneze  formarea  unui  pigment  ne
întâlnit la indivizii de  specia  dat?.  Exist?,  de  exemplu,  lupi  negri,
ro?ii. În sovhozul «Cabadian» din Republica Tadjic? s-a n?scut  un  miel  cu
blan? albastr?.

   3.3 Muta?iile ?i mediul

   Muta?iile pot fi utile, neutre  sau  d?un?toare  pentru  organismul  dat.
Muta?iile  utile  (adaptive)  stau   la   baza   dezvolt?rii   evolutive   a
organismelor prin intermediul selec?iei  naturale.  Astfel,  gâtul  lung  al
girafei, ap?rut ca urmare a unei muta?ii, prezenta avantaje în lupta  pentru
existen?? fa?? de gâtul scurt. Microbii mutan?i, care  sunt  mai  rezisten?i
la antibiotice, continu?  s?  existe,  în  timp  ce  microbii  sensibili  la
acestea per.
   De regul?, muta?iile  d?un?toare  duc  la  moartea  organismelor  sau  le
determin?  sterilitatea,  ?i,  deoarece  nu  pot  l?sa  descenden?i,  aceste
organisme sunt treptat eliminate de pe arena evolu?iei. În cel mai bun  caz,
în urma muta?iilor d?un?toare organismele  r?mân  vii,  dar  caracterele  le
sunt schimbate într-o a?a m?sur?, încât nu mai sunt capabile s?  ?in?  piept
concuren?ei cu alte organisme ?i sunt nevoite s? cedeze locul unor  indivizi
mai adapta?i.
   Muta?iile neutre sau indiferente nu afecteaz? caractere  ?i  însu?iri  de
importan?? vital?  ale  organismului,  care  s?  determine  o  modificare  a
poten?ialului s?u biotic. Astfel de organisme se înmul?esc  în  mod  normal,
muta?iile neutre acumulându-se treptat în popula?ii. O bucl? de p?r  alb  pe
un fundal  de  p?r  negru  la  b?rba?i  nu  influen?eaz?  asupra  cre?terii,
dezvolt?rii, c?s?toriei ?i asupra capacit??ii reproductive a  acestuia.  Din
aceast? cauz? o astfel de muta?ie nu are sub raportul capacit??ii  vitale  a
subiectului nici o urmare, îi este indiferent?.  ?i  totu?i  i,  majoritatea
absolut? a muta?iilor sunt d?un?toare pentru organism. De  ce?  S?  încerc?m
s? g?sim explica?ia.
   Se ?tie c? speciile exist? în' condi?ii naturale timp de milioane de ani.
Într-un timp atât de îndelungat indivizii care le  compun  sunt  confrunta?i
cu cele mai variate condi?ii  de  mediu.  Supravie?uiau  doar  cei  care  se
puteau adapta u?or, acomodându-se la noile condi?ii. To?i  ceilal?i  periau.
Indivizii supravie?uitori erau adapta?i nu numai  la  un  singur  factor  al
ambian?ei, ci la întreg complexul de factori, prezen?i în  ea.  Din  aceast?
cauz?  la  ei  toate  caracterele  ?i  însu?irile  sunt   bine   coordonate,
dezvoltate ?i exprimate fenotipic în chipul cel  mai  fericit  toate  genele
din sistemul genotipurilor  acestor  organisme  se  condi?ioneaz?  reciproc,
ac?iunea uneia dintre ele se combin? armonios cu ac?iunile altora  exact  în
felul în care se îmbin? armonios  ac?iunile  tuturor  interpre?ilor  dintr-o
orchestr? simfonic? bine dirijat?.
   Dar intervine momentul producerii muta?iei,  care  determin?  modificarea
uneia  dintre  însu?irile  organismului.  Organismul  mutant  înc?  nu   s-a
acomodat definitiv la condi?iile reale de  via??,  gena  care  a  suferit  o
modificare înc? nu s-a  înscris  în  constela?ia  altor  gene  din  sistemul
genetic, ac?iunea ei într? în contradic?ie cu direc?ia general?  de  ac?iune
a întregului genotip.
   Dac? o asemenea muta?ie are un  caracter  dominant,  adic?  se  manifest?
imediat în fenotip, atunci purt?torul acestei muta?ii are pu?ine  ?anse  s?-
?i continue existen?a. Bun?oar?,  plantele  de  grâu  cu  tulpin?  lung?  ?i
sub?ire au pu?ine ?anse  s?  se  men?in?  în  pozi?ie  vertical?  în  timpul
irig?rii, comparativ cu exemplarele  cu  tulpina  groas?  ?i  scurt?.  Dac?,
îns?, muta?ia are un caracter recesiv,  un  timp  ea  se  men?ine  în  stare
recesiv? f?r? s? produc? vre-o daun? purt?torului ei. Dar, începând  cu  cea
de-a doua genera?ie, aceast? muta?ie  începe  s?  treac?  treptat  în  stare
homozigot? ?i ac?iunea ei se va r?sfrânge asupra  organismului.  De  regul?,
prin selec?ia natural? aceste organisme  sunt  eliminate  din  popula?ie-tot
a?a cum,  s?  zicem,  conduc?torul  unui  ansamblu  de  dansuri  înlocuie?te
dansatorul,  având  un  picior  luxat,  pentru  ca  acesta  s?  nu   încurce
celorlal?i.
   Cu alte cuvinte, probabilitatea ca muta?ia numai ce produs?  s?  prezinte
imediat valoare adaptiv?  pentru  organism  este  extrem  de  mic?.  Aceast?
probabilitate poate fi asem?nat? cu  felul  în  care  un  me?ter-ceasornicar
scoate pe achipuite din cutia cu piese  de  schimb  anume  piesa  care  este
necesar? pentru marca de ceasornic adus la repara?ie. Se poate  mai  degrab?
a?tepta s?-i  nimereasc?  o  pies?  asem?n?toare  de  la  o  alt?  marc?  de
ceasornic, fapt care n-ar îmbun?t??i, ci, din contra, ar conduce  la  o  mai
proast? func?ionare a întregului mecanism. A?a stând lucrurile, în  sistemul
genotipului dat sunt «achizi?ionate» doar acele muta?ii care  sunt  aprobate
prin selec?ie natural?.
   De remarcat faptul c? no?iunile de nocivitate sau utilitate a muta?iilor,
de caractere dominante ?i  recesive  sunt  cât  se  poate  de  relative.  In
dependen?? de condi?iile concrete în care tr?ie?te  organismul  dat,  aceste
no?iuni pot s? treac? dintr-o categorie în alta. Astfel, la nord blana  alb?
a ursului alb reprezint? un caracter util, iar  în  regiunile  centrale  ale
planetei el va deveni d?un?tor, îl va  împiedica  s?  se  poat?  ascunde  de
du?mani, inclusiv de vân?tori.
   Mai sus am men?ionat  c?  prin  interac?iunea  eredit??ii  cu  mediul  se
formeaz? fenotipul organismelor. Dar în ce m?sur?  caracterele  organismului
depind de ereditate ?i în ce m?sur?  de  mediul  ambiant?  Iat?  rezultatele
unei experien?e. Dac? sunt crescu?i în incubator,  iepurii  himalaeni  r?mân
absolut  albi,  lipsindu-le  por?iunile  negre  de  pe  anumite  p?r?i   ale
corpului. iar dac? unui epure himalaeani se vor  smulge  de  pe  o  por?iune
perii de culoare alb? ?i locul gol ap?rut se va  men?ine  la  o  temperatur?
joas?, perii crescu?i din  nou  vor  fi  negri.  Aceasta  înseamn?  c?  gena
culorii la  epurele  himalaean  nu  determin?  în  mod  nemijlocit  apari?ia
perilor negri sau albi. Ea condi?ioneaz? numai reac?ia  specfic?  a  perilor
la ac?iunea termic?: la o temperatur? sc?zut? a corpului  (ca  ?i  în  cazul
r?cirii artificiale a  unor  por?iuni  ale  pieii)  cresc  peri  de  culoare
neagr?, iar la o temperatur? ridicat? perii r?mân albi.
   Majoritatea caracterelor cantitative depind  în  mare  m?sur?  de  mediul
ambiant.  Genotipul  determin?  cadrul  în  care  va   decurge   dezvoltarea
organismului,  iar  factorii  externi  determin?  dezvoltarea  în   limitele
stabilite de genotip. Câinele care a fost bine hr?nit este  mai  mare  decât
cel ?inut fl?mând. Dar un ?ânc de ras? vîn?toreasc? silit  s?  îndure  foame
va cre?te, totu?i, un câine   mai mare decât  ?âncul  bine  hr?nit  al  unui
câine   de camer?.
   Diferitele rase de vite cornute mari ?i unii indivizi  lua?i  aparte  din
cadrul  aceleia?i  rase  se  deosebesc  prin  genotipuri,   care   determin?
cantitatea de lapte format. Atunci, îns?, când o  vac?  cu  un  genotip  bun
este prost hr?nit?, ea poate s? dea chiar mai pu?in lapte  decât  una  având
un genotip mai inferior, dar care este între?inut? în condi?ii mai bune.  În
aceste cazuri este important s? se stabileasc? în ce  m?sur?  pot  influen?a
condi?iile de mediu asupra poten?elor ereditare ale  organismului.  Cu  alte
cuvinte,  este  necesar  s?  se  creeze   astfel   de   condi?ii   în   care
posibilit??ile poten?iale con?inute în genotip s?  se  manifeste  plenar  în
fenotip, adic? în organismul matur.
   Protejarea ac?iunii genotipului de influen?ele d?un?toare ale mediului în
timpul form?rii caracterelor cantitative  reprezint?  una  dintre  cele  mai
importante (dar ?i dintre cele  mai  dificile)  sarcini,  ce  stau  în  fa?a
geneticiienilor ?i a selec?ionatorilor.

                    IV. BAZELE MOLECULARE ALE EREDIT??II


   4.1 Acizii nucleici

       Cromozomii, în care sunt localizate genele, sunt ni?te  structuri  cu
caracter molecular, alc?tuite dintr-un mare  num?r  de  elemente  de  natur?
chimic?  diferit?.  Aproximativ  90%  din  masa  total?  a  cromozomilor   o
constituie   a?a-numitul   complex   nucleo-histonic,   format   din    acid
dezoxiribonucleic (ADN) ?i proteine  histonice.  În  afar?  de  aceasta,  în
componen?a cromozomilor mai intr? ?i mici cantit??i de proteine  bazice,  de
lipide, acizi ribonucleici (ARN) ?i cationi ai unor metale  (calciu,  magniu
?. a.).
   S? vedem, ce func?ii îndeplinesc fiecare dintre aceste componente ?i care
molecule sunt înzestrate cu propriet??i ereditare.
   La  dezvoltarea  cuno?tin?elor  despre  moleculele   ereditare   o   mare
contribu?ie a adus remarcabilul savant N. CE- Col?ov. Înc? în anul  1927  el
a emis o serie de ipoteze ?i presupuneri în leg?tur?  cu  natura  chimic?  a
substan?ei   responsabile   de   p?strarea,   transmiterea   ?i   realizarea
capacit??ilor ereditare  (genetice)  ale  organismelor.  Col?ov  a  exprimat
aceste idei  privind  mecanismul  care  asigur?  continuitatea  materialului
ereditar prin formula:  «Omnis  molecula  ex  molecula»:  «Fiecare  molecul?
provine din alt? molecul?».
   C?tre acest timp, datorit? lucr?rilor lui Morgan, ?i-a câ?tigat încredere
unanim? ideea c? genele sunt aranjate într-o ordine  strict  determinat?  în
cadrul  structurilor  liniare  cromozomale.  Dar  structura   molecular?   a
cromozomilor r?mânea complet necunoscut?.
   Pornind de la ra?ionamente pur logice, Col?ov a  ajuns  la  concluzia  c?
fiecare cromozom con?ine dou? molecule  gigantice  absolut  identice.  El  a
f?cut presupunerea, c? aceste molecule ereditare sunt  ni?te  proteine.  Mai
mult, el a propus ?i explica?ia mecanismului de  autodublare  a  moleculelor
ereditare, mecanism care a fost demonstrat pe cale experimental? abia  peste
30 de ani. Conform opiniei lui Col?ov, la diviziunea  celulelor  trebuie  s?
aib? loc procesul de formare pe baza moleculei deja existente a unei a  doua
molecule identice cu prima. În aceast? privin?? Col?ov s-a dovedit a  fi  un
adev?rat profet, de?i ideea despre natura proteic? a  materialului  ereditar
era gre?it?. Mult timp mai târziu a devenit cunoscut  faptul  c?  informa?ia
ereditar? se con?ine în moleculele acizilor nucleici.
   Ce reprezint? acizii nucleic? Primele cercet?ri asupra  acizilor  nucleic
au fost întreprinse în  anul  1868  de  c?tre  tân?rul  savant  elve?ian  F.
Miescher. În laboratorul lui E. Hoppe-Zeiller - cunoscut  biochimist  german
- el s-a ocupat de studierea compozi?iei nucleelor leucocitelor. Miescher  a
reu?it s? extrag? din acestea o substan?? bogat? în fosfor, pe care a numit-
o nuclein? (de la latinescul «nucleus» - «nucleu»).
   Cercet?rile întreprinse  ulterior  au  ar?tat,  c?  nucleina  nu  este  o
substan?? simpl?, ce un  compus  complex,  alc?tuit  din  protein?  ?i  acid
nucleic.
   Dat fiind faptul c? la acel timp proteinele erau cunoscute, chimi?tii ?i-
au propus s? extrag? din nuclein? cel?lalt component al ei - acidul  nucleic
- în vederea studierii compozi?iei  acestuia.  În  1871  au  fost  publicate
rezultatele  cercet?rilor  ini?iale  asupra  nucleinei,  de  aceea,  în  mod
formal, acest an este considerat drept anul descoperirii unei noi  clase  de
compu?i organici - acizii nucleici.
   În anul 1889 chimistul Altmann a ob?inut pentru prima oar?  acid  nucleic
în stare pur? din  drojdie,  fapt  ce  l-a  determinat  s?-l  numeasc?  acid
nucleic de drojdie. Peste trei ani alt  chimist,  pe  nume  Lilienfeld,  din
timusul unui vi?el a extras un alt acid  nucleic,  care  avea  o  compozi?ie
întrucâtva diferit?  ?i  pe  care  l-a  numit  acid  timonucleic.  Cercet?ri
întreprinse în continuare au  ar?tat  c?  acidul  nucleic  de  drojdie  este
prezent în diferite organe ?i ?esuturi ale plantelor, animalelor ?i  omului,
în special în citoplasma celulelor. Din aceast? cauz? i s-a  dat  numele  de
acid nucleic citoplasmatic. Cel de-al doilea acid nucleic, îns?,  s-a  putut
extrage numai din nucleele celulelor ?i a fost numit acid nucleic nuclear.
   Aceste denumiri ale acizilor nucleici s-au p?strat pân?  ce  ei  au  fost
supu?i unei analize mai minu?ioase.  Dup?  cum  s-a  putut  constata,  ambii
acizi, în ce prive?te  compozi?ia  chimic?,  seam?n?  unul  cu  altul,  de?i
exist? ?i anumite deosebiri.
   Structura primar? a ambilor acizi nucleic  este  compus?  dintr-un  num?r
mare de monomeri - a?a-numitele nucleotide - care, la  rândul  lor,  constau
din trei componente diferite: un hidrat de carbon (zah?r), acid fosforic  ?i
o baz? azotat?.  Nucleotidele  se  disting  dup?  compozi?ia  hidratului  de
carbon  ?i  a  bazelor  azotate.  Astfel,  nucleotidele   acidului   nucleic
citoplasmatic con?in riboz?, iar cele ale acidului  nucleic  nuclear  con?in
un alt glucid - dezoxiriboz?. În leg?tur? cu aceasta savan?ii au început  s?
denumeasc? acizii nucleici nu în dependen?? de  localizarea  lor  în  celul?
(nucleic?, citoplasmatic?), c? dup? glucidul, care intra în  componen?a  lor
?i anume acidul  dezoxiribonucleic  (prescurtat  ADN)  ?i  respectiv  acidul
ribonucleic (prescurtat ARN).
   Din componen?a ADN fac parte urm?toarele patru baze azotate: adenina (A),
guanina (G), ctozina (CE) ?i timina (T), iar ARN con?ine  adenin?,  guanin?,
citozin? ?i uracil (U).
   În ce const? rolul  genetic  al  acizilor  nucleic?  Func?ia  genetic?  a
acizilor nucleic a fost relevat? experimental  pentru  prima  oar?  în  anul
1944 de c?tre O. Avery, C. Mac-Leod  ?i  M.  Mac-Carty.  Introducând  într-o
cultur? de pneumococi încapsula?i ADN, ei au reu?it  s?  le  induc?  un  nou
caracter - apari?ia capsulei. În esen??, avea loc transformarea  unei  forme
de pneumococi în alta.
   Dup? stabilirea rolului pe care îl joac? ADN  în  procesul  transform?rii
pneumococilor experien?e similare au fost înf?ptuite ?i cu alte bacterii. S-
a putut constata c?, cu ajutorul ADN-ului extras din unele bacterii  se  pot
determina la altele nu numai modific?ri în caracterele externe (de  exemplu,
formarea de capsule  sau  cili),  ci  ?i  în  propriet??ile  lor  biologice,
bun?oar?,  rezisten?a  la  antibiotice   (penicilin?,   streptomicin?),   la
diferite  substan?e  medicamentoase  (sulfatizol,  sulfonamid),  precum   ?i
capacitatea de a sintetiza aminoacizi (lizin?) ?i vitamine (B12).
   Moleculele de ADN ating dimensiuni gigantice ?i, de regul?, sunt  formate
din dou? catene, în timp ce moleculele de ARN au o mas? molecular? mult  mai
mic? ?i sunt formate dintr-o singur? caten?.
   În anul 1953 pe baza a numeroase date, ob?inute prin diferite  metode  J.
Watson ?i F. Crick au  creat  pentru  prima  oar?  un  model  al  structurii
moleculei de ADN,  conform  c?ruia  ea  este  format?  din  dou?  catene  de
polinucleotide unite între ele ?i r?sucite,  având   aspectul  unei  spirale
duble. Pe lâng? aceasta, molecula de ADN  este  capabil?  s?  formeze  ?i  o
superspiral?, adic? poate c?p?ta  o  astfel  de  configura?ie  care  permite
acestei molecule  gigantice   s?  ocupe  un  loc  ne  însemnat  în  nucleele
celulelor.  De  exemplu,  în  colibacil,  una  din   bacteriile   cele   mai
r?spândite, întreaga molecul? de ADN este «împachetat?»  într-o'  structur?,
amintind un nucleu minuscul. Dac?, îns?, enorma molecul?  de  acid  nucleic,
strâns? ghem, ar fi desf??urat? ?i întins? într-o  linie  dreapt?,  lungimea
ei ar constitui un milimetru. Aceasta este de o sut? de mii de ori mai  mult
decât diametrul nucleului în care s-a aflat instalat? molecula! Cu  ce  este
mai prejos decât un autentic fir al vie?ii?!

   4.2 Mecanismul de replicare a ADN

   Molecula de ADN este elementul activ, care transmite  de  la  p?rin?i  la
urma?i,  din  genera?ie  în  genera?ie,  întreaga  informa?ie  ereditar?  ?i
aceast? capacitate poate fi  considerat?  cea  mai  uimitoare  dintre  toate
capacit??ile cu care este înzestrat?.
   Modelul structurii moleculei de ADN, propus de Watson ?i Crick, a  permis
s? fie explicate ?i în?elese un ?ir  de  procese  biologice  importante  ca:
mecanismul  de  reproducere  (replica?ie)  a  îns??i   moleculei   de   ADN,
transmiterea  caracterelor  prin  ereditate,  codul  genetic   al   sintezei
proteinelor, cauzele variabilit??ii organismelor ?. a. m.  d.  Despre  toate
acestea vom vorbi în continuare.
    T. Watson (n. 1928)                                               Fr.
                               Crick (n. 1916)

   Probabil, c? pu?ini sunt cei care n-au auzit despre unicelulara amib?. Ea
se înmul?e?te  prin  diviziune  formând  în  consecin??  dou?  celule-fiice.
Fiecare dintre amibele-fiice, la rândul s?u, se divid iar??i  în  câte  dou?
celule. S-a calculat c? în celulele-fiice,  rezultate  din  cea  de-a  500-a
diviziune, nu se mai p?streaz? nici o molecul? din substan?ele  care  întrau
în compozi?ia celulei materne primare. Dar de fiecare  dat?,  dup?  aspectul
exterior ?i însu?iri, celulele-fiice au tr?s?turi comune cu  celula  matern?
primar?:  dispun  de  aceea?i  compozi?ie  chimic?  ?i  au  acela?i  tip  de
metabolism. În virtutea  acestui  fapt,  la  fiecare  diviziune  a  celulei,
concomitent cu  dublarea,  are  loc  ?i  reproducerea  unei  substan?e  care
con?ine informa?ia ce determin? toate caracterele  ?i  însu?irile  ereditare
ale  amibei  ?i  asigur?  transmiterea  acestora  la  descenden??.   Aceast?
substan?? urma s? posede capacitatea de a se dubla.
   Iat? în ce mod prezentau  Watson  ?i  Crick  mecanismul  autoreproducerii
moleculei de  ADN.  În  corespundere  cu  schema  propus?  de  ei,  molecula
r?sucit? sub form? de spiral? dubl? trebuia la început s?  se  desfac?  de-a
lungul axei sale. În timpul  acestui  proces  are  loc  ruperea  leg?turilor
hidrogenice dintre dou? filamente care, odat? ajunse  în  stare  liber?,  se
separ?. Dup? aceasta de-a lungul fiec?rui filament din  nucleotidele  libere
cu ajutorul fermentului ADN - polimeraz? se sintetizeaz?  cel  de-al  doilea
filament. Aici intr? în vigoare legea complimentarit??ii în conformitate  cu
care la  adenin?,  într-un  filament  comun,  se  alipe?te  timina,  iar  la
filamentul cu guanin? se alipe?te citozina.  Ca  urmare,  se  formeaz?  dou?
molecule-fiice, care dup? structur? ?i propriet??i fizice sunt  identice  cu
molecula matern?. Aceasta-i totul. E simplu, nu-i a?a? La  o  examinare  mai
atent? a  acestui  proces,  îns?,  cercet?torii  au  avut  de  întâmpinat  o
dificultate.
   Fapt este c? moleculele de ADN sunt foarte lungi, fiind de  aceea  numite
adesea  molecule  centimetrice.  În  celulele  organismelor  superioare,  s?
zicem,  la  om,  lungimea  unor  filamente  din  cromozomi   atinge   câ?iva
centimetri.
   Fire?te, aceasta nu înseamn? deloc c? molecula de ADN poate fi v?zut?  cu
ochiul liber: grosimea acestor filamente este infim?-de 20-25  angstromi  (1
angstrom – 10-8 cm). Tocmai de aceea în munca cu  acizii  nucleici  ?i  este
nevoie de utilizarea celor mai perfecte microscoape.
   Dar dac? lungimea acestor molecule este atât de mare, cum de reu?esc ele,
totu?i , s? se dezr?suceasc? în celul?, f?r? a se înc?lca  ?i  în  intervale
foarte mici de timp?
   S? examin?m procesul de dezr?sucire a ADN-ului în celulele celor mai mici
organisme - a bacteriilor.
   Lungimea ADN-ului bacterial constituie câ?iva milimetri.
   Jirul (bucla) unei spirale este egal cu 34 angstromi  iar  intervalul  de
timp  care  se  scurge  între  dou?  diviziuni  consecutive  ale   celulelor
bacteriene este de 20-45 minute Pentru  replicarea  (autoreproducerea)  ADN-
ului se consum? mai pu?in de o treime din acest timp  Dac?,  pornind  de  la
aceste  considera?ii,  se  va  calcula  viteza  de   rota?ie   a   capetelor
moleculelor de ADN la dezr?sucire, se va ob?ine o m?rime  fantastic?:  15000
rota?ii pe minut?!
   Se în?elege de la sine c? acest lucru este pu?in probabil. Aceasta f?ceau
necesar elaborarea de noi modalit??i pentru explicarea modului în  care  ADN
reu?e?te s? se dubleze în intervalele de timp atât de scurte.
   Numeroasele date confirm? c? în procesul diviziunii în celule se  produce
o repartizare exact? în p?r?i egale a ADN-ului între celulele-fiice. Cum  se
produce acest fenomen?
   În principiu  în  celulele-fiice  sunt  posibile  trei  c?i  diferite  de
diviziune a ADN-ului: calea conservativ?, calea  semiconservatic?  ?i  calea
dispers?.
   În caz de replica?ie conservativ? a ADN-ului pe o molecul?  integral?  cu
dou? filamente, se construie?te  din  nou,  ca  pe  o  matri??,  o  molecul?
identic? de ADN, iar celula ini?ial? r?mâne neschimbat?.
   La  metoda  semiconservativ?  molecula  primar?  se  descompune  în  dou?
filamente ?i pe fiecare din ele se construie?te câte  o  molecul?  integral?
de ADN.
   Metoda de  dispersie  prevede  ca  materialul  ADN-ului  ini?ial  s?  fie
repartizat uniform la celulele-fiice, iar celelalte  sectoare  ale  ADN-ului
s? fie construite din nou.
   Care din aceste metode de replica?ie a ADN-ului se aplic?  în  realitate?
La aceast? întrebare au  r?spuns  Meselson  ?i  Stahl,  elaborând  o  metoda
special? de centrifugare echilibrat? a moleculelor de ADN.
    Esen?a acestei metode const? în  urm?toarele:  dac?  la  o  centrifugare
obi?nuit? moleculele polimere se divizau conform greut??ii moleculare,  apoi
la centrifugarea echilibrat? macromoleculele se divizau  conform  densit??ii
specifice. În acest scop centrifugarea se f?cea într-o solu?ie de s?ruri  cu
mare densitate.
   Deoarece întotdeauna se poate alege o concentra?ie  a  solu?iei  care  ar
corespunde densit??ii polimerului studiat,  moleculele  substan?ei  studiate
se concentreaz? în acel loc îngust al epruvetei, unde densitatea  substan?ei
este  egal?  cu  densitatea  mediului,  adic?  a  solu?iei.  Ajungând  aici,
substan?a nu se va mai disloca.
   Dac? preparatul studiat con?ine câteva tipuri  de  molecule  cu  diferit?
densitate, ele se vor concentra în diferite sectoare ale epruvetei.
   Efectuând o serie de experien?e fine, Meselson  ?i  Stahl  au  reu?it  s?
determine mecanismul semiconservativ al replica?iei ADN-ului (des. 8).
   Dar mai r?mânea ne solu?ionat? înc? o problem?, cea a dinamici procesului
de  replica?ie:  a  fost  descoperit  un  ferment  special,   care   realiza
replica?ia. Fermentul a fost numit ADN-polimeraz?.
   A. Cornberg, biochimist  american,  a  Clarificat  c?  ADN-polimeraza  se
deplaseaz? din direc?ia polului  5'  spre  polul  3'  al  filamentului  ADN.
Pentru c? filamentele ADN-ului nu sunt paralele în  orice  pol  al  lor,  un
filament purta liber un 3' -atom de hidrat de carbon, iar cel?lalt  filament
- un 5' -atom. Aceasta înseamn? c? fermentul ADN-polimeraza se  putea  alipi
numai la un pol al ADN (la polul 5') ?i târî de-a lungul  acestui  filament,
iar al doilea trebuia s? r?mân? liber.
   Dar experien?ele ar?tau, c? se întâmpl? invers - ambele filamente de  ADN
erau supuse replica?iei.
   În anul 1968 savan?ii japonezi, în frunte cu R. Ocazachi,  au  contribuit
la  solu?ionarea  acestei  controverse.  S-a  dovedit  c?  Cornberg  a  avut
dreptate ?i c? ambele filamente de ADN au fost supuse la dublare,  numai  c?
sinteza  noilor  filamente  se  efectua  pe  segmente  scurte  -  «fragmente
Ocazachi», c?ci a?a au fost numite ele mai târziu.
   Conform concluziei lui Ocazachi, moleculele fermentului ADN-polimeraza se
alipesc de ambele filamente de ADN, dar ele trebuie s?-?i  încap?  munca  în
direc?ii opuse. Acest lucru         e explicat schematic în figura 9: a,  b,
c.
   La început ADN-ul se desface de la un pol, formând o furc? de  replica?ie
de care se alipesc moleculele de ADN-polimeraz?. În  timp  ce  ele  muncesc,
sintetizând copii ale polilor elibera?i, ADN-ul continu? s?  se  desfac?  ?i
pentru ADN-polimeraza devine accesibil un nou sector al  ambelor  filamente.
Prima molecul?  a  fermentului  î?i  poate  continua  mi?carea  de-a  lungul
filamentului 5' eliberat, iar de sectorul  elibera  al  filamentului  3'  se
alipe?te o nou? molecul? de ADN-polimeraz?.
   Cu cât se desf??oar? mai mult procesul de desfacere a ADN-ului,  cu  atât
va  apare  o  cantitate  mai  mare  de  fragmente.  Este  interesant  c?  în
experien?ele lui Ocazachi pe filamentele 5' copiile  noi  se  sintetizau  ?i
ele în fragmente.
   Ce se întâmpl? cu pun?ile dintre fragmente? Doar ADN-ul din  celulele  în
care s-a terminat diviziunea nu este fragmentar.
   Cu un an pân? a descoperi Ocazachi acest lucru,  savan?ii  Riciardson  ?i
Veis din SUA au g?sit un nou ferment. Func?ia lui consta în a uni,  a  alipi
polii liberi zaharo-fosfatici ai moleculei de ADN.  ?i  deoarece  verbul  «a
alipi» în englez? sun? «ligaze» fermentul  a  fost  numit  «ligaz?».  Tocmai
ligaza  e  responsabil?  de  «cusutul»  într-un  tot  unic  al  fragmentelor
Ocazachi, noi sintetizate, ?i transform? catena fragmentar?  de  ADN  într-o
caten? întreag?.
   Replica?ia ADN este,  îns?,  numai  unul  din  numeroasele  procese  care
asigur? p?strarea ?i continuarea informa?iei genetice.  Pentru  transmiterea
acestei informa?ii ?i traducerea ei în caractere concrete ale  organizmelor,
exist? alte procese, la fel  de  complicate,  ?i  alte  «personaje».  Despre
unele din ele vom vorbi în continuare.

   4.3 Codul genetic

   Informa?ia genetic? este codificat? în molecula de ADN prin intermediul a
4 tipuri de nucleotide, care fac parte din componen?a  ei.  Se  cunoa?te  de
asemenea c?  informa?ia  genetic?,  codificat?  în  ADN,  se  realizeaz?  în
procesul sintezei biologice a proteinelor în celul?.
   Ca ?i  acizii  nucleici,  proteinele  sunt  compu?i  polimerici,  dar  în
calitate de monomeri ele con?in nu nucleotide, ci  diferi?i  aminoacizi.  În
structura proteinelor au fost descoperi?i 20-21 de tipuri de aminoacizi.
   În ce prive?te propriet??ile moleculei de protein?, ele depind  nu  numai
de componen?a lor general?, dar ?i de aranjarea reciproc?  a  aminoacizilor,
exact a?a precum sensul cuvântului depinde nu numai  de  literele  din  care
este compus, ci ?i de ordinea lor.
   N. C. Col?ov a calculat câte molecule diferite (izomeri)  se  pot  ob?ine
printr-o simpl? schimbare a  locului  aminoacizilor  dintr-un  lan?  de  17.
M?rimea ob?inut? era de circa  un  trilion'  Dac?  am  dori  s?  tip?rim  un
trilion de izomeri, însemnând fiecare aminoacid printr-o liter?,  iar  toate
tipografiile de pe glob ar tip?ri anual câte 50000  de  volume  a  câte  100
coli fiecare, pân? la încheierea acestei munci  vor  trece  tot  atâ?ia  ani
câ?i s-au scurs din perioada arhaic? ?i pân? în prezent
   Dar majoritatea proteinelor sunt compuse nu din 17, ci din câteva sute de
aminoacizi.  În  acest  sens  sunt  impresionante  calculele  efectuate   de
savantul Senger  Greutatea  molecular?  medie  a  proteinei  este  egal?  cu
aproximativ 34000 S-a dovedit c? din 12 tipuri de aminoacizi  prin  varierea
succesiunii lor se poate ob?ine un num?r  de  10300  de  diferite  proteine,
greutatea lor total? constituind 10280 grame. E mult sau pu?in?  Evident,  e
o greutate enorm?. Este suficient s? compar?m aceast? greutate cu  greutatea
p?mântului nostru, egal? cu doar 1027 grame.
   În acest fel, odat? ce fiecare  dintre  ace?ti  izomeri  are  propriet??i
specifice, rezult? c? înc?rc?tura semantic? în structura primar? a  materiei
este datorat? secven?ei (de fiecare dat? alta) a aminoacizilor  de-a  lungul
lan?ului polipeptidic. Dac? este a?a, atunci  prin  analogie,  o  astfel  de
înc?rc?tur?  semantic?  (informa?ie)  trebuie  c?utat?  ?i  în   succesiunea
nucleotidelor în moleculele de ADN.
   Se isc? întrebarea: în ce mod succesiunea a patru nucleotide diferite din
molecula de ADN determin?  secven?a  a  20  de  aminoacizi  în  molecula  de
protein?. E cam acela?i lucru ca ?i cum prin combinarea în  diferite  feluri
a patru litere ale alfabetului se pot forma  20  de  cuvinte  diferite  dup?
con?inut ?i structur?. S-a dovedit c? prin intermediul a patru baze  azotate
(nucleotide) se poate transmite o cantitate nelimitat? de informa?ie.
   Calculele demonstreaz? c? o singur? baz? este capabil? s? codifice nu mai
mult de un aminoacid, iar toate cele patru baze (nucleotide) care  într?  în
componen?a acizilor nucleici, respectiv nu mai mult de patru aminoacizi.  De
aici reiese c? aminoacizii sunt codifica?i (specifica?i) de c?tre  grupe  de
baze. Combina?iile din dou? baze pot codifica numai 16 aminoacizi  (42),  ne
fiind capabile s?-i specifice pe to?i 20. În schimb,  combina?iile  de  trei
baze (nucleotide) sunt capabile s?-i specifice pe to?i cei 20 de  aminoacizi
?i chiar pe mai mul?i (43=64). Asemenea trei baze, situate  una  lâng?  alta
(triplete), se numesc codoni ?i fiecare poate codifica un aminoacid anumit.
   Urmau  de  asemenea  s?  fie  rezolvate  înc?  un  ?ir  de  alte  sarcini
complicate. În primul rând,  era  necesar?  relevarea  modului  în  care  în
celul? are loc «citirea» informa?iei genetice. În al doilea rând, care  sunt
tripletele ce codific?,  anumi?i  aminoacizi.  Prin  eforturile  mai  multor
savan?i din diferite ??ri au fost  elaborate  câteva  variante  ale  codului
genetic, dar dintre acestea nu toate au rezistat la verific?ri minu?ioase.
   Primul care a emis (înc? în anul 1954) ipoteza c? codul  genetic  are  un
caracter tripletic a fost fizicianul american  de  origine  rus?  G.  Gamov.
Dup? cum  s-a  men?ionat,  în  moleculele  de  acizi  nucleici  bazele  sunt
amplasate unele dup? altele în ?ir liniar ?i citirea informa?iei  localizate
în ele se poate realiza în chip diferit. Mai jos prezent?m dou? variante  de
citire a tripletelor care con?in 12 baze:
                         A-T-G-CE -A-T-T-A-G-CE-T-A
                         1 AA    2 AA   3AA    4 AA
                                    2 AA
                                    3 AA
  Citirea tripletelor din acest rând (de la stânga) se  poate  efectua,  de
exemplu, în felul în care a pro-pus Gamov, respectiv:
                        A-T-G-primul aminoacid (1 AA)
                     T-G-CE-al doilea aminoacid (2 AA).
               G-CE-A-al treilea aminoacid (3 AA) ?. a. m. d.
  Un astfel de cod se nume?te suprapus, dat  fiind  faptul  c?  unele  baze
într? în componen?a  a  mai  multor  triplete  vecine.  Dar  prin  cercet?ri
ulterioare s-a demonstrat c? un asemenea cod este imposibil,  deci,  ipoteza
lui Gamov nu ?i a aflat confirmarea.
  Un alt mod de citire a tripletelor, propus în anul 1961 de F. Cric,  este
prezentat în continuare:
          A-T-G - 1 AA; CE-A-T - 2 AA; T-A-G - 3 AA; CE-T-A - 4 AA.
   Un astfel de cod se nume?te ne suprapus. Informa?ia pe care o con?ine  se
cite?te succesiv dup? triplete, f?r? omiterea bazelor ?i  f?r?  suprapunerea
lor. În acest fel, textul informa?iei  genetice  urmeaz?  s?  fie  contopit.
Dup? opinia lui Cric, citirea informa?iei se  va  începe  de  la  un  anumit
punct din molecula de acid  nucleic,  în  mod  contrar  textul  pe  care  îl
con?ine s-ar denatura tot a?a cum sensul cuvântului, dac? ar fi  s?-l  citim
de la o liter? întâmpl?toare. Experien?ele ulterioare, efectuate de Cric  ?i
colaboratorii s?i în anul 1963, au confirmat juste?a ipotezei emise  de  el.
Determinarea principiului de citire corect? a informa?iei dup?  triplete  nu
constituia îns? rezolvarea definitiv? a problemei codului genetic,  deoarece
ordinea de alternare a bazelor în  triplete  (cuvintele  de  cod)  poate  fi
variabil?, respectiv: A-G-CE, G-CE-A, CE-G-A, G-A-CE, A-CE-G, CE-A-G  ?.  a.
m. d. Se pune întrebarea: pe  care  aminoacid  îl  codific?  fiecare  dintre
tripletele enumerate?
   Primele date privind componen?a cuvintelor de cod au fost  prezentate  în
anul 1961 în cadrul Congresului interna?ional de biochimie de la Moscova  de
c?tre savan?ii americani M. Nirenberg ?i J. Mattei.  Utilizând  sistemul  de
sintez? artificial? (acelular?) a proteinei, savan?ii au început  s?  depun?
eforturi în vederea  descifr?rii  «sensului»  cuvintelor  de  cod,  adic?  a
modului de alternare în triplete a bazelor. La început ei au  sintetizat  un
polinucleotid  artificial,   a?a-numitul   poli-U   (U-U-U-U-U-U...),   care
con?inea  sub  form?  de  baz?  numai  uracil.  Introducând  într-un  sistem
acelular toate componentele necesare .(suc celular, ribozomi,  complexul  de
fermen?i necesari, o surs? de energie sub form? de acid  adenozintrifosforic
(ATF), o garnitura complecta compus? din 20 de  aminoacizi  ?i  molecule  de
poli-U), au constatat c? în acest caz are loc sinteza proteinei compuse  din
r?m??i?ele unui singur aminoacid  -  fenilalanin?  (fen-fen-fen-fen-fen...).
În felul acesta identitatea primului codon a fost descfrat?: tripleta  U-U-U
corespunde fenilalaninei.
   Apoi cercet?torii au realizat sinteza altor polinucleotide ?i au stabilit
care sunt codonii prolinei (CE-CE-CE) ?i ai lizinei (A-A-A).  În  continuare
s-a realizat sintetizarea  garniturilor  de  trinucleotide  (tripletele)  cu
diferite îmbin?ri ale bazelor ?i s-a stabilit ce fel de aminoacizi se  leag?
cu ribozomii. Treptat au fost descifra?i to?i cei 64 de  codoni  ?i  a  fost
alc?tuit «dic?ionarul» complect al codului genetic.
   Codul genetic (ARN)
   Dar la ce folosesc tocmai 64 de codoni, dac? în protein?  intr?  doar  20
aminoacizi? Înseamn? c? ceilal?i sunt de prisos?
   La început aceast? întrebare i-a pus în încurc?tur? pe savan?i,  dar  mai
târziu a devenit clar c? nu exist? nici un fel de «surplus» de codoni.
   Experien?ele întreprinse de Nirenberg ?i Leder au demonstrat c?  numero?i
aminoacizi pot fi codifica?i nu de  una,  ci  de  câteva  triplete-sinonime.
Bun?oar?, aminoacidul numit cistein? poate fi  codificat  de  dou?  triplete
(UGU, UGC), alanina - de patru (GCC, GCA, GCG, GCU), iar  leucina  de  ?ase,
(UUA, UUG, CUU, CUC, CUA ?i CUG). Codul în care unul  ?i  acela?i  aminoacid
este codificat de câteva triplete se nume?te cod degenerativ. S-a  constatat
c? din punct de vedere  biologic  caracterul  degenerativ  al  codului  este
avantajos. Este ca un. fel de «m?sur? de siguran??» a naturii, elaborat?  în
procesul evolu?iei,  când,  prin  înlocuirea  unor  codoni  prin  al?ii,  se
realizeaz? posibilitatea p?str?rii structurii  ?i  a  însu?irilor  specifice
ale proteinelor. Datorit?  caracterului  degenerativ  al  codului,  diferite
organisme pot s? introduc? în proteinele de  care  dispun  unii  ?i  aceea?i
aminoacizi, folosind în acest scop diferi?i codoni.
|Pri|A doua nucleotid? a codonului                                        |A  |
|ma |                                                                     |tre|
|nuc|                                                                     |ia |
|leo|                                                                     |nuc|
|tid|                                                                     |leo|
|? a|                                                                     |tid|
|cod|                                                                     |? a|
|ulu|                                                                     |cod|
|i 5|                                                                     |onu|
|   |                                                                     |lui|
|   |U                   |C             |A                |G             |   |
|U  |[pic]} fenilalanin? |[pic]}serin?  |[pic]}tirozin?,  |[pic]}cistein?|U  |
|   |[pic]} leucin?      |              |UAA ocru         |              |C  |
|   |                    |              |UAG ambr?        |UGA azur      |A  |
|   |                    |              |                 |UGG triptofan |G  |
|C  |[pic]} leucin?      |[pic]}prolin? |[pic]}histidin?  |[pic]}arginin?|U  |
|   |                    |              |[pic]}glutamin?  |              |C  |
|   |                    |              |                 |              |A  |
|   |                    |              |                 |              |G  |
|A  |[pic]} izoleucin?   |[pic]}treonin?|[pic]}asparagin? |[pic]}serin?  |U  |
|   |AUG                 |              |[pic]}lizin?     |[pic]}argin?  |C  |
|   |metionin?           |              |                 |              |A  |
|   |                    |              |                 |              |G  |
|G  |[pic]} valin?       |[pic]}alanin? |[pic]}acid       |[pic]}glicocol|U  |
|   |GUG valin? sau      |              |asparatic        |              |C  |
|   |formilmet.          |              |[pic]}acid       |              |A  |
|   |                    |              |glutamic         |              |G  |

   ?i într-adev?r, s? ne imagin?m pentru o clip? c? moleculele  de  ADN  (?i
corespunz?tor cele de ARN) ale fiec?rei celule con?in numai câte  un  singur
codon pentru fiecare aminoacid. În rezultatul unor muta?ii ace?ti codoni  se
pot modifica ?i dac? ei nu au schimb, aminoacizii care le corespund  nu  vor
fi cuprin?i în proteine, fapt care  va  duce  la  schimbarea  structurii  ?i
func?iilor lor iar aceasta poate conduce, în consecin??, la urm?ri  negative
pentru activitatea vital? a întregii celule. Dac?, îns?,  în  urma  muta?iei
se va forma un codon-sinonim, atunci totul va r?mâne f?r? schimb?ri.
   Ceva asem?n?tor ne putem imagina ?i în cazurile când  într-o  ?coal?  sau
institu?ie de înv???mânt  superior  pentru  predarea  unui  obiect  oarecare
exist?  numai  un  singur  cadru  didactic.  Dac?,  de  exemplu,  acesta  se
îmboln?ve?te ?i nu  are  cine  s?-l  înlocuiasc?  pentru  un  timp  predarea
disciplinei respective se întrerupe. Probabil, c? ar fi  fost  mai  chibzuit
dac? ar fi existat un înv???tor  (lector)  care,  intervenind  la  timp,  s?
continue predarea acestei discipline. Cel  pu?in  pentru  ca  elevii  s?  nu
dovedeasc? s? uite materialul studiat sau pentru ca predarea obiectului  dat
s? nu fie reprogramat? pentru alt trimestru.
   Cum  s-a  remarcat  deja,  moleculele  acizilor  nucleici   sunt   catene
polinucleotidice, alc?tuite  din  ?iruri  lungi  de  triplete.  De-a  lungul
moleculelor de ADN numeroase triplete – codonii - formeaz? sectoare  aparte,
numite cistrone sau gene. Fiecare gen? con?ine  informa?ia  necesar?  pentru
realizarea sintezei unei anumite proteine.  Dar  deoarece  genele  sunt  am-
plasate în moleculele de ADN în ordine liniar?, una dup? alta, se  întreab?:
unde începe ?i unde se termin? citirea ?i transmiterea informa?iei  genetice
privind fiecare protein? în parte ?i ce semne  conven?ionale  sunt  folosite
în acest scop? Doar codul genetic este, dup? cum ?tim,  compact,  f?r?  nici
un fel de virgule în «textul» s?u.
   S-a dovedit c? între cei 64 de codoni exist? astfel de triplete  a  c?ror
func?ie   const?   în   marcarea   începutului   ?i   sfâr?itului    citirii
(transcrip?iei)  ?i   transmiterii   (transla?iei)   informa?iei   genetice,
con?inut? în gene. Începutul transl?rii genelor (sau,  aceea  ce  e  acela?i
lucru, începutul sintezei proteinei date) se marcheaz?  prin  tripleta  AUG.
denumit? respectiv de ini?iere. Tripletele UAG ?i  UAA  marcheaz?  sfâr?itul
transl?rii genelor (încheierea procesului de sintez? a proteinelor) ?i  sunt
corespunz?tor denumite finale.
   În ce const? esen?a procesului de  descifrare  a  codului  genetic  ?i  a
biosintezei proteinelor?
   Toate  caracterele  ?i  însu?irile  organismelor  sunt   determinate   de
proteine.  Prin  urmare,  transmiterea  informa?iei  genetice  în   procesul
sintezei proteice se desf??oar? strict conform unui anumit  plan  (program),
schi?at din timp.
   Rolul de baz? în biosinteza proteinelor îl joac? acizii nucleici: ADN  ?i
câteva tipuri diferite de  ARN,  care  se  deosebesc  dup?  structur?,  mas?
molecular? ?i func?ii biologice. Dintre ace?tia face parte  a?a-numitul  ARN
informa?ional sau de informa?ie (ARN-i), ARN de transport  sau  de  transfer
(ARN-t) ?i ARN ribozomal (ARN-r). Ei sunt sintetiza?i  de  pe  matri?ele  de
ADN  ale  celulelor,  cu  participarea  fermen?ilor  corespunz?tori  -  ARN-
polimeraze, iar apoi încep s? îndeplineasc? func?iile ce le au  în  procesul
biosintezei proteinelor. Astfel ARN-r, unindu-se  în  complexe  cu  proteine
speciale, formeaz? ribozomii, în care are loc sinteza tuturor  tipurilor  de
protein? (proteinosinteza).
   Ribozomii constau din dou? subunit??i. În celul? num?rul de  ribozomi  se
ridic? la circa 100 mii ?i de aceea cantitatea  general?  de  ARN-r  din  ei
constituie circa 80% din totalul de ARN al celulei.
   Care sunt, deci, func?iile biologice ale ADN-ului, ARN-i ?i  ARN-t?  Care
este contribu?ia lor nemijlocit? în procesul de biosintez? a proteinelor?
   Vom remarca de la bun început c? ADN nu particip? nemijlocit  la  sinteza
proteinelor. Func?ia lui se limiteaz? la p?strarea informa?iei  genetice  ?i
la replicarea nemijlocit? a moleculei, adic? la formarea de  copii  necesare
pentru transmiterea informa?iei urma?ilor.
   Prima  etap?  a  biosintezei  proteinelor  o   constituie   recep?ionarea
informa?iei genetice de la ADN ?i înscrierea ei pe o molecul? ARN-i,  proces
care se realizeaz? în felul urm?tor: pe unul din firele moleculei de ADN  cu
ajutorul fermentului ARN-polimeraz? din nucleotidele libere se  sintetizeaz?
firul ARN-i, în care locul timinei (T), con?inute în  ADN,  îl  ia  uracilul
(U). Molecula ARN-i sintetizat?, care  a  preluat  informa?ia  con?inut?  în
ADN, se instaleaz? apoi în ribozomi, unde va servi în  calitate  de  matri??
pentru   sintetizarea   proteinelor.   Aceasta   înseamn?   c?   succesiunea
aminoacizilor din molecula  de  protein?  este  determinat?  de  succesiunea
nucleotidelor în ARN-i. Schematic acest proces poate fi exprimat astfel:
   ADN(ARN-i(protein?.
   Pe lâng? ARN-i citoplasma celulelor mai con?ine nu mai  pu?in  de  20  de
tipuri de ARN-t - aceasta  fiindc?  fiec?rui  aminoacid  îi  corespunde  cel
pu?in o molecul? «a sa», specific?, de ARN-t. Func?ia lui  ARN-t  const?  în
transportarea aminoacizilor spre ribozomi ?i a?ezarea lor pe matri?a de ARN-
i în cadrul lan?ului peptidic, în conformitate cu codul  sintezei  proteice.
Pentru aceasta fiecare ARN-t trebuie «s? înha?e»  aminoacidul  corespunz?tor
?i împreun? cu acesta s? treac? în ribozom. La realizarea  acestei  opera?ii
ei sunt ajuta?i de omniprezen?ii fermen?i, care fac aminoacizii mai  activi.
La propunerea academicanului V. A. Enghelgard  ace?ti  fermen?i,  dat  fiind
faptul c? ei particip?  la  descifrarea  codului  genetic,  au  fost  numi?i
codaze. De remarcat c? fiec?rui aminoacid îi corespunde o codaz?  specific?.
În acest fel, pentru to?i cei 20 de aminoacizi exist? tot atâtea  tipuri  de
ARN-t ?i respectiv de codaze.
   La unul din capete moleculele de ARN-t au un sector acceptor cu  ajutorul
c?ruia ele ata?? aminoacizii, în timp  ce  la  cel?lalt  cap?t  se  afl?  un
anticodon-triplet? cu func?ie complementar? fa??  de  codonul  corespunz?tor
din ARN-i. «Înc?rcate» cu aminoacizi, moleculele  de  ARN-t  se  apropie  de
ribozom  ?i  se  unesc  cu  codonii  corespunz?tori  de  ARN-i,  pentru  a-i
complini.
   Procesul  de  translare  a  informa?iei  genetice  înseamn?  transferarea
succesiunii nucleotidelor  ARN-i  în  succesiunea  aminoacizilor  în  lan?ul
polipeptidic al proteinei. Sinteza proteinei începe în momentul în  care  în
ribozomi  p?trund  dou?  molecule  de  ARN-t;  prima  corespunde   tripletei
ini?iale, iar a doua - unei alte triplete de ARN-i, care urmeaz?  nemijlocit
dup? prima. Când aceste molecule ajung s? se afle  al?turi,  aminoacidul  de
pe prima molecul? de ARN-t trece pe cea de-a doua molecul? de ARN-t, unindu-
se cu aminoacidul  acesteia.  În  acest  fel  prima  molecul?  de  ARN-t  se
pomene?te lipsit? de aminoacid ?i iese în citoplasm?, în timp  ce  cea  de-a
doua  molecul?  de  ARN-t  con?ine  doi  aminoacizi,  uni?i  prin   leg?tur?
peptidic?. În continuare, ribozomul se deplaseaz? cu o triplet? de-a  lungul
moleculei de ARN-i ?i în  el  într?  o  nou?  molecul?  de  ARN-t,  a  c?rei
anticodon este complementar fa?? de cea de-a treia triplet? (codon) a  ARN-i
din ribozom. Dipeptida (sau primii doi aminoacizi) se desprinde de cea  de-a
doua molecul? de ARN-t ?i trece pe cea de-a treia molecul?  de  ARN-t  numai
ce întrat? în ribozom. În acest  fel  se  pomenesc  unul  lâng?  altul  trei
aminoacizi lega?i între ei ?i procesul se repet?, pân?  când  este  translat
ultimul codon al ARN-i.
   În mod obi?nuit fenomenul transmiterii informa?iei genetice este comparat
cu modul de func?ionare al unei ma?ini de scris, unde dup?  fiecare  ap?sare
a clapelor careta se deplaseaz? cu o liter?, f?când  loc  pentru  imprimarea
urm?toarelor, pân? nu este dactilografiat tot textul.
   Încheind transmiterea informa?iei, ribozomul p?r?se?te firul de ARN-i  ?i
se localizeaz? iar??i în citoplasm?.
   Moleculele  de  ARN-i  pot  avea,  în  dependen??  de  num?rul  de   gene
(cistroane) pe care le con?in, diferite m?rimi. Este limpede faptul c?  dac?
ctirea de pe o molecul? lung? de  ARN-i  ar  fi   efectuat?  de   un  singur
ribozom, sinteza  proteinei
   s-ar desf??ura încet: iat? de ce la translarea unor astfel de molecule de
ARN-i ribozomii lucreaz? prin «Metoda de brigad?», câteva zeci  de  ribozomi
unindu-se ?i formând a?a-numi?ii poliribozomi, sau, mai simplu, polizomi.
   Dar cum, totu?i , afl? ribozomii din care cap?t  al  moleculei  de  ARN-i
trebuie s? încap? translarea informa?iei genetice? S-a  stabilit  c?  ambele
capete ale moleculei de ARN-i sunt marcate distinct  de  anumite  grupe.  La
unul din capete exist? grupuri fosfatice (însemnate conven?ional  prin  ppp-
uri latine?ti), iar la  altul-grupa  hidroxil?  (ON).  Prescurtat  ele  sunt
însemnate respectiv prin 5' ?i 3'. Ribozomii se  deplaseaz?  întotdeauna  de
la cap?tul 5' spre cap?tul 3', a?a cum e ar?tat pe schema ce urmeaz?:
   5' PPP-uri AUG-GCU-UCU-AAC-UUU-CGA-AAC-CUG ON... 3'.
   S-a mai constatat ?i faptul c? în moleculele acizilor nucleici  nu  toate
tripletele  sunt  citite.  Asemenea  triplete  ca  UAG,  UAA  ?i  UGA   sunt
repartizate  în  locuri  diferite:  la  începutul,  la  sfâr?itul   sau   în
sectoarele medii ale lan?ului între anumite gene. Datorit?  faptului  c?  nu
sunt translate, aceste triplete servesc ca  un  fel  de  zone  de  frontier?
între genele pe care sinteza lan?urilor polipeptidice se întrerupe.
   Cu ce ar putea fi comparat? activitatea codului genetic? Vom  aduce  aici
un exemplu interesant din  cartea  lui  X.  Raubah  «Enigmele  moleculelor».
Catena  polipeptid?  ne-o  putem  imagina  ca  pe  un  tren  de  marf?,  iar
compunerea catenei peptide poate fi comparat? cu formarea acestui tren.


   La centrul de comanda (în nucleul celulei) este preg?tit? o list? în care
se indic? succesiunea vagoanelor  (o  caten?  de  ADN).  Aceast?  informa?ie
urmeaz?  s?  fie  transmis?  la  sta?iunea  de   sortare   (ribozomele   din
citoplasm?). Translarea este efectuat? de un teleimprimator  de  construc?ie
special?. Pentru ca teleimprimatorul  s?  poat?  func?iona,  lista  ini?ial?
trebuie s? fie transcris? pe una complementar? (ARNi). În  procesul  acestei
transcrieri se produce transformarea lui CE în G, lui G în CE, lui T  în  A.
Teleimprimatorul mai  are  o  particularitate:  de  fiecare  dat?,  când  la
transformarea lui A trebuie s? apar? semnul  T,  teleimprimatorul  scrie  U,
dup? cum se indic? mai jos.
   Lista ini?ial? (catena ADN)
   TAC GAT CCC AGG CGT CAA  AAG  ATA  ATT
   Transcrierea
   AUG CUA GGG UCC GCA GUU UUC UAU UAA
   Lista complementar? (ARNi)
   Acum aceast? informa?ie transmis? prin  teleimprimator  este  tradus?  cu
ajutorul tabelelor codului (translarea). Traducerea  îi  indic?  ?efului  de
manevr? succesiunea în  care  trebuie  cuplate  vagoanele.  Mii  de  vagoane
a?teapt? s? fie  aduse  la  trenul  care  se  formeaz?.  O  mic?  locomotiv?
electric? de manevrare (este a treia varietate de ARN -  ARN  de  transport)
trage vagoane aparte la cocoa?a de tiraj.
   ?eful de manevr? formeaz? acum trenul în conformitate  cu  traducerea  pe
care  a   primit-o.   Se   ob?ine   urm?toarea   succesiune   a   vagoanelor
(aminoaczilor); Met-Leu-Gli--Ser-Ala-Val-Fen-Tir - sfâr?it.
   AUG  este  semnalul  de  start  din  ARNi:  d?  ordinul  s?  se   înceap?
sintetizarea  catenei  peptidice;  ARNt-  aduce  la  locul  de   sintetizare
aminoacidul metionina (Met.). Met- este locomotiva electric?. Apoi  tripleta
CUA trebuie s? aduc? ?i s? cupleze  cel?lalt  vagon  -  aminoacidul  leucina
(Leu), apoi tripleta GGG -  glicina  (Gli)  ?.  a.  m.  d.  Astfel,  conform
«planului de construc?ie» pus în ADN, catena  polipeptid?  (trenul)  cre?te,
datorit? aminoacizilor  (vagoanelor)  aduse  ?i  cuplate  la  locurile  lor.
Terminarea  form?rii  trenului  este  indicat?  în  lista  complementar?  de
tripleta UAA. Tot despre aceasta semnalizeaz? ?i ceilal?i  codoni  finali  -
UAG ?i UGA.
   La sfâr?itul acestor referin?e despre moleculele ereditare  poate  s?  se
nasc? în mod  firesc  urm?toarea  întreb?ri:  codul  genetic  este  unul  ?i
acela?i pentru toate organismele sau, de exemplu, între cel al plantelor  ?i
animalelor exist? anumite diferen?e? R?spunsul  la  aceast?  întrebare  este
pozitiv. Mecanismul general de sintez? a proteinelor este  universal  pentru
toate organismele vii. Pentru  majoritatea  aminoacizilor  s-a  constatat  o
coinciden?? deplin? a codonilor din  organisme,  f?când  parte  din  regnuri
diferite, la unele organisme, îns?, codonii prezint?  anumite  devieri  care
se explic? prin caracterul degenerativ al codului.
   În acest fel, «limbajul» genetic al naturii este unitar, dar în el exist?
anumite «dialecte», ca, de altfel, în toate limbile lumii.

   4.4 Mecanismul de repara?ie a defectelor din ADN

   Acizii nucleic ca oricare alte molecule organice, oricât ar fi ap?rate de
celule, sunt  supu?i  permanent  ac?iunii  celor  mai  diferi?i  factori  ai
mediului. De aceea ace?tia modific?  structura  armonioas?  a  acizilor  ?i,
respectiv, func?iile, pe care le realizeaz?.
   Din modific?rile principale ce se produc în ADN fac parte:  substituirea,
excluderea ?i amplasarea bazelor.
   Aceste transform?ri din ADN au fost  numite  muta?ii  genice.  Ele  toate
conduc la denatur?ri în structura primar?,  precum  ?i  în  cele  secundar?,
ter?iar? ?i cvarternar? a proteinelor. Aceste modific?ri sunt  succedate  de
propriet??i-le  lor  func?ionale,  fapt  ce   influen?eaz?   direct   asupra
func?ion?rii celulelor ?i a întregului organism.
   Muta?iile genice se mai  numesc  ?i  boli  moleculare,  deoarece  acestea
provoac? adesea modificarea tipului de metabolism. La om au loc peste o  mie
de aceste boli moleculare, printre care  cit?m  galactozemia,  alcaptonuria,
fenilcetonuria, drepanochitoza ?. a.
   Celulele sangvine ro?ii (eritrocitele normale) au  o  form?  rotund?  sau
elipsoid?. Dac? în timpul sintezei p?r?ii  proteice  a  hemoglobinei  acidul
glutamic (Glu) în pozi?ia 6 este substituit cu valina  (Val),  va  apare  în
loc de hemoglobin? normal? (HbA) o hemoglobin? anormal? (HbS).  Eritrocitele
cu hemoglobin? anormal? au o  form?  de  secer?  ?i  nu  sunt  în  stare  s?
îndeplineasc? func?ia lor de baz? - s? aduc? oxigenul  la  toate  ?esuturile
organismului. De aceea pruncii care sufer?  de  aceste  boli  moleculare  ca
regul? tr?iesc aproximativ doi ani  ?i  mor  de  anemie  -  insuficien??  de
oxigen.
   Acestea sunt fenomenele ap?rute în urma denatur?rii codului genetic.
   Factorii mediului înconjur?tor, care exercit? o  ac?iune  direct?  asupra
moleculelor acizilor nucleici, provocându-le  muta?ii  de  diferite  tipuri,
sunt, în primul rând,  diferitele  radia?ii  ionizante-?i  numero?ii  agen?i
chimici. Num?rul lor total este atât de mare, încât, dac? celulele  n-ar  fi
ocrotite de ei, ar fi imposibil? apari?ia unei descenden?e s?n?toase.
   Natura, îns?, a avut grij? s? înarmeze la  timp  celulele  cu  un  sistem
puternic de ap?rare contra ac?iunii factorilor mutageni.
   Savan?ilor  le-a  revenit  sarcina  s?  descopere  taina  sistemului   de
protec?ie a celulelor.
   În deceniul al ?aselea  s-a  început  studierea  sistematic?  a  ac?iunii
radia?iei asupra celulelor, ?i, în primul rând, asupra genelor  lor,  precum
?i cercet?rile metodelor de protec?ie a organismelor contra iradierii.
   În  aceste  cazuri  experien?ele  încep  prin   utilizarea   organismelor
monocelulare, care, de regul?, se aseam?n? între ele. Suspensiile de  celule
sunt expuse la raze  în  doze  crescânde  ?i  savan?ii  caut?  s?  determine
rezisten?a lor biologic? dup? expunere.
   Odat?  A.  Chelner  a  schimbat  condi?iile  experien?ei:  jum?tate   din
suspensia iradiat? a celulelor a l?sat-o s? creasc? la  întuneric,  cealalt?
jum?tate - s? creasc? la lumin?.  Rezultatul  a  fost  neobi?nuit.  Celulele
care au fost supuse la raze  în  întuneric  ?i  apoi  transferate  pentru  a
cre?te la  lumin?  au  supravie?uit  mult  mai  bine,  decât  celulele  care
cre?teau la întuneric.
   La  sfatul  magistrului  s?u   M.   Delbruc   a   numit   acest   fenomen
fotoreactivare, adic? restabilire luminoas?.
   Imediat s-a pus întrebarea - ce se produce cu ADN-ul în timpul  supunerii
la raze. Sa stabilit c? în timpul supunerii la raze  dou?  timine,  care  se
afl?  al?turi,  se  contopesc  într-o  singur?  structur?  (TT),  formând  o
molecul? dubl?, numit? dimer  al  timinelor.  Sa  constatat  o  corespundere
exact? între num?rul dimerilor din ADN ?i nivelul mortalit??ii, Leg?tura  s-
a dovedit a fi direct?: cu cât erau  mai  mul?i  dimeri,  cu  atât  era  mai
înalt? mortalitatea. A fost clarificat? ?i cauza  acestui  fenomen.  Dimerul
denatureaz? molecula de ADN.  ADN-ul  se  desface  în  locurile  dimere  ?i,
natural, cu cât sunt mai multe sectoarele tulburate, cu  atât  el  este  mai
pu?in activ.
   A devenit limpede c? dup? fotoreactivare num?rul dimerilor din ADN, supus
la radia?ie, trebuie s? se reduc?.
   La sfâr?itul deceniului al ?aselea geneticiianul  american  C.  Rupert  a
dovedit c? procesul fotoreactiv?rii se realizeaz? cu ajutorul  unui  ferment
special, numit ferment fotoreactivator. Rupert a  dovedit  c?  fermentul  se
une?te cu ADN-ul supus la raze ?i restabile?te integritatea lui.
   S-a clarificat ?i rolul luminii vizibile. Tocmai cvan?ii luminii vizibile
excitau moleculele fermentului ?i le permiteau s?-?i  manifeste  activitatea
reparatoare.
   La întuneric fermentul r?mânea inactiv ?i nu putea t?m?dui ADN-ul.
   Setlou, un alt savant american, a  demonstrat  mai  târziu  c?  fermentul
fotoreactivator desface pur  ?i  simplu  leg?turile  ce  s-au  format  între
moleculele vecine de timin?, ?i, ca urmare, structura ADN cap?t?  forma  lui
anterioar? ?i se restabile?te complect activitatea lui biologic?.
   Fermen?ii reactivan?i au fost descoperi?i nu numai la bacterii, dar ?i în
celulele plantelor ?i animalelor. Îns? posibilit??ile  celulelor  vii  de  a
trata moleculele lor ereditare nu se limiteaz? la  reac?ia  fotoreactiv?rii.
Sa constatat c? celulele pot s? se  t?m?duiasc?  ?i  la  întuneric.  Dar  în
aceste condi?ii func?ioneaz? cu totul alte sisteme de fermen?i.
   Un alt sistem de protec?ie a celulelor - repara?ia  la  întuneric  -  s-a
dovedit a fi mult mai complicat decât fotoreactivarea. Dac?  fotoreactivarea
este efectuat? numai de un singur ferment, apoi în  repara?ia  la  întuneric
particp? cel  pu?in  5  fermen?i.  Dac?  în  procesul  fotoreactiv?rii  sunt
înl?turate  numai  leziunile  prin  expunerea  la  raze  ultraviolete   (UV)
-dimerii timinei, apoi în timpul  repara?iei  la  întuneric  se  vindec?  ?i
celelalte leziuni, inclusiv cele provocate de numero?ii agen?i chimic,  care
vat?m? ADN-ul.
   Procesul repara?iei  la  întuneric  se  deosebe?te  radical  de  procesul
fotoreactiv?rii. Sectoarele lezate sunt, pur ?i simplu, extirpate  din  ADN.
Aceast? extirpare se realizeaz? în câteva etape, precum vedem  în  fig.  11.
La început  un  ferment  special  taie  unul  din  filamentele  ADN-ului  în
apropiere de punctul lezat. Apoi un alt  ferment  taie  sectorul  lezat.  Al
treilea  ferment  l?rge?te  bre?a  format?:  el   taie   unul   dup?   altul
nucleotidele în catena lezat? a  ADN-ului.  Al  patrulea  ferment  începe  a
astupa bre?a. În conformitate cu ordinea nucleotidelor r?mase în  al  doilea
filament al ADN-ului, ce se afl? în fa?a  filamentului  extirpat,  fermentul
ADN-polimeraza începe procesul de astupare a bre?ei. Fermentul  al  cincilea
- ligaza, despre care s-a mai men?ionat, une?te polii filamentului vechi  cu
cei ai fragmentului nou construit, terminând astfel restabilirea ADN-ului.
    A?a dar, dac? în  cazul  de  fotoreactivare  tratamentul  constituie  un
amestec «terapeutic» delicat, apoi în  timpul  repara?iei  la  întuneric  se
efectueaz? o adev?rat? opera?ie «chirurgical?». Fragmentul lezat  este,  pur
?i simplu, extirpat din ADN ?i dat  afar?.  Celula  se  autoopereaz?.  P?rea
stranie tendin?a celulei de a l?rgi bre?a pân?  la  m?rimi  gigantice   dup?
extirparea leziunii. Un lucru asem?n?tor face ?i chirurgul, care,  extirpând
?esutul bolnav, taie ?i o parte din ?esutul s?n?tos pentru a lichida  urmele
bolii.
   Posibil c? aceast? l?rgire a bre?ei este determinat? de faptul c?  pentru
func?ionarea corect? a fermentului el trebuie s?-?i înceap? munca de  la  un
anumit  punct.  Acest  punct  de  «start»  pentru  începutul   muncii   ADN-
polimerazei poate fi hotarul genei.
   În timpul unor experien?e autorii au notat c? bre?a era l?rgit? în  unele
celule pân? la 1000 de nucleotide, în  altele  -  doar  cu  câteva  zeci  de
nucleotide, dup? care l?rgirea bre?ei se oprea. S? vedem  din  ce  motiv  se
întâmpl? acest lucru,
   V. Soifer înc? în anul 1969 a presupus c? pentru a se  evita  gre?eli  în
cursul opera?iilor posterioare de vindecare  a  leziunii,  este  necesar  ca
filamentul lezat s? fie distrus complect pân? la cap?tul  genei  în  care  a
ap?rut ini?ial leziunea. În cazurile când leziunea se afla în  apropiere  de
hotarul genei, nu e nevoie a se extirpa atât de multe nucleotide.  În  toate
celelalte cazuri e necesar? extirparea unor por?iuni mult mai mari.
   Am vorbit numai despre dou? sisteme de repara?ie  a  celulelor  care  î?i
protejeaz? materialul genetic de ac?iunile d?un?toare ale razelor UV ?i  ale
radia?iei ionizate. Deoarece  partea  covâr?itoare  a  energiei  radiante  o
formeaz? aceste feluri de radia?ie, este limpede ce proprietate  de  valoare
constituie capacitatea celulelor de a-?i repara  structurile  genetice  dup?
ac?iunea acestor raze.
   Asupra structurilor genetice exercit?, îns?, influen?? ?i al?i factori cu
diverse mecanisme  de  ac?iune.  De  aceea  celulele  au  elaborat  diferite
mecanisme  de  autoprotec?ie,  dintre  care  multe  au  fost  studiate  doar
par?ial, majoritatea lor r?mânând înc? necunoscute ?i  este  pu?in  probabil
ca în viitorul apropiat s? fie clarificate  definitiv.  Natura  a  înzestrat
fiin?ele vii cu multe enigme ?i procesul de descoperire  a  tainelor  vie?ii
de bun? sam? nu se va sfâr?i niciodat?.

                     V. DETERMINISMUL GENETIC AL SEXULUI


   5.1 De ce sunt necesare dou? sexe?

   Indivizii diferitelor specii se deosebesc  printr-un  ?ir  de  tr?s?turi,
care  în  ansamblu  formeaz?  a?a-numitul  dimorfizm  sexual.  La  animalele
superioare ?i la om aceste diferen?e sunt atât de accentuate, încât au  fost
puse la baza clasific?rii în dou? sexe - masculin ?i feminin.
   Sexul  constituie  unul  dintre  cele  mai   complicate   caractere   ale
organismului, având  o determinare  genetic?.  În  sens  larg  prin  sex  se
în?elege ansamblul de caractere ?i însu?iri ale organismului,  care  asigur?
reproducerea ?i transmiterea informa?iei genetice. La majoritatea  speciilor
el se diferen?iaz? înc? în stadiul embrionar de dezvoltare  a  organismului.
Când se vorbe?te  de  diferen?ierea  sexului,  se  are  în  vedere  procesul
dezvolt?rii în cursul c?ruia se formeaz? deosebirile sexuale la  masculi  ?i
femele. Sexul ?i caracterele sexuale joac? un rol esen?ial la înmul?ire.
   Exist? dou? modalit??i fundamentale de înmul?ire a organismelor: asexuat?
?i sexuat?. La realizarea înmul?irii  asexuate  particip?  numai  un  singur
individ, care produce o genera?ie identic? lui. La  înmul?irea  sexuat?  iau
parte doi p?rin?i. Din punct de vedere genetic aceast?  deosebire  în  modul
de  realizare  a  înmul?irii  are  o  mare  importan??,  deoarece  în   urma
înmul?irii asexuate urma?ii nu prezint? nici un caracter  nou,  în  timp  ce
prin înmul?irea  sexuat?  de  fie-care  dat?  apar  indivizi  care  prezint?
anumite diferen?e în raport cu p?rin?ii.
   Înmul?irea asexuat? se întâlne?te în temei  la  organismele  unicelulare,
iar cea sexuat? este caracteristic? pentru majoritatea speciilor  de  plante
?i  animale  superioare.  Sub  raport  evolutiv  înmul?irea   sexuat?   este
superioar? celei asexuate.
   Superioritatea acestei c?i de înmul?ire const? în faptul c? prin  ea  are
loc combinarea caracterelor ereditare,  aceea  ce  determin?  apari?ia  unor
diferen?e genetice la descenden??. Înmul?irea sexuat?  este  realizat?  prin
încruci?area unor indivizi de  sexe  diferite.  A?a  stând  lucrurile,  este
limpede c? încruci?area este necesar? pentru formarea variet??ii genetice.
   Dar  întotdeauna  oare,  pentru  realizarea  înmul?irii,  sunt   necesari
indivizi de dou? sexe?
   Unele specii de ?opârle sunt compuse numai din indivizi de genul feminin.
Ele depun ou? ne fecundate din care apar de asemenea numai  femele.  Reiese,
deci, c? pentru perpetuarea speciei masculii  nu  întotdeauna  sunt  absolut
necesari.
   O alt? form? curioas? de reproducere o prezint? cara?ii argintii.  ?i  ei
sunt reprezenta?i numai prin femele,  dar  care  apeleaz?  în  schimb...  la
serviciile masculilor de alt? specie. Produsele sexuale ale acestor  masculi
le  activizeaz?  icrele,  stimulându-le  dezvoltarea.  Adev?rata  contopire,
îns?, a nucleelor celulei masculine ?i a celei feminine -  adic?  fecundarea
- nu se produce. Din punct de vedere genetic masculii nu particip? în  acest
caz la formarea descenden?ei ?i de aceea  nu  pot  s?  pretind?  dreptul  de
paternitate.
   La unele specii de animale se întâlnesc cazuri de tratare cât se poate de
nedreapt? a masculilor. Astfel, la o serie de specii  de  p?ianjen  femelele
caut? s?-?i consume dup? împerechere masculii. Pentru a evita acest  destin,
masculul aduce înainte de împerechere femelei ceva de mâncare.
   Într-un fel asem?n?tor procedeaz? ?i femelele c?lug?ri?ei, care în timpul
împerecherii consum? capul masculului. ?i acesta ajunge s?-?i  îndeplineasc?
misiunea, fiind deja f?r? cap.
   Dar la  majoritatea  speciilor  de  animale  femelele  manifest?  destul?
toleran?? fa?? de masculi. Este expresia faptului c? masculii sunt,  totu?i,
necesari. Pentru ce? Iat?  ce  gânde?te  în  leg?tur?  cu  acest  aspect  V.
Gheodachean, specialist în domeniul geneticii popula?iilor.
   S? presupunem, c? într-o rezerva?ie natural? urmeaz? s? fie adu?i 100  de
zimbri. Înainte de toate  se  ridic?  problema  alegerii  raportului  dintre
sexe, adic? a num?rului de vaci ?i de  tauri  care  urmeaz?  s?  fie  ale?i,
pentru a li se da drumul împreun?. În acest  caz  totul  depinde  de  scopul
care se urm?re?te. Dac? se va sconta ob?inerea unui num?r maximal  de  vi?ei
pentru producerea de carne, este ra?ional s? se aleag?  99  de  vaci  ?i  un
bou. În acest caz în fiecare genera?ie nou? ar  putea  s?  se  nasc?  99  de
vi?ei, care vor sem?na cu tat?l, prezentând diferen?e  numai  în  raport  cu
mama.
   În acest caz num?rul maxim de combina?ii posibile dintre  p?rin?i  va  fi
egal cu 99. Dac? se urm?re?te ob?inerea unei varia?ii maxim posibile, se  va
alege un num?r egal de vaci ?i de tauri. În acest caz  num?rul  de  varia?ii
posibile va fi egal cu 2500 (50(50), aceea ce  este  incomparabil  mai  mult
decât în primul caz. În schimb, în acest caz num?rul  urma?ilor  va  fi  mai
mic: într-o singur? genera?ie se  vor  na?te  numai  50  de  vi?ei.  Ei  vor
prezenta diferite combina?ii ereditare, realizate de amândoi  p?rin?ii,  iar
o astfel de popula?ie va avea un grad mai mare de  adaptabilitate  la  mediu
?i, prin urmare, va avea o evolu?ie mai avantajoas? în compara?ie cu  prima.
De aici reiese c? diferen?ierea popula?iilor de organisme in dou?  sexe  are
un important rol biologic.

   5.2 Mecanismele biologice de determinare a sexului

   Orice popula?ie în forma sa tipic? este constituit? din indivizi  de  sex
?i vârste diferite.
   No?iunea de  sex  provine  de  la  latinescul  «seco»  ceea  ce  înseamn?
«despart».  Sexul  prezint?  o  comunitate  de  caractere  ?i  însu?iri  ale
organismului  ce   asigur?   reproducerea   descenden?ei   ?i   transmiterea
informa?iei genetice urm?toarei genera?ii  prin  intermediul  game?ilor.  De
obicei caracterele ce determin? dimorfismul sexual se împart în  primare  ?i
secundare.
   C?tre caracterele primare apar?in toate particularit??ile morfologice  ?i
fiziologice ale organismului  care  condi?ioneaz?  formare  a  game?ilor  ?i
contopirea lor în procesul fecunda?iei. C?tre  cele  secundare  apar?in  a?a
particularit??i ale organismului care nemijlocit nu particip?  în  procesele
de  gametogenez?  ?i  fecunda?ie  insa   in   mod   indirect   condi?ioneaz?
împerecherea indivizilor de diferite sexe ?i înmul?irea lor. Acestea pot  fi
aripioarele înot?toare la pe?ti, colora?ia  penajului  la  p?s?ri,  glandele
mamare la mamifere etc.
   La unele specii de animale se deosebesc ?i  caractere  limitate  de  sex,
informa?ia genetic? despre care o poseda ambele sexe, îns? manifestarea  lor
se produce numai la unul  dintre  acestea,  de  exemplu  productivitatea  de
lapte la taurine sau de ou? la  g?ini.  Exist?  ?i  a?a  numitele  caractere
cuplate cu sexul, care se transmit specific «cruce în cruce», de la mam?  la
fiu ?i de la tat? la fiic?, dat fiind faptul c? genele ce le determin?  sânt
localizate în cromozomul X ?i care nu  au  analogul  lor  în  cromozomul  Y.
C?tre acestea apar?in culoarea ro?ie a ochilor  ?i  galben?  a  corpului  la
drosofil? daltonismul ?i hemofilia la om etc.
   Având în vedere c? caracterele cuplate cu sexul se transmit altfel  decât
cele autosomale, c? frecven?ele lor  în  popula?ii  se  determin?  dup?  alt
principiu ?i, în general, c? dimorfismul sexual joac? un  rol  important  în
multe procese ce  controleaz?  structura  genetic?  a  popula?iilor,  ar  fi
necesar s?  facem  o  privire  retrospectiv?  asupra  celor  mai  r?spândite
mecanisme de determinare a sexului. În primul rând trebuie de  men?ionat  c?
existen?a a dou? sexe asigur? sporirea variabilit??ii  genetice  din  contul
recombina?iilor, iar indivizii ap?ru?i prin înmul?irea sexuat? au mai  multe
avantaje  în  lupta  pentru  existent?.  Sporirea  fondului   variabilit??ii
ereditare intensific? selec?ia natural? ,  o  face  mai  efectiv?.  Totodat?
existen?a a dou? sexe condi?ioneaz?  izolarea  reproductiv?  ce  favorizeaz?
apari?ia speciilor noi, deci înlesne?te ?i progresul evolutiv.
   În dependen?? de momentul determinarii sexului în ontogenez? se deosebesc
3 grupe de organisme:
   1 - cu determinare progamic?; determinarea se produce pân? la fecunda?ie.
C?tre  aceast?  grup?  apar?in  formele  heterogametice,   femelele   c?rora
formeaz? dou? tipuri de ovule: mai  mari,  din  care  dup?  fecunda?ie  apar
femele, ?i cu dimensiuni mai mici  din  care  apar  masculi.  Acest  tip  de
determinare a sexului e caracteristic, de exemplu, pentru Phyloxera.
   2 – singamic?; sexul se determin? în procesul  fecunda?iei.  C?tre  acest
tip apar?in majoritatea organismelor: pe?tii, p?s?rile, mamiferele ?. a.
   3 – epigamic? (metagamic?); determinarea  are  loc  dup?  fecunda?ie,  în
timpul diferen?ierii embrionare. E tipic? pentru viermele de  mare  Bonellia
viridis, la care femelele sunt de dimensiuni mari,  iar  masculii  -  foarte
mici paraziteaz? în ele ?i le  fecundeaz?.  Larvele  care  apar  ?i  plutesc
liber în ap? se transform? în femele, iar  cele  care  se  aga??  de  trompa
femelei - în masculi. în cazul când o astfel de larv? este înl?turat? de  la
femela-mamâ si se dezvolt? separat, ea devine intersex. Din punct de  vedere
evolutiv acest tip, probabil, este cel mai primitiv ?i depinde mai  mult  de
condi?iile mediului. Nu este exclus  c?  în  aceste  cazuri  femela  secret?
anumi?i  «mediatori»  care  activeaz?  preponderent  genele  ce  controleaz?
diferen?ierea sexului mascul, ?i astfel ea  regleaz?  propor?ia  indivizilor
de ambele sexe în popula?ia local?.

   5.3 Mecanismul cromozomial de determinare a sexului

   În celelalte cazuri de singamie  sex-ra?io  e  determinat  de  mecanismul
cromozomial ?i este egal cu 1:1. Acest raport  ne  aminte?te  segregarea  la
încruci?area.  monohibrid?  de  analiz?,  când  unul  dintre  p?rin?i   este
heterozigotat, iar cel?lalt homozigotat dup? alelele recesive:
                                 ( Aa x ? aa
                                      (
                                 2 Aa : 2 aa
                                 1        1
   Deci, dac? raportul dintre cele dou? sexe este de 1:1, înseamn?  c?  unul
dintre  p?rin?i  dup?  con?inutul  cromozomilor  sexuali  trebuie   s?   fie
homogametic  (s?  formeze  numai  un  tip  de  game?i),   iar   cel?lalt   -
heterogametic (s? produc? dou? tipuri de game?i).
   Cercet?rile citologice au demonstrat, c? la genul de plo?ni?e Protenor  o
jum?tate  dintre  spermatocite  con?ine  7  cromosomi,  iar  alta  numai  6.
Cromozomul în plus a fost numit X. La alt  gen  de  plo?ni?e  Lygaeus  toate
spermatocitele con?ineau câte 7 cromozomi, îns? unul dintre ei  se  deosebea
atât dup? form?, cât ?i dup? dimensiuni,  de  acea  el  a  fost  numit  y  -
cromozom. Ovulele la ambele genuri tot con?ineau câte 7 cromozomi,  inclusiv
cromozomi - X. Perechea  de  cromozomi  dup?  care  se  deosebeau  între  ei
masculul ?i femela ?i care determin?  sexul  au  fost  numi?i  de  c?tre  E.
Wilson în 1908 cromozomi sexuali.  Deci  în  ambele  cazuri  un  sex  va  fi
homogametic (XX), iar altul -  heterogametic  (XO  sau  XY)  ?i   în  ambele
cazuri segregarea dup? sex va fi în  raport de 1:1 dup? cum urmeaz?:
                ( XX x ? XO                      ( XX x ? XY
                (                                          (
               2 XX : 2 XO                        2 XX : 2 XY
             1        1                               1        1
   Cercet?rile ulterioare au demonstrat c? sexul heterogametic poate  fi  nu
numai cel mascul, ci ?i  cel   femel.  Astfel,  prin  analiza  genetic?  s-a
constatat  c?  la  p?s?ri  (g?ini)  sexul  femel  este  heterogametic.  Îns?
morfologia cromozomilor nu era înc? studiat? de aceea sa  propus  ca  ei  s?
fie însemna?i prin Z (în loc de X) ?i W (în loc de Y). Actualmente, când  s-
a constatat c? Z ?i W- cromozomii prin nimic func?ional nu se  deosebesc  de
cromozomii X ?i Y, aceast?  semnifica?ie  a  lor  nu  se  mai  e  în  seam?.
Generalizând datele cunoscute în literatur? se pot  eviden?ia  patru  tipuri
în determinismul sexului:
   1 - tip Drosophyla:  (XX ; ?XY
   E caracteristic pentru majoritatea speciilor:  mamifere,  inclusiv  omul;
diptere (Drosophyla), unele specii de pe?ti s. a.
   2 - tip Protenor:  (XX;  ?XO
   ortoptere (greierii de câmp), libelule, unele mamifere (cangur) ?. a.
   3  tip - Abraxas :    (XY; ?XX
   p?s?ri (g?ini), târâtoare (?arpi), pe?ti, fluturi (vierme de  m?tase)  ?.
a.
   4 - tip Lygaeus:  (XO;  ?XX
   târâtoare (?opârle), amfibieni (broa?te), fluturi (molii) etc.
   În cazuri de partenogenez? determinismul sexual difer? de  aceste  tipuri
de baz?. Astfel, la albine regina poate depune atât ou?  fecundate,  cât  ?i
ne fecundate. Din primele se dezvolt? albinele lucr?toare – (2n  =  32,  iar
din celelalte - trântori:  ?n=16.
   Mecanismele determinismului sexual la plante sunt mai pu?in cunoscute  ?i
cu mult mai dificil? este studierea lor. Aceasta  se  datore?te   în  primul
rând  faptului  c?  multiplele  gene  ce  determin?  sexul  sunt  localizate
preponderent în autozomi. Diversitatea modurilor de  înmul?ire  a  plantelor
fac înc? mai dificil? analiza genetic?  a  acestor  mecanisme.  Devierea  în
raportul  segreg?rii  dup?  sex  e  obi?nuit?  pentru  toate   speciile   cu
determinare fenotipic? a acestuia. Astfel, la Arisaema  japonica  din  bulbi
mari se dezvolt? plante cu flori feminine, iar din  cei  mici  -  plante  cu
flori masculine.
   Problema. despre sex-ra?io la plante poate fi pus? în aceea?i form? ca la
animale numai în  dou?  cazuri:  la  plantele  dioice  ?i  la  cele  monoice
unisexuate. Dup? datele lui Westergaard (1958) mecanismul cromozomic e  bine
cunoscut la pu?ine genuri de plante, printre care:
   Canabis -  (XX;  ?XY
   Fragaria -  (XY;  ?XX
   Valisneria - (XX; ?XO  ?.a.
   În încheierea acestui capitol trebuie de men?ionat, c? tot  mai  mult  se
acumuleaz? date ce m?rturisesc despre natura bisexuat?  a  indivizilor  unor
specii, ceea ce contravin teoriei despre rolul absolut al cromosomilor X  ?i
Y   în  determinarea  sexului.  Înc?  în  anul  1921  K.  Bridges,  studiind
am?nun?it dimorfismul sexual la Drosophyla  a  observat  diferite  forme  de
trecere de la un sex la altul, numindu-le intersexe. El a descris  ?i  multe
cazuri de  supersexe  -  super-femele  ?i  supermasculi,  la  care  organele
reproductive erau hipertrofiate, îns? indivizii ca  atare  sterili.  Studiul
citologic al indivizilor intersexuali  a  demonstrat  o  varia?ie  vast?  în
coraportul dintre num?rul cromozomilor - X ?i a garniturilor de autozomi. S-
a constatat urm?toarea legitate: cu cât indicele sexual X/A este  mai  mare,
cu atât mai mult sunt exprimate caracterele  femelei,  ?i  invers.  De  aici
reiese, c? sexul la Drosophyla este determinat de bilan?ul între  cromozomii
- X ?i autozomi. Deci sexul prezint? un caracter poligenic,  plurifactorial.
Genele, ce determina sexul femel sunt localizate în cromozomul X,  iar  cele
ce controleaz? sexul mascul – în autozomi.

   5.4 Determinarea sexului la om

   Determinarea sexului la om are loc în corespundere deplin? cu  mecanismul
cromozomal. Reie?ind din formula mecanismului  cromozomal,  sexul  copilului
va depinde înainte de toate de tat?, dat fiind faptul c? unirea  diferi?ilor
lui game?i (X ?i Y) cu game?ii X ai mamei va pune începutul dezvolt?rii  fie
a unei feti?e (XX), fie a unui b?ie?el (XY).
   Teoretic, reie?ind din aceast? formula, ar trebuie s? se nasc?  un  num?r
egal de feti?e ?i b?ie?i. Statistica  demonstreaz?,  îns?,  c?  mai  des  se
nasc, totu?i , b?ie?i. Iat? câteva exemple.
   În momentul concep?iei se formeaz? aproximativ de o dat? ?i jum?tate  ori
mai mul?i embrioni-b?ie?i decât embrioni-feti?e.  Dar  în  primele  luni  de
sarcin? mor de 2-3 ori mai mul?i embrioni-b?ie?i,  raportul  dintre  num?rul
de b?ie?i ?i feti?e n?scu?i mor?i este egal cu 125:  100,  iar  mortalitatea
infantil? este ?i ea mai ridicat? la b?ie?i.
   În momentul na?terii raportul dintre num?rul de feti?e ?i b?ie?i e de 100
la 106. Spre vârsta de 18 ani num?rul de  fete  ?i  b?ie?i  se  echilibreaz?
(începutul alegerii miresei ?i a mirelui!). Spre vârsta de 50 de ani la  100
de femei revin 85 de b?rba?i, iar la 85 do ani la  100  de  b?trânele  revin
numai 50de b?trâni. A?a stând lucrurile, mai  r?mâne  de  v?zut  care  este,
totu?i , sexul tare: sexul feminin este astfel nu numai frumos, ci ?i tare!
   ?i, totu?i , de ce se nasc mai mul?i b?ie?i? Cromozomul Y este întrucâtva
mai mic decât cromozomul X. Mult timp,  îns?,  nu  s-a  ?tiut  dac?  aceast?
deosebire  între  spermatozoizii  «masculini»  ?i  «feminini»  se  r?sfrânge
asupra aspectului lor.
   Abia  relativ  recent,  prin  aplicarea  unor  metode  perfec?ionate   de
microscopie, s-a putut stabili  c?  exist?  într-adev?r  dou?  variet??i  de
spermatozoizi: unii au capul mic ?i rotund, iar la al?ii el  este  mai  mare
?i u?or alungit.  Biologul  american  L.  ?ettlz  a  f?cut  presupunerea  c?
cromozomii Y sunt localiza?i în spermatozoizii cu capul mai  mic.  Ei  au  o
mai mare vitez? de deplasare, de aceea ajung mai  repede  în  ovuli,  ?i  se
concep mai mul?i b?ie?i.
   Trebuie remarcat faptul c? raportul de sex la nou-n?scu?i depinde  ?i  de
vârsta mamei. Astfel, mamele în vârst? de 18-22 de ani nasc 100 de  fete  la
125 de b?ie?i, iar mamele între 38 ?i  42  de  ani-100  de  fete  la  90  de
b?ie?i. Dup? toate probabilit??ile aceast?  legitate  este  condi?ionat?  de
modificarea, în leg?tur? cu vârsta, a mediului fiziologic  ?i  biochimic  al
organismului feminin.  Cele  mai  mic  devieri  în  direc?ia  cre?terii  sau
mic?or?rii acidit??ii, a alcalinit??ii ?. a. m. d. pot duce  la  crearea  de
condi?ii care s? avantajele spermatozoizii de un tip ?i  s?-i  dezavantajeze
pe cei de alt tip.
   Referitor, îns?, la mortalitatea ridicat? în rândul  indivizilor  de  sex
masculin, fenomen  propriu  nu  numai  speciei  umane,  dar  ?i  majorit??ii
reprezentan?ilor  lumii  animale,  putem  construi  doar  ipoteze.  Dar   ne
îndoielnic este c?  precump?nirea  în  momentul  concep?iei  ?i  în  cel  al
na?terii  a  num?rului  de  indivizi  masculini  are  o  important?  valoare
adaptiv?, care vine s? compenseze viabilitatea lor mai mic? ?i s? asigure  o
egalitate numeric? între  sexe  anume  c?tre  momentul  atingerii  matur?rii
sexuale. La mamifere sexul masculin reprezint?  partea  activ?  a  speciilor
?i, în consecin??, mortalitatea în rândul masculilor, ca urmare  a  luptelor
pentru supravie?uire dintre ace?tia, este mai ridicat? ca la femele.
   La om sexele masculin ?i cel feminin sunt clar diferen?iate  atât  în  ce
prive?te caracterele primare, cât ?i cele secundare.
   Dar uneori se întâlnesc indivizi, care posed? caractere  sexuale  proprii
ambelor sexe  (bisexuali).  Grecii,  care  vedeau  în  astfel  de  fiin?e  o
îmbinare a b?rb??iei lui Hermes  ?i  a  feminit??ii  Afroditei,  i-au  numit
hermafrodi?i.
   Adev?ratul hermafrodit ar trebui s? posede organele necesare pentru a  se
autofecunda ?i, deci,  s?  fie  în  acela?i  timp  ?i  mam?,  ?i  tat?.  Dar
organisme cu astfel de tr?s?turi anormale nu sunt cunoscute.
   Ceva mai des se întâlnesc indivizi numi?i pseudohermafrodi?i: la 1000  de
persoane  revine  1  pseudohermafrodit.  Ace?tia-ni?te  intersec?i  -   sunt
înzestra?i cu caractere sexuale secundare proprii ambelor sexe,  caracterele
sexuale primare fiind distincte. Iat? câteva exemple.
   În 1935, în timpul Jocurilor Olimpice, mare a fost surpriza  pe  care  au
tr?it-o arbitrii, când au aflat c? înving?toarei în proba de 800 m  pr?ntr'o
interven?ie chirurgical? i-a fost redat? natura masculin?. Un an mai  târziu
o atlet?  de  frunte  din  Anglia,  recordman?  la  aruncarea  discului,  în
rezultatul opera?iei a fost trecut? de  asemenea  în  categoria  b?rba?ilor.
Într-un alt caz un sergent al armatei poloneze s-a dovedit a  fi  femeie  ?i
apoi a n?scut un copil.
   În celulele hermafrodi?ilor, de regul?, exist? doi cromozomi  X,  iar  pe
unul din ei este fixat un fragment de cromozom  Y.  Dup?  opinia  savantului
american S. Voctel, aceasta nu este singura cauz? a hermafroditismului.
   Nu este exclus c? în anumite condi?ii factorii de mediu  pot  ac?iona  în
a?a fel asupra genelor cromozomului X, încât ele încep  s?  determine  unele
dintre caracterele proprii  sexului  masculin.  Drept  exemplu  poate  servi
boala de natur? cromozomal? numit? «feminizare testicular?»  ?i  manifestat?
prin fenomenul când individul este femeie dup? aspectul exterior  ?i  b?rbat
dup? structura intern?. De aceast? boal? sufer? fiecare a 2000-ea femeie  cu
genotipul XY. O astfel de femeie se  poate  c?s?tori  f?r?  ca  so?ul  s?-?i
poat? da sama de  adev?rata  ei  identitate.  Singurul  simptom  evident  al
st?rii sale anormale o constituie sterilitatea. O astfel de  femeie  a  fost
regina englez? Elizabet I, care, de?i n-a  manifestat  indiferen??  fa??  de
b?rba?i, totu?i, n-a avut copii.
   Dar se poate prezice sexul viitorului copil? S-a  dovedit  c?  se  poate.
Astfel, savantul polonez F. Benendo a observat c? exist? o anumit?  leg?tur?
între sexul viitorului copil  ?i  momentul  concep?iei.  Drept  baz?  pentru
aceast? constatare au servit datele pe care Benendo  le-a  ob?inut  în  urma
anchet?rii a circa 40 mii de femei gravide ?i perechi conjugale. A ie?it  la
iveal? o legitate curioas?. Astfel, dac? momentul  concep?iei  coincidea  cu
ziua ovula?iei, când ovulul matur este eliminat de ovar (de regul?,  aceasta
se întâmpl? în a 12-14-ea zi de la începutul ciclului  menstrual)  în  86,6%
se n??tea b?iat. Dac?, îns?, actul sexual se produce cu 4 zile  mai  devreme
în 84,7% de cazuri se n??teau fete.
   Pe baza acestei legit??i Benendo a prezis la 11 perechi  conjugale  sexul
viitorului copil ?i a gre?it numai  într-un  singur  caz,  iar  la  alte  11
perechi, care urmau indica?iile  savantului,  s-au  n?scut  copii  anume  de
sexul de care au dorit.
   Dar cercet?rile savantului polonez nu s-au bucurat de apreciere.  Ele  nu
aveau o baz? riguros ?tiin?ific?, iar  la  întrebarea  prin  ce  se  explic?
legitatea remarcat? Benendo n-a putut r?spunde.
   Între timp experien?ele lui ?ettlz (despre care am pomenit) au demonstrat
c? spermatozoizii  «feminini»  sunt  mai  activi  în  mediu  acid,  iar  cei
«masculini» - în mediu alcalin. Ginecologilor le este cunoscut faptul c? de-
a  lungul  ciclului  de  ovula?ie  compozi?ia  secre?iilor  uterine   sufer?
schimb?ri considerabile: pe m?sura ce se apropie momentul  ovula?iei  aceste
secre?ii cap?t? un caracter tot mai pronun?at alcalin mai  favorabil  pentru
spermatozoizii «masculini».
   Cum vedem, aceste date conduc la aceea?i concluzie cu a  statisticii  lui
Benendo: dac? concep?ia se produce în momentul ovula?iei,  ?ansele  na?terii
unui b?iat prevaleaz?.
   Dar iat? cu ce rezultate s-au încheiat  cercet?rile  profesorului  de  la
Universitatea din Paris J. Stolcovschi. Ancheta pe care  a  întreprins-o  la
134 de ferme din Normandia ?i care a cuprins 25653 de na?teri  a  demonstrat
c? surplusul de  caliu  în  alimenta?ie  face  s?  sporeasc?  probabilitatea
na?terii de vi?ei, iar surplusul de magneziu ?i calciu de vi?ele. La  82  de
ferme la o parte de vaci, timp de o lun? pân? la fecunda?ie ?i o lun?  dup?,
li s-a dat hran? cu diferite adausuri. ?i iat? ce  rezultate  s-au  ob?inut:
la vacile care au primit hran? cu surplus de caliu s-au n?scut 7 vi?ei ?i  1
vi?ic?, controlul - de 2 ?i 2; la cele la  care  în  hran?  li  s-a  ad?ugat
surplus de calciu ?i magneziu -1 ?i 9, controlul -2 ?i 3.
   Profesorul Stolcovschi consider? c? aceste rezultate nu contravin datelor
ob?inute de ?ettlz. Totul const? în  faptul  c?  la  ridicarea  gradului  de
aciditate celulele pierd caliul, iar  la  mic?orarea  lui,  din  contra,  îl
acumuleaz?. Prin aceasta  ?i  se  poate  explica  na?terea  cu  prec?dere  a
b?ie?ilor în cazurile când  concep?ia  se  produce  în  momentul  ovula?iei,
proces, care coincide cu cea mai sc?zut? aciditate a secre?ilor uterine.
    Ei, dar s? zicem, c? embrionul e deja în stadiu de f?t ?i  p?rin?ii  vor
s? ?tie ce vor avea. Poate c? apare nevoia lu?rii unei decizii oportune.  ?i
pentru asemenea situa?ie exist? metode de determinare a  sexului  viitorului
copil. Ele constau în  determinarea  schimb?rilor  din  compozi?ia  sângelui
matern, în studierea  celulelor  frotiurilor  vaginale  sau  a  cromozomilor
celulelor din lichidul amniotic. Ce-i drept, aceste metode  sunt  destul  de
complicate, insuficient de exacte ?i pot fi  aplicate  abia  spre  sfâr?itul
sarcinii, când, practic, nu mai prezint? nici o valoare. În  schimb,  metoda
elaborat? de C. V.  Ciaciava,  directorul  IC?  în  domeniul  obstetrici  ?i
ginecologiei al Ministerului ocrotirii  s?n?t??ii  din  Georgia,  asigur?  o
precizie de ordinul  a  94-97%  ?i  este  aplicabil?  în  orice  perioad?  a
sarcinii. În ce const? aceast? metod??
   Pentru început se va prinde o broasc?-mascul matur? din punct  de  vedere
sexual ?i i se vor injecta 2-  3  pic?turi  de  urin?  luat?  de  la  femeia
gravid?. Peste o or?-dou? din cloaca broa?tei, cu o pipet?,  se  va  extrage
pu?in lichid ?i se va depune pe o lam? în a?a fel încât s? vin?  în  contact
cu doi electrozi metalici pla?i, uni?i cu un aparat generator de curent.
   Sub ac?iunea substan?elor din  urina  femeilor  gravide  broasca  elimin?
spermatozoizi care pot fi examina?i sub microscop. În cazul  când  urina  va
apar?ine unei femei care nu este gravid?, broasca nu elimin? spermatozoizi.
   S? ne imagin?m c? fix?m microscopul ?i cupl?m curentul. Vom vedea una din
dou?:  sau  spermatozoizii  se  vor  deplasa  ?ov?itor  ?i  spre  electrodul
pozitiv, ?i spre cel negativ, sau cu o vitez? crescând? se vor  îndrepta  cu
to?ii într-o parte ?i în curând vor dispare din câmpul nostru de vedere.  În
primul caz este vorba de o prob? de  spermatozoizi  înc?rca?i  diferit,  iar
fenomenul cel?lalt  se  produce  atunci,  când  se  examineaz?  o  prob?  de
spermatozoizi cu  înc?rc?tur?  de  un  singur  sens.  Primul  caz  sugereaz?
na?terea unui b?iat, iar cel?lalt - a unei fete.
   În cursul mai multor ani profesorul Ciaciava ?i colaboratorii  s?i  ?i-au
verificat cu toat? exigen?a metoda elaborat?. Au fost examinate  peste  1000
de femei cu sarcini între a 8-a ?i a 40-ea  s?pt?mân?.  În  95%  din  cazuri
prezicerile examinatorilor s-au adeverit f?r? gre?. De remarcat  c?  fiecare
femeie a fost supus? numai la o singur? prob?  de  examinare.  Probabil,  c?
prin dublarea probelor procentul previziunilor juste se  poate  ridica  pân?
la 100.
   Într-un cuvânt, datorit? acestei inova?ii omenirii i s-a pus pentru prima
oar? la dispozi?ie o metod? simpl?  ?i  sigur?  de  rezolvare  a  str?vechii
dileme «b?iat sau fat?».  Dar  nu  va  conduce  acest  lucru  la  înc?lcarea
echilibrului dintre sexe? Speciali?tii consider?  c?  acest  lucru  ar  avea
consecin?e tragice asupra destinului umanit??ii. Iat? ce scrie  în  leg?tur?
cu aceasta renumitul demograf, profesorul D.  Valentei:  «Înainte  de  toate
urmeaz? s? se stabileasc? dac? p?rin?ii  vor  da  preferin??  vre-unui  sex.
Spre deosebire de «obiectiva» natur?, p?rin?ilor nu le este indiferent  cine
li se va na?te-majoritatea dau preferin?? b?ie?ilor... Dar a devenit  de  pe
acum limpede c? pentru biologia speciei umane raportul dintre sexe  prezint?
importan??. Dup? toate probabilit??ile  este  important  ca  între  sexe  s?
domine un echilibru numeric sau o mic? superioritate  numeric?  a  femeilor.
Înc?lcarea arbitrar? a acestui raport  în  favoarea  sexului  feminin  poate
duce la cel mai r?u lucru - la degradarea lui Homo  sapiens.  S-ar  întâmpla
c? femeia în  calitate  de  membru  al  societ??ii  ar  suferi  o  involu?ie
enorm?...»
   Iat?, îns?, c? publicarea în «Literaturnaia gazeta» (19  iunie,  1974)  a
rezultatelor unor cercet?ri sociologice a adus o limpezire a situa?iei.  S-a
dovedit c? umanitatea nu este amenin?at? de nici un fel  de  deplasare  spre
un sex sau altul. Aceasta fiindc?, de?i b?rba?ii prefer?  s?  aib?  un  fiu,
femeile doresc mai mult s? aib?  o  fiic?.  Dac?  mai  înainte,  în  timpuri
patriarhale, na?terea unui copil de sex masculin promitea  familiei  anumite
avantaje economice sau sociale, ast?zi se pot pune  mai  multe  speran?e  pe
fiice: ele sunt mai ata?ate de p?rin?i ?i la  b?trâne?e  le  acord?  un  mai
mare sprijin.
   Exist? ?i alte considerente, de ordin  psihologic,  etic  ?i  medical  în
favoarea  b?ie?ilor  sau  a  fetelor,  dar  toate  au  o  tr?s?tur?  comun?:
simpatiile p?rin?ilor se repartizeaz? absolut egal.  Dar,  în  general,  are
rost s? se recurg? la tot felul de metode de diagnosticare ?i de dirijare  a
sexului uman? Suntem convin?i c? îi majoritatea cazurilor nu exist?  nici  o
nevoie de ele. Doar pentru orice femeie primul copil,  indiferent  de  sexul
pe care îl va avea, este mult a?teptat. Iar necunoa?terea faptului  cine  se
va na?te este o surs? de emo?ii pl?cute. Cu atât mai mult  dac?  în  familie
exist? doi-trei copii, de regul?, printre ei sunt reprezentan?i  ai  ambelor
sexe. ?i numai în cazuri deosebite, când într-o familie se nasc numai  copii
de un singur sex, iar p?rin?ii î?i doresc ?i de  cel?lalt,  poate  s?  apar?
nevoia diagnostic?rii timpurii a sexului pentru a se  putea  lua  o  decizie
oportun?.

   5.5 Ob?inerea sexului dorit

   Fire?te, nu se poate considera c? un astfel de proces ca formarea sexului
s? fie controlat de o singur?  pereche  de  cromozomi  sexuali.  Sexul  este
controlat de întregul sistem al genotipului, c?ci dezvoltarea lui  presupune
elaborarea hormonilor corespunz?tori ?i diferen?ierea a diferitor ?esuturi.
   A fost emis? ipoteza c? poten?ial  fiecare  zigot  este  bisexual,  adic?
dispune de dou?  variante  de  formare  a  sexului,  dar  anumite  mecanisme
realizeaz? dezvoltarea unui singur sex.
   Principalul factor al diferen?ierii sexuale  sunt  genele,  care  au  sub
control  nivelul  secre?iei  hormonale  de  natur?  masculin?  ?i  feminin?.
Predominarea în cursul dezvolt?rii individuale când  a  secre?iei  hormonale
masculine, când a celei feminine duce la dezvoltarea de forme  intersexuale.
În  acest  context  hormonii   sexuali   masculini   (androgeni)   determin?
masculinizarea ovarelor,  adic?  apari?ia  în  ele  a  unor  celule  sexuale
masculine,   iar   hormonii   sexuali   feminini   (hormoni   estrogeni   ?i
progesteron?) feminizarea testiculelor, adic? formarea în ele a unor  celule
sexuale feminine.
   În  principiu  poten?a  bisexual?  a  organismului  ofer?   posibilitatea
schimb?rii direc?iei de  dezvoltare  a  acestuia.  Procesul  propriu-zis  al
diferen?ierii  sexului  se  afl?  sub  controlul  hormonilor  secreta?i   de
glandele  endocrine,  de  c?tre  stratul  cortical   ?i   cel   medular   al
primordiului sexual, apoi ?i de c?tre glandele sexuale. La rândul ei,  îns?,
secre?ia hormonilor masculini ?i feminini este strâns legat? de  activitatea
genelor specifice.
   Despre rolul hormonilor în determinarea ?i redeterminarea sexului vorbesc
urm?toarele date. Dac? unui animal  i  se  vor  extirpa  ne  cale  operativ?
glandele sexuale, el nu numai c?  devine  steril,  ci  î?i  pierde  ?i  a?a-
numitele caractere sexuale secundare, dup? care reprezentan?ii unui  sex  se
deosebesc de reprezentan?ii altuia. Un cuco? castrat î?i  pierde  facultatea
de a cânta, aspectul caracteristic ?i creasta, atrac?ia sexual?, nu mai  are
obi?nuita fire de b?t?u?. Arm?sarul iute se transform?  într-un  jugan,  iar
taurul înd?r?tnic — într-un bou impasibil la toate ?. a. m. d.
   Experien?ele lui V. B. Savvateev au demonstrat c? la tratarea înainte  de
incubare  a  ou?lor  fecundate  cu  hormon  sexual  feminin  se  constat?  o
transformare a sexului masculin în feminin. Dar aceast?  schimbare  are  loc
numai în stadiul embrionar, c?ci în continuare genotipul  este  atotputernic
?i la pui se manifest? o revenire deplin? la sexul masculin.
   Unul din remarcabilele exemple  de  redeterminare  total?  a  sexului  în
ontogenez? a fost stabilit de T. Iamamoto în experien?ele  efectuate  asupra
pe?tilor de acvariu.
   Ca rezultat al ad?ug?rii de hormon sexual feminin (extrogen) în ra?ia lor
alimentar?, to?i pe?tii determina?i genotipic ca masculi (X(), dup?  fenotip
s-au dovedit a fi femele cu ovare normale ?i  prezentând  caractere  sexuale
secundare proprii femelelor. Ei erau capabili s?  se  încruci?eze  cu  pe?ti
normali. Acest exemplu sugereaz? una din  c?ile  de  reglare  artificial?  a
raportului dintre sexe.
   La om ?i la diferite  mamifere  redeterminarea  hormonal?  a  sexului  se
complic? din cauz? c? diferen?ierea sexului se produce înainte de  începutul
secre?iei  hormonilor.  De  regul?,  la  vârsta  de   12   s?pt?mâni   sexul
embrionului uman este clar exprimat.
   Ve?i întreba: nu se poate oare regula, dup? un  plan  dinainte  stabilit,
ob?inerea sexului necesar în zootehnie? Doar  este  absolut  evident  c?  la
fermele avicole este preferabil? ob?inerea unui num?r  mai  mare  de  g?ini-
ou?toare, la rasele de carne de vite cornute  mari  -  a  taurilor,  iar  la
rasele de lapte - a vi?elelor.  Da,  se  poate.  În  ultimul  timp  au  fost
elaborate metode de separare  a  spermei  în  game?ii  componen?i  X  ?i  (.
Aplicându-se tot odat? ?i larg cunoscuta metod? de îns?mân?are  artificial?,
se poate astfel realiza pe scar? industrial? ob?inerea unor animale  de  sex
dorit. Fire?te, în asemenea cazuri  au  o  importan??  deosebit?  calit??ile
animalului reproduc?tor. Acesta  este  supus  unui  examen  de  stabilire  a
constitu?iei sale genetice ?i, abia dup? ce se constat?  c?  el  corespunde,
se folose?te în calitate de donator de sperm?. Ea  poate  fi  conservat?  ?i
p?strat? timp îndelungat la temperaturi joase ?i folosit? când este nevoie.
   Putem vorbi de un exemplu clasic de ob?inere a sexului dorit la fluturele-
de-m?tase.  Cu  ajutorul  razelor  Rentghen   ?i   a   temperaturii   înalte
academicanul B. L. Astaurov a ac?ionat  asupra  ou?lor  viermelui-de-m?tase,
nimicind nucleele din ele, citoplasma r?mânând,  îns?,  func?ional?.  Aceste
ou? erau fecundate cu  spermatozoizi  normali  ?i  din  ele  cre?teau  numai
indivizi masculini. Faptul prezint? o  mare  importan??  practic?,  deoarece
gogoa?ele indivizilor masculini con?in  cu  aproape  30%  mai  mult?  m?tase
decât ale celor feminini.
   Dar pentru scara larg? a industriei cre?terii viermilor-de-m?tase aceast?
metod? complicat?  este  nepotrivit?.  ?i  atunci   geneticenii  ?i-au  adus
aminte de ideea profesorului A. S. Serebrovschii de  a  marca  ou?le  cu  un
anumit caracter ereditar, legat de sex.
   Ou?le viermelui-de-m?tase (numite ?i gren?) sunt de  diferite  nuan?e-mai
deschise ?i mai întunecate. Dar culoarea nu le depinde în  nici  un  fel  de
sex. Cu alte cuvinte, din ou?le de culoare deschis? se pot na?te  ?i  omizi-
femele ?i omizi-masculi. Este oare posibil ca culoarea s?  ob?in?  calitatea
de atribuit sexual?
   Ideea era cu perspectiv?.
   De acest lucru s-a apucat un alt savant - profesorul V. A. Strunicov.  El
a  reu?it  pe  calea  restructur?rii  cromozomilor,  adic?   a   muta?iilor,
determinate  de  iradierea  ou?lor  de  viermi-de-m?tase,  s?  realizeze   o
«opera?ie» unic?. În cromozomii  din  nucleul  celular  se  con?ine  o  gen?
responsabil? de culoarea ou?lor  de  viermi-de-m?tase.  Exist?  un  cromozom
care determin? sexul viitoarei insecte. Dar ce  se  va  întâmpla  dac?  gena
care determin?, s? zicem, culoarea închis? a ou?lor de  viermi-de-m?tase  va
fi «plantat?» pe un cromozom care determin?  sexul  femel  al  insectei?  În
acest caz din ou? de vermi-de-m?tase  de  culoare  neagr?  vor  apare  numai
omizi-femele. A?a judeca savantul.
   El a supus radia?iei mii de ou?, le-a sortat dup? culoare ?i era atent s?
vad? ce-o s? ias? din ele. A?tepta s? se produc?  muta?ia  necesar?:  genele
ambelor caractere ereditare (culoarea închis?  ?i  sexul  femel)   -  s?  se
stabileasc? într-un singur cromozom. ?i aceasta s-a produs.
   În prezent cresc?toriilor de viermi-de-m?tase le este suficient  s?  vad?
culoarea ou?lor, pentru a putea spune ce o s? ias? din ele. Dac? ou?le  sunt
închise, vor apare omizi de sex femel, dac? ele sunt deschise, se vor  na?te
omizi de sex mascul. R?mâne doar s? fie alese cele de  culoare  deschis?  ?i
se pot cre?te numai omizi-masculi, care produc mult? m?tase. În  acest  scop
inginerii au construit ma?ini automate  speciale  de  sortare  a  ou?lor  de
viermi-de-m?tase dup? culoare cu o productivitate pân? la 140 de  buc??i  pe
secund?.

                             VI. GENETICA UMAN?


   6.1 Variabilitatea genetic? ?i mo?tenirea caracterelor la om

   Spre deosebire de alte etnit??i biologice, omul este o fiin?? biosocial?:
formarea  lui  s-a  produs  în  urma  unui  îndelungat  proces  de  evolu?ie
biologic?, pe de o parte, ?i de dezvoltare social?,  pe  de  alta.  P?r?sind
lumea animal?, omul a r?mas parte a naturii.
    Ca ?i  la  alte  fiin?e  vii,  la  om  caracterele  ?i  însu?irile  sunt
determinate de structuri genetice, iar transmiterea lor de  la  o  genera?ie
la alta are loc conform legilor eredit??ii, descoperite  de  G.  Mendel.  De
asemenea, la om ca ?i la alte organisme, materialul  genetic  îl  reprezint?
ADN-ul localizat în cromozomi. Num?rul de cromozomi  din  celulele  somatice
este egal cu 46, pe când celulele sexuale con?in doar 23.
   În cromozomii fiec?rei celule se con?ine informa?ia genetic? care asigur?
deosebirea fiec?rei fiin?e umane de bacterii, alge, melc,  broa?te,  vr?bii,
?oareci ?. a. m. d. Tot odat?, în ele se mai con?ine informa?ia  cu  privire
la faptul cum va fi nuan?a pieii  individului  dat,  culoarea  ?i  structura
p?rului, culoarea ?i t?ietura ochilor, forma nasului, grupa de  sânge  ?i  o
mul?ime de alte  particularit??i  morfologice,  fiziologice  ?i  biochimice,
care deosebesc un om de altul ?i-l fac unic pe fiecare dintre noi.
   S? încerc?m s? exprim?m prin cifre volumul acestei  informa?ii.  Lungimea
tuturor filamentelor moleculelor de ADN din nucleul unei celule  umane  este
egal? cu circa patru metri. Dac? ar fi  s?  întindem  într-o  linie  dreapt?
toate moleculele de ADN din totalitatea  celulelor  unui  om,  lungimea  lor
general? ar acoperi distan?a de la p?mânt pân? la soare.
   Conform unor  calcule  aproximative,  cromozomii  fiec?rei  celule  umane
con?in  câteva  milioane  de   gene.   De   aceea   la   om   posibilit??ile
variabilit??ii combinative a caracterelor ?i însu?irilor sunt  cu  mult  mai
mari decât la alte specii biologice.
   Numai operându-se cu cele 23 de  perechi  de  cromozomi  fiecare  p?rinte
poate da teoretic aproximativ 10 miliarde de combina?ii ereditare.
   F. Dobjanschii, eminent geneticiian american, a calculat  c?  chiar  dac?
fiecare cromozom uman ar con?ine doar câte o mie de gene,  fiecare  gen?  ar
avea doar dou? variet??i (alele dominante ?i  recesive)  ?i  atunci   ar  fi
posibil? existen?a unui num?r de indivizi cu combina?ii ereditare  diferite,
care ar dep??i cu mult cantitatea tuturor electronilor din Univers.
   Dun?  cum  vedem,  segregarea  ?i   redistribuirea   liber?   a   genelor
(recombinarea),  care  înso?e?te  formarea  celulelor  sexuale,  precum   ?i
caracterul întâmpl?tor al fecunda?iei ovulului, constituie  cauza  colosalei
variet??i a oamenilor. În natur?  nu  exist?  doi  indivizi  cu  constitu?ie
genetic? identic?. Fiecare  om are în sine o garnitur?  specific?  de  gene,
fapt care ?i  face  ca  fiecare  din  noi  s?  se  prezinte  ca  o  etnitate
individual? ?i irepetabil?. Chiar ?i într-o familie cu mul?i copii  p?rin?ii
remarc? întotdeauna c? ei prezint? deosebiri - adesea foarte exprimate -  în
înclina?ii ?i gusturi, în  tr?s?turi  de  caracter,  în  particularit??i  de
comportament ?i în atitudinea lor fa?? de cei din jur -  de?i  ace?ti  copii
tr?iesc în condi?ii de via?? similare ?i sunt trata?i cu  aceia?i  afec?iune
de c?tre p?rin?i. Unul este zv?p?iat, altul încet, unul  e  sociabil,  altul
timid, unul e excesiv de pedant în ceea ce prive?te cur??enia,  altul  e  un
neângrijit, unul st? ore întregi pentru a monta  un  aparat  de  radio,  iar
altul nu are  nici  cel  mai  mic  interes  pentru  aparatele  de  radio  ?i
me?tere?te diferite bibelouri artistice, unul s-a înscris la  facultatea  de
fizic?, iar altul - la arte ?i aceast? enumerare poate continua la infinit!
   În acela?i timp, chiar ?i din observa?ii dintre cele mai superficiale  ?i
întâmpl?toare, absolut cotidiene,  descoperim  la  cutare  persoan?  anumite
similitudini cu cineva din reprezentan?ii genera?iilor  genetice  precedente
?i în aceste cazuri  spunem:  «leit  taic?-s?u»,  «copia  bunicii».  ?i,  de
remarcat, aceast? asem?nare pe care o surprindem, ?ine nu numai de  aspectul
exterior, ci ?i de tr?s?turile de caracter mo?tenite. Este tot atât de  iute
din fire ?i de ne înduplecat sau moale ?i  nehot?rât,  un  fantezist  ?i  un
vis?tor sau este închis ?i irascibil, ca, s? zicem, tat?l sau bunicul.
   S? examin?m acum principiul dup? care  se  desf??oar?  la  om  mo?tenirea
unora dintre caracterele cele mai bine studiate. Mai  jos  prezent?m  câteva
exemple de caractere dominante ?i de caractere recesive, ce le corespund.

|Caractere dominante: |Caractere recesive:  |
|Nas coroiat          |- nas drept          |
|Nas lat              |- nas îngust         |
|Nas lung             |- nas scurt          |
|Ochi drep?i          |- ochi piezi?i       |
|Ochi mari            |- ochi mici          |
|Ochi întuneca?i      |- ochi de culoare    |
|Gene lungi           |deschis?             |
|P?r întunecat        |- .gene scurte       |
|P?r cre?             |- p?r deschis        |
|P?r ondulat          |- p?r ondulat        |
|Piele smolit?        |- p?r drept          |
|Statur? joas?        |- piele deschis?     |
|Dreptaci             |- statur? înalt?     |
|                     |- stângaci           |


   Dac? unul din p?rin?i are p?rul  de  culoare  întunecat?,  iar  altul  de
culoare deschis?, copiii vor mo?teni p?rul întunecat. Dac? unul din  p?rin?i
are ochi c?prui, iar altul alba?tri, urma?ii vor avea  ochii  c?prui„  chiar
dac? în genotipul lor sunt prezente ambele tipuri  de  gene  -  dominant  ?i
recesiv.
   Începând cu genera?ia a doua, are  loc  segregarea  caracterelor  ?i  din
aceast? cauz? în fenotipul copiilor se  manifest?  nu  numai  caractere  ale
p?rin?ilor, dar ?i caractere ale str?mo?ilor.  Trei  copii  vor  avea  ochii
c?prui, a?a cum îi au p?rin?ii lor direc?i, iar unul îi va avea  alba?tri  -
ca ?i bunicul de exemplu.
   În mod analog se mo?tene?te ?i capacitatea de a manevra mai u?or cu  mâna
dreapt? sau cu cea stâng?.
   Faptul merit? s?-i acord?m acum un interes mai am?nun?it.
   Ne-am obi?nuit s? consider?m c? este normal când  mâna  func?ionala  este
cea  dreapt?:  oricum  dreptacii  constituie  majoritatea   absolut?   (dup?
diferite evalu?ri – de la  89  pân?  la  94%  din  totalul  popula?iei).  În
acela?i timp cunoa?tem persoane pentru care func?ional?  este  mâna  stâng?,
aceasta fiind tot atât de operatorie cum  este  mâna  noastr?  dreapt?.  Vom
ar?ta c? problema dreptacilor ?i a  stângacilor  este  strâns  împletit?  cu
istoria  form?rii  p?mântului.  În  emisfera  sudic?  oamenii  ?i-au   f?cut
apari?ia mai târziu, nimerind aici în condi?ii ecologice absolut  noi.  Doar
în emisfera sudic? p?mântul are o rota?ie de oglind? în raport  cu  emisfera
nordic?. Se presupune c? prin acest fapt se explic? apari?ia stângacilor...
   Iat? câteva date curioase: printre  locuitorii  fostei  Uniuni  Sovietice
num?rul stângacilor constituie aproximativ  trei  procente,  în  Bulgaria  -
exact trei, în Corsica, Sardinia ?i Sicilia-7, în Fran?a-8,  în  Australiea-
26, iar în Africa de Sud-50%.
   Interesant, c? aceast? însu?ire poate fi  constatat?  la  copii  înc?  cu
totul mici. În acest scop este suficient  s?-i  d?m  copilului  o  foaie  de
hârtie ?i s?-l rug?m s? deseneze un cerc. Lua?i aminte în  ce  direc?ie  are
s? se mi?te creionul. Dac? se va mi?ca  în  direc?ia  acelor  de  ceasornic,
copilul va cre?te stângaci.
   În calitatea noastr? de p?rin?i faptul nu  trebuie  s?  ne  nelini?teasc?
prea mult. Ce-i drept, în via?? un asemenea copil va întâmpina o mul?ime  de
mic incomodit??i. Toate aparatele de uz curent, începând de la  foarfece  ?i
terminând cu casele de la troleibuze  sunt  prev?zute  pentru  dreptaci.  În
acela?i timp  situa?ia  de  stângaci  ofer?  ?i  unele  avantaje  destul  de
importante.
   Este vorba de faptul c? preferin?a pe care o  acord?m  mânii  drepte  sau
celei stângi nu reprezint? pur ?i simplu o  pl?cere  a  noastr?,  explicarea
fenomenului fiind legat? de raporturile dintre emisferele dreapt? ?i  stâng?
ale creierului. La majoritatea oamenilor tonul în activitatea creierului  îl
d? emisfera stâng?. Dar deoarece c?ile nervoase care  merg  spre  creier  la
întrarea în acesta este încruci?at?, la astfel de oameni este  mai  puternic
dezvoltat? partea dreapt?  a  corpului.  În  schimb,  la  stângaci  emisfera
dreapt? ?i cea stâng? au aproximativ  «drepturi  egale».  Centrele  vorbirii
?i, în general, ale gândirii  logice,  emo?ionale,  adic?  tot  ce  ?ine  de
sistemul al doilea de semnalizare sunt, de regul?, situate în partea  stâng?
a creierului. Emisfera dreapt? cuprinzând cu  prec?dere  gândirea  plastic?,
intuitiv?, legat? de procesele de crea?ie. De aceea nu  este  exclus  faptul
c?  stângaci  la  care  emisfera  dreapt?  este  într-o  m?sur?   mai   mic?
subordonat? celei stângi sunt înzestra?i poten?ial cu însu?iri creative  mai
mari, de exemplu, în art?. Se cunoa?te c? stângaci au  fost  ?i  Holben,  ?i
Picasso, ?i Michelangelo, ?i Leonardo-da Vinci. Dar ?i în alte domenii  s-au
manifestat  numero?i  stângaci  vesti?i.  S?  ne  amintim,  de  exemplu,  de
Alexandru Macedon, de  Carol  cel  Mare,  de  amiralul  Nelson.  Deci,  dac?
micu?ul dumneavoastr? este (sau va fi) stângaci  nu face s? v? am?râ?i.
   Este bine studiat? ?i predispozi?ia ereditar? la  poliembrionie  (sarcin?
multipl?). La 100 de  sarcini  se  na?te  o  pereche  de  gemeni,  adic?  un
procent. fenomenul nu este de aceea întâmpl?tor.  Maximumul  de  na?teri  de
gemeni revine la vârsta de 26--30 de ani a mamei. Un  record  neobi?nuit  în
acest sens a  stabilit  o  doamn?  austriac?,  so?ia  unui  oarecare  Bernar
?ainberg. Ea a n?scut 69 de copii, de?i a avut numai 27 de  sarcini.  Cazuri
similare se cunosc ?i în Rusia În cartea lui A. Ba?u?chii  «Panorama  Sanct-
Petersburgului, editat? cu mai  bine  de  o  sut?  de  ani  în  urm?,  g?sim
urm?toarele date.
   În buletinul, trimis la 27 februarie 1782 la  Moscova  de  la  m?n?stirea
Nicolschii, jude?ul ?uisc, era însemnat faptul c?  ??ranul  Fiodor  Vasiliev
din dou? c?snicii a avut 87 de copii. Prima so?ie în 27 de na?teri a  n?scut
de patru ori câte patru copii, de ?apte ori câte trei,  de  ?aisprezece  ori
câte doi - în total 69 de copii. A doua nevast? i-a d?ruit de dou? ori  câte
trei copii ?i de ?ase ori câte doi - în total 18 Vasiliev avea  75  de  ani,
iar în via?? îi erau 83 de copii.
   În acest caz, deoarece este vorba despre unul ?i  acela?i  b?rbat  ?i  de
femei diferite, caracterul «sarcin? multipl?»  s-a  transmis,  probabil,  pe
linie b?rb?teasc?.

   6.2 Ereditatea grupelor sanguine ?i a factorului rezus (Rh)

   Unul din caracterele ce se transmit constant din genera?ie  în  genera?ie
este apartenen?a la cutare sau cutare grup? de sânge.  Sângele  este  compus
din ser (un lichid transparent, cu o nuan?? g?lbuie)  ?i  diferite  elemente
figurate (eritrocite, leucocite). Savan?ii au stabilit c?, în dependen??  de
capacitatea eritrocitelor de a se aglutina în granule sub ac?iunea unui  ser
str?in, to?i oamenii pot fi împ?r?i?i în patru grupe.
   Eritrocitele din sângele de prima grup? sunt capabile s? se  amestece  cu
orice ser str?in f?r? s? formeze granule. Eritrocitele din sângele de  grupa
a doua se pot amesteca cu ser din propria grup?  ?i  din  a  patra,  iar  în
amestec cu ser de grupa întâia ?i a treia se aglutineaz?.  Eritrocitele  din
sângele de grupa a treia se amestec? cu ser  din  propria  grup?  ?i  din  a
patra, iar în contextul serului de grupa întâia ?i a .doua  se  aglutineaz?.
În sfâr?it, eritrocitele sângelui din grupa a patra se  pot  amesteca  numai
cu ser de propria grup?.
   Existen?a celor patru grupe principale de sânge  a  fost  descoperit?  în
anul 1900 de C. Land?tainer. Grupa  de  sânge  este  format?  de  o  singur?
pereche de gene. Apartenen?a cuiva la o grup? sau alta este  determinat?  de
prezen?a în  eritrocitele  lui  a  proteinelor  -  antigeni.  Land?tainer  a
descoperit în eritrocite doi antigeni. Pe unul l-a numit A, pe  cel?lalt  B.
Concomitent s-a stabilit, c? dac? în eritrocite se  con?in  antigeni,  serul
de sânge con?ine alte particule de natur? proteic?,  a?a  numi?ii  anticorpi
ce corespund antigenilor. De remarcat,  c?  antigenul  A  ?i  anticorpul  A,
antigenul B ?i  anticorpul  B  sunt  incompatibili:  ei  într?  în  reac?ie,
eritrocitele, aglutinându-se, formeaz? trombi, care  astup?  vasele  ?i  pot
provoca moartea.
   În eritrocitele din prima grup? nu exist? nici un antigen,  de  aceea  ea
este însemnat? prin 1 (0), în schimb, serul con?ine din bel?ug  anticorpi  A
?i B. Acestei grupe îi corespunde  starea  homozigotic?  a  genei  recesive,
care determin? absen?a antigenilor din eritrocitele sângelui - 00.
   În eritrocitele din grupa a doua-II (A) - se con?ine antigenul A, iar  în
ser-anticorpul B.  Ei  îi  corespunde  sau  o  stare  homozigotic?  a  genei
dominante AA, sau o stare heterozigotic? - AO.
   În eritrocitele din grupa a treia -III (B) - se con?ine antigenul B,  iar
în serul de sânge-anticorpul A. Aceast? grup? poate  fi  codificat?  conform
homozigotului BB, sau heterozigotului BO.
   În sfâr?it, în eritrocitele din grupa a  patra  de  sânge-IV  (AB)  -  se
g?sesc ambii antigeni,  în  schimb,  în  ser  lipsesc  complect  anticorpii.
Aceast? grup? se determin? prin heterozigotul AB.
   Descoperirea acestor patru grupe a contribuit  la  folosirea  pe  larg  a
transfuziei de sânge, f?când aceast? procedur? practic inofensiv?.
   Sângele apar?inând primei grupe poate fi  transfuzat  oricui,  în  schimb
pentru persoanele care au aceast? .grup? de sânge se potrive?te numai  sânge
de grupa întâia. Un bolnav cu grupa a patra de sânge poate  primi  sânge  de
oricare alt? grup?, sângele lui, îns?, poate  fi  dat  numai  unor  persoane
având  sângele de grupa a patra.
   În acest cadru poate s? se i?te urm?toarea între-bare:  dac?  sângele  de
grupa 0 se poate transfuza unei persoane de grupa AB,  de  ce  nu  se  poate
face ?i invers, adic?   AB în 0? Aici avem de a  face  cu  un  fenomen  care
aminte?te diluarea cu ap? a acidului sulfuric. În nici un caz nu  se  toarn?
ap? în acid sulfuric, deoarece reac?ia furtunoas? de înc?lzire, ce are  loc,
duce da împro?carea puternic?  a  acidului  sulfuric,  în  ,  schimb,  la  o
opera?ie invers?, când acidul se  toarn?  în  ap?,  solu?ia  devine  imediat
foarte  diluat?  ?i  fenomenul  împro?c?rii  lipse?te.  În  mod  analog   se
procedeaz?  cu  sângele,  deoarece  se  ?ine  cont,  în  primul   rând,   de
propriet??ile eritrocitelor sângelui transfuzat ?i nu de cele ale serului.
   Cantitatea acesteia din urm? nu este mare ?i, fiind în bun? parte dilu?t?
de serul primitorului (sau recipientului), ea nu poate s? aib?  o  înrâurire
esen?ial? asupra eritrocitelor acestuia.
   Dar cu toate m?surile de precau?ie, accidente se  produceau.  ?i  cauzele
lor au fost dezv?luite abia peste un sfert de secol: în eritrocite  au  fost
descoperite  înc?  dou?  proteine.  Acestea  au  fost  «botezate»  M  ?i  N.
Antigenii M ?i N au generat alte trei grupe de sânge - MM, MN ?i NN.  Trecea
timpul.  În  eritrocitele  diferi?ilor  oameni  se  constatau  noi  ?i   noi
proteine, iar num?rul de grupe de sânge cre?tea ca ciupercile  dup?  ploaie,
a?a încât în prezent se cunosc circa  o  sut?  de  antigeni  ?i  aproximativ
cinci sute de grupe de sânge! Dar aceasta nu era totul.
   S-a dovedit c? antigeni, care determin? o grup? sau  alta  de  sânge,  se
con?in nu numai în  eritrocite,  dar  ?i  în  serul  sangvin.  În  afar?  de
aceasta, ?i eritrocitele, ?i serul sunt înzestrate  cu  fermen?i,  având   o
structur? molecular? care difer? cu mult de la om la om. În prezent  sângele
a fost studiat dup? dou?zeci ?i dou? de sisteme eritrocitare, serologice  ?i
fermentative. fiecare din ele cuprinde de  la  dou?  pân?  la  patruzeci  de
grupe  de  sânge.  Din  aceasta  rezult?  aproximativ  130   de   caractere.
Coinciden?a  tuturor  acestora  la  doi   oameni   diferi?i   practic   este
imposibil?. Cu alte cuvinte, formula sângelui fiec?rui om  este  individual?
?i irepetabil?, exact a?a cum  unice  sunt  amprentele  l?sate  de  degetele
diferi?ilor oameni!
   În anul 1940 Land?tainer ?i Viner ?i-au propus s?  compare  propriet??ile
antigenice ale celulelor din sângele uman ?i din cel al  maimu?elor  macaca-
rezus. ?i s-a  constatat  c?  serul  eritrocitelor  mamiferelor  aglutineaz?
eritrocitele majorit??ii oamenilor. Prin  urmare,  în  celulele  majorit??ii
oamenilor se con?ine un antigen, care este prezent în  eritrocitele  acestor
maimu?e. Antigenul în cauz?  a  fost  numit  factor  rezus  (Rh).  Cercet?ri
ulterioare au demonstrat c? exist? ?ase variet??i de baz?  ale  antigenului,
care ?i constituie sistemul antigenic Rh. Ace?ti antigeni se  înseamn?  prin
literele latine CE, D, E, ce,  d,  e.  Sunt  considerate  Rh-pozitive  (Rh+)
persoanele ale c?ror globule ro?ii con?in principalul antigen al  sistemului
- antigenul D. La început aceast?  descoperire  p?rea  s?  nu  aib?  nici  o
importan?? practica. Peste un an,  îns?,  a  fost  remarcat?  o  coinciden??
extrem de interesant?: ?i anume.
   Dac? se c?s?tore?te un b?rbat Rh+ cu o femeie Rh-, copiii  proveni?i  din
aceast? c?s?torie prezint? destul de des cazuri de  icter.  Eritrocitele  se
distrug ?i pigmentul din celule trece în  ser,  colorând  toate  ?esuturile.
Uneori aceast? boal? (icterul hemolitic) poate fi  extrem  de  grav?  ?i  se
întâmpl? c? duce la moartea copilului. O parte din copii mor  înainte  de  a
se na?te, în ultimele luni de sarcin?.
   Dac? ambii p?rin?i sunt rezus-pozitivi sau rezus-negativi,  adic?  rezus-
identic complica?iile lipsesc. Ele lipsesc ?i  în  cazul  unei  mame  rezus-
pozitive ?i ale  unui  tat?  rezus-negativ.  În  urma  unui  num?r  mare  de
observa?ii ?i cercet?ri a devenit  limpede  c?  icterul  hemolitnc  la  nou-
n?scu?i este determinat de incompatibilitatea Rh a mamei ?i  copilului  înc?
de la stadiul de f?t.
   Formarea factorului Rh este determinat?  de  gena  dominant?  D.  Copilul
mo?tene?te numaidecât caractere de la ambii p?rin?i. Dac? în  celulele  sale
tat?l con?ine o gen? care determin? factorul Rh (DD sau Dd), îl  poate  avea
?i copilul, adic? poate fi ?i el pozitiv dup? acest  caracter.  Dezvoltându-
se în organismul unei mame care este Rh- (dd), f?tul cu  ereditatea  tat?lui
elaboreaz? un atigen Rh, care nu exist? în celulele ei. El  p?trunde  de  la
f?t în sângele mamei, determinând formarea la ea  a  anticorpilor  anti  Rh.
Anticorpii forma?i, la rândul s?u,  p?trund  în  sângele  viitorului  copil,
aflat înc? în stadiu intrauterin. Ei alipesc  ?i  distrug  eritrocitele.  În
acest caz sau f?tul moare pân? la na?tere, sau  la  nou-n?scut  se  dezvolt?
icterul hemolitic.
   În prezent exist?, îns?, metode de salvare chiar ?i a copiilor  proveni?i
din c?s?torii incompatibile dup? factorul Rh. Iat? programul de  ac?iuni  ce
urmeaz? a fi înf?ptuite în acest caz.
   1. So?ii trebuie s? cunoasc? dac? sunt sau nu compatibili  dup?  factorul
Rh. Examinarea sub  raportul  Rh  poate  fi  efectuat?  de  orice  laborator
medical.
   2. Unei femei Rh - nu i se va transfuza sânge Rh+, aceasta  pentru  a  se
evita aglomerarea anticipat? a anticorpilor.
   3. Dac? mama este Rh-, iar tat?l Rh+, spre sfâr?itul perioadei de sarcin?
o astfel de femeie va trebui s? fie adus? cu  câteva  zile  mai  înainte  la
maternitate. Aici, înainte de na?tere  sau  dup?,  i  se  va  introduce  ser
imunizat, care con?ine  un  num?r  mare  de  anticorpi  anti  Rh.  Copilului
ace?tia nu-i  provoac?  nici  o  daun?,  în  schimb,  provocând  aglutinarea
antigenilor care au p?truns în sângele mamei  în  timpul  na?terii,  ei  vor
anula procesul imuniz?rii. Anticorpii introdu?i odat?  cu  serul  peste  2-3
s?pt?mâni vor dispare din sângele mamei, iar anticorpi  proprii  nu  se  vor
mai forma. Cel de-al doilea copil va fi în afar? de orice pericol.
   4. Dac? din anumite motive procedeele descrise mai sus n-au fost folosite
?i s-a produs o form? grea de  icter  hemolitic  nou-n?scutului  i  se  face
transfuzie de înlocuire a sângelui, adic? sângele vechi este înlocuit pe de-
a întregul cu sângele unui donator compatibil. În. acest  fel  din  organism
sunt îndep?rta?i to?i anticorpii, elabora?i  împotriva  antigenului  Rh,  ?i
eritrocitele înceteaz? de a se mai distruge.
   5. Dac? pe parcursul sarcinii, cu mult  înainte  de  termenul  normal  al
na?terii, se formeaz? o concentra?ie primejdioas? de anticorpi, copilul  mai
poate  fi  salvat  prin  opera?ie  cezarian?  ?i  f?cându-i-se   imediat   o
transfuzie de înlocuire a sângelui.
   În prezent genetica grupelor de sânge ?i a factorului Rh este aplicat? la
rezolvarea unui ?ir de  probleme  medico-biologice,  medico-juridice  ?i  de
alt? natur?.

   6.3 Metodele de studiere a eredit??ii omului

   Trebuie ar?tat c? studierea  eredit??ii  umane  este  legat?  de  anumite
dificult??i. La om nu pot fi  aplicate  metodele  geneticiii  experimentale,
utilizate pe larg în zootehnie ?i în cultura plantelor. Cele mai  r?spândite
metode aplicate la studierea  eredit??ii  omului  sunt  cea  genealogic?,  a
gemenilor ?i citogenetic?.
   Metoda genealogic?  const?  în  studierea  statistic?  a  genealogiei  (a
arborelui genealogic) oamenilor  într-un  ?ir  de  genera?ii.  Prin  aceast?
metod? a fost stabilit  caracterul  transmiterii  prin  ereditate  a  multor
particularit??i umane, precum ?i  natura  genetic?  a  multor  afec?iuni  ca
hemofilia, alcaptonuria, fenilcetonuria,  diabetul  zaharat,  albinismul  ?i
multe altele.
   Analiza genealogic? permite pronosticarea  eventualit??ii  mo?tenirii  de
c?tre copii a diferitelor boli ereditare ?i, respectiv, de a se lua la  timp
m?surile profilactice corespunz?toare.
   În multe cazuri  aceast?  metod?  ajut?  la  confirmarea  leg?turilor  de
rudenie dintre diferite genera?ii de oameni.
   Drept exemplu poate servi urm?toarea întâmplare. În anul 1914  în  Anglia
se repara  catedrala  ?riuberi.  Lucr?rile  erau  conduse  de  un  urma?  al
primului duce al ducatului ?riuberi Jon Talbot, îngropat în 1453 în  aceast?
catedral?. Acest Jon Talbot a fost o figura istoric?. El a luptat  împotriva
Janei D'Arc ?i a murit de r?ni.
   14 genera?ii îl îndep?rtau pe acest cavaler al  veacului  XV  de  urma?ul
s?u. Puteau oare genele eroului r?zboiului de o sut? de ani s? ajung?  peste
cinci secole, pân? la contemporanul primului r?zboi mondial?
   Urma?ul lui Talbot a deschis sarcofagul str?mo?ului. ?i cu acest prilej s-
a constatat o dovad? incontestabil? a rudeniei lor, dovad? mult  mai  sigur?
decât  documentele  genealogice  vizate  de  notar:  la  unul  din  degetele
scheletului dou? falange erau concrescute în una singur?.
   Urma?ul ducelui t?iat de franceji le-a ar?tat martorilor mâna. Pe aceia?i
mân? ca ?i la schelet, pe acela?i deget ca ?i  la  schelet,  exact  acelea?i
dou? falange ar?tau ca una singur?. Le-a concrescut gena dominant?, a  c?rei
expresie fenotipic? poart? numele de simfalangie. Iat? înc? o manifestare  a
atotputerniciei genei, a eredit??ii!
   Dup? acela?i tip dominant se mo?tene?te ?i  brahidactilia,  caracterizat?
prin scurtarea degetelor de la mâni. Manifestarea ac?iunii  genei  dominante
chiar în prima genera?ie  este  folosit?  cu  rezultate  bune  în  expertiza
judiciar?. Astfel, în anul 1921 în Norvegia prin aplicarea metodei  genetice
s-a repurtat un adev?rat triumf în cadrul unui proces judiciar de  stabilire
a paternit??ii.
   Mama a doi copii nu putea prezenta judec??ii alte dovezi decât  asigur?ri
bazate pe jur?minte c? pârâtul este fostul ei concubin.
   Expertiza genetic? a stabilit c? ambii copii ca ?i pârâtul sunt purt?tori
ai genei de brahidactilie,  în  timp  ce  mama  nu  avea  aceast?  gen?.  ?i
judec?torul a satisf?cut cererea mamei.
   Hemofilia (incoagulabilitatea sângelui) mai este numit? ?i boala regilor.
Pentru prima oar? în  descrierile  dinastice  fenomenul  hemofiliei  a  fost
înregistrat la fiul vestitei regine a Angliei Victoria. Dat fiind faptul  c?
regii ?i ?arii se c?s?toresc  numai  cu  regine  ?i  ?ari?e,  aceast?  boal?
ereditar? s-a r?spândit  în  rândul  familiilor  domnitoare  din  Europa.  A
suferit de hemofilie ?i fiul lui Nicolai II (Romanov).
   În cazul acestei boli cea mai mic?  leziune  vascular?  poate  provoca  o
hemoragie mortal?. «Vina» o poart? gena recesiv?,  localizat?  în  unul  din
cromozomii  sexuali  X.  De  remarcat  c?  sufer?  de  aceast?  boal?  numai
b?rba?ii, de?i femeile sunt purt?torii acestei gene.

   În unul din cromozomi X femeia respectiv? are o gen?  «defectuoas?».  Cel
de-al doilea cromozom X con?ine o gen? normal? (dominant?), care ?i  asigur?
func?ionarea normal? ?i p?ze?te femeia de îmboln?vire. B?iatul  pe  care  îl
na?te o astfel de femeie are  50  de  ?anse  din  100  c?  va  mo?teni  gena
defectuoas?. Deoarece la b?rba?i exist? numai  un  singur  cromozom  X,  iar
(cromozomul  (  nu  con?ine  o  gen?  normal?,  care  ar  dubla-o   pe   cea
defectuoas?, viciul pus în cromozomul X se manifest? numai  la  b?ie?i,  mai
exact la jum?tate din fiii n?scu?i de femei cu asemenea cromozomi.
   În acela?i timp,  jum?tate  din  num?rul  total  de  feti?e,  n?scute  la
asemenea femei poart? un cromozom X, despre existen?a c?ruia nu  afl?  decât
când li se na?te un fiu, bolnav de hemofilie.
   Cunoscând arborele genealogic al oamenilor la care se întâlne?te  aceast?
gen?, se poate astfel prevedea manifestarea bolii la  genera?iile  urm?toare
?i, fire?te, evita combina?iile lui nefavorabile în homozigot.
   Dup? acela?i tip ca ?i hemofilia este  mo?tenit  ?i  daltonismul  (miopie
coloristic?) -boal? de care suferea cunoscutul fizician  ?i  chimist  Dalton
?i care se manifest? prin incapacitatea de  a  deosebi  anumite  culori,  în
special cea ro?ie de cea verde.
   Daltonismul se întâlne?te la 4 procente din b?rba?i, fapt care  pe  mul?i
îi împiedic? s?-?i aleag? profesia de ?ofer.
   Femei daltonice se întîlnesc de 200 de  ori  mai  pu?ine  decât  b?rba?i.
Femeia devine daltonic? doar în cazul unei coinciden?e rare: când ambii  s?i
p?rin?i sunt daltonici. În schimb, dac? unul din p?rin?i  este  s?n?tos,  ?i
fiica va fi s?n?toas?.
   Metoda gemenilor const? în studierea dezvolt?rii caracterelor la gemeni.
   Se  cunoa?te  c?  exist?  dou?  categorii  de  gemeni:   bivitelini   sau
pseudogemeni ?i univitelini sau gemeni adev?ra?i.
   În cazul gemenilor bivitelini sunt fecundate simultan dou?, trei  ?i  mai
multe ovule, nu unul singur ca în mod  obi?nuit.  Din  zigo?i  deosebi?i  se
dezvolt? gemeni, sem?nând între ei ca ni?te fra?i obi?nui?i ?i nu  ca  ni?te
gemeni.
   Uneori, îns?, dintr-un singur ovul fecundat se formeaz? doi sau mai mul?i
embrioni.  Aceasta  se  produce  atunci    când  în  stadiile  ini?iale   de
dezvoltare zigotul se divizeaz? în dou? p?r?i, din  care  în  continuare  se
dezvolt? copii normali.  Anume  ace?ti  gemeni  se  numesc  univitelini  sau
adev?ra?i. Ei au întotdeauna acela?i sex, deci pot fi sau fete,  sau  b?ie?i
?i seam?n? între ei ca dou? pic?turi de ap?. Se cunosc cazuri  când  gemenii
univitelini sunt foarte greu de deosebit unul de.cel?lalt  Este  un  fenomen
explicabil, dat fiind  faptul  c?  ei  au  unul  ?i  acela?i  genotip,  spre
deosebire de cei bivitelini, la care genotipurile sunt diferite.
   Câ?iva ani în urm? colaboratorii Institutului de genetic? medical? ?i  ai
Institutului de medicin? II din Moscova au încercat  s?  explice  de  ce  în
unele cazuri se nasc gemeni univitelini  (monozigotici),  iar  în  altele  -
bivitelini sau dizigotici.
   Ei au examinat 259 de familii din Moscova ?i au  ajuns  la  concluzia  c?
num?rul de na?teri a gemenilor dizigotici este cu atât mai  ridicat  cu  cât
mai... înalt?  este  statura  mamei.  Aceast?  probabilitate  cre?te  ?i  în
familiile în care mamele au un serviciu legat de  munca  fizic?,  precum  ?i
acolo unde rela?iile dintre p?rin?i nu sunt tocmai  bune.  În  acela?i  timp
probabilitatea na?terii unor gemeni monozigotici cre?te odat?  cu  cre?terea
vârstei tat?lui, în familiile cu un regim  alimentar  mai  calitativ  ?i  în
acelea în care mama a folosit înainte mijloace anticoncep?ionale.
   Toate aceste fenomene urmeaz? înc?  a  fi  explicate.  Prezint?  un  mare
interes ?i urm?torul fapt: în  familia  Dionn,  de  origine  francez?,  care
tr?ia în Canada, s-au n?scut cinci gemeni  univitelini,  cinci  feti?e.  Ele
uimeau prin asem?nare. Pe baza asem?n?rii ?i deosebirilor  dintre  ele,  s-a
putut stabili pân? ?i modul în care s-a produs divizarea ovulului fecundat.
   Dup? prima diviziune a zigotului ?i formarea  a  doi  blastomeri  (celule
somatice) dintr-o celul?-fiic? s-au format altele dou? nepoate, de  la  care
au  provenit  Sesil  ?i  Annet.  De  la  cealalt?  celul?-fiic?  ?i-au  luat
începutul alte dou? nepoate, una dintre care s-a transformat în  Ivonn,  iar
cealalt? celul?-nepoat? s-a divizat în  dou?  str?nepoate,  de  la  care  au
provenit Emili ?i Mari.
   Aceast? schem? a fost stabilit?  pe  baza  faptului  c?  Sesil  ?i  Annet
sem?nau între ele mai mult decât toate celelalte.
   Acela?i lucru s-a constatat ?i în cazul lui Emili ?i Mari.
   Ivonn ocupa parc? o pozi?ie intermediar?. Tot odat? atât Sesil ?i  Annet,
cât ?i Emili  ?i  Mari  prezentau  asem?n?ri  exterioare  perfecte-copii  în
oglind? una a alteia. Asem?narea în oglind?  se  manifesta  prin  faptul  c?
dac? unul din gemeni are o aluni?? pe obrazul drept, cel?lalt  va  avea  una
identic?, situat? în acela?i punct, dar pe obrazul stâng.
   La vârsta de patru ani ?i jum?tate toate  cinci  feti?e  s-au  îmboln?vit
brusc de tonzilit? ?i la toate li  s-au  scos  amigdalele.  În  leg?tur?  cu
aceasta se cere subliniat faptul c? gemenii univitelini sufer?  în  80-  90%
din cazuri simultan de acelea?i boli în timp ce la bivitelini acest  fenomen
lipse?te.
   Comparând gemenii univitelini cu cei bivitelini, se  pot  face  concluzii
despre rolul eredit??ii, pe de o parte, ?i rolul mediului  înconjur?tor,  pe
de  alta,  în  dezvoltarea  unor  sau  altor  caractere,  inclusiv   ?i   în
dezvoltarea aptitudinilor intelectuale ale omului. Dar  despre  aceasta  vom
vorbi mai încolo.
   În cazul dat o importan?? deosebit? o au  observa?iile  asupra  gemenilor
adev?ra?i care tr?iesc împreun? sau nu, adic? în condi?ii diferite.
   Metoda citogenetic? a început s? fie aplicat? pe  larg  abia  în  ultimul
timp. Pe baza acestei metode au fost ob?inute numeroase date referitoare  la
bolile cromozomice la om. Este suficient s? men?ion?m c? 25% din  concep?ii,
din cauza unor deregl?ri cromozomale, se termin? cu  avorturi  spontane.  ?i
chiar dac? un anumit num?r de astfel de copii suprave?uiesc,  ei  sufer?  de
diferite defecte.
   Prezen?a unor muta?ii cromozomale poate fi determinat?  la  studierea  cu
ajutorul microscopului a cariotipului  celulelor  somatice.  În  acest  scop
celulele sunt în prealabil fixate (omorâte brusc) cu  ajutorul  unor  agen?i
chimici  speciali,  apoi  ele  se  coloreaz?  cu  ajutorul  unor   coloran?i
speciali,  a?a  încât  cromozomii  s?  se   disting?   clar   de   contextul
citoplasmei, dup? aceea se  preg?tesc  preparate  care  sunt  examinate  sub
microscop. Toate devierile de la  num?rul  normal  ?i  structura  normal?  a
cromozomului  se  înregistreaz?  ?i  pe  aceast?  baz?  se  fac  concluziile
corespunz?toare.
   Aceast? metod? ?i-a g?sit de asemenea o larg? aplicare în  diagnosticarea
timpurie a sexului viitorului copil, precum ?i în serviciile de  consulta?ii
medico-genetice, pe care urmeaz? acum s? le examin?m.

                           VII. GENETICA  MEDICAL?


   7.1 Ereditatea patologic? la om

   «Într-un corp s?n?tos-minte s?n?toas?» spune un str?vechi proverb. ?i  nu
întâmpl?tor oamenii î?i ureaz? unul altuia în primul rând s?n?tate  deoarece
celelalte vor veni ?i a?a. De asemenea,  în  mare  parte  fericirea  dintr-o
familie depinde de s?n?tatea copiilor.
   Numeroasele  boli  de  care  sufer?  oamenii  sunt  clasificate,  ca   ?i
diferitele caractere ale organismelor, în ereditare ?i ne ereditare.
   Cu bolile ne ereditare medicina modern? se descurc? destul de u?or.  Alta
e situa?ia în ce prive?te bolile ereditare, deoarece în acest caz  poate  fi
lecuit  bolnavul, nu îns? ?i  boala,  cu  alte  cuvinte,  este  greu  s?  se
exclud? posibilitatea transmiterii bolii date genera?iei viitoare.
   De aceea, când în familie exist? un copil cu o boal? ereditar?,  p?rin?ii
lui vor, fire?te, s? ?tie dac? pot conta pe faptul c? viitorul lor copil  va
fi s?n?tos sau el este amenin?at de aceia?i boal?.
   Necunoscutul îi determin? s? se ab?in? de la procrea?ie,  s?  apeleze  la
întreruperea artificial? a sarcinii ?.  a.  m.  d.  Toate  acestea  provoac?
traume suflete?ti ?i adesea reprezint? cauza destr?m?rii familiei.
   Dar medicul geneticiian, analizând situa?ia, poate s? împr??tie  temerile
de prisos. Stabilind c? în c?s?toria  respectiv?  exist?  un  mare  risc  de
îmboln?vire a copiilor, medicul poate ?i el s?-i sf?tuiasc?  pe  p?rin?i  s?
se ab?in? de a procrea. În  acest  caz  serviciile  de  consulta?ii  medico-
genetice servesc profilaxiei r?spândirii bolilor ereditare.
   Conform unor calcule efectuate de savan?i, de boli ereditare sufer?  pân?
la 7% din popula?ia globului. Omenirea a ie?it înving?toare  în  b?t?lia  cu
multe microorganisme-agen?i patogeni ai bolilor  infec?ioase,  apropiindu-se
nemijlocit de virusuri. Lupta cu bolile ereditare, îns?,  abia  începe.  Mai
mult, se creeaz? impresia c? cercul bolilor ereditare  se  l?rge?te.  Faptul
se explic? prin mai multe cauze.
   În primul rând, bolile ereditare, pe fundalul dispari?iei epidemiilor  de
cium?, variol?, holer?, care luau mii de ve?i, ?i când am început s?  trat?m
mai eficient tuberculoza, pneumonia, dizenteria ?i numeroase boli de  copii,
atrag, pur ?i simplu, mai mult aten?ia.
   În  al  doilea  rând,  în  leg?tur?  cu  cre?terea  duratei   vie?ii   se
înregistreaz? mai frecvent unele boli complet sau  par?ial  ereditare,  care
se manifest? la o vârst? înaintat? (hipertonie, glaucom? ?. a. m. d.).
   În al treilea rând,  datorit?  dezvolt?rii  industriei  ?i  tehnicii,  au
ap?rut un mare num?r de mutageni. (substan?e nocive), care provoac?  muta?ii
ereditare. Este vorba de diferite tipuri de radia?ie ionizant? (începând  cu
cele care  se  formeaz?  la  explozia  bombelor  atomice  pân?  la  izotopii
radioactivi ?i dozele mari de  raze  Rentghen),  de?eurile  întreprinderilor
chimice, care polueaz? apa, aerul ?i solul,  unele  pesticide,  aplicate  în
agricultur? pentru combaterea d?un?torilor ?i bolilor plantelor ?. a.  Anume
de aceea se subliniaz?  în  permanen??  necesitatea  rezolv?rii  importantei
sarcini istorice, care este încetarea experien?elor cu orice tipuri de  arme
nucleare ?i neutralizarea în plan  global  a  fenomenelor  secundare  nocive
pentru om ?i natur?, generate de activitatea de produc?ie.
   În prezent în mediul ambiant  exist?  peste  dou?  milioane  de  diferi?i
compu?i chimici, iar anual sunt sintetizate nu mai pu?in de 250  de  mii  de
noi substan?e chimice. Multe din  ele  au  o  activitate  mutagenic?,  adic?
deterioreaz? aparatul genetic al organismelor, inclusiv al  celui  uman.  În
ultimul timp s-a stabilit c? rol de mutageni pot  avea  ?i  unele  preparate
medicamentoase  ?i  de  uz  gospod?resc,  folosite  în  cantit??i  excesive.
Folosirea f?r? control a medicamentelor, fumatul ?i consumul  de  alcool  de
c?tre femeile gravide au o înrâurire negativ?  asupra  dezvolt?rii  f?tului.
Din acelea?i cauze atât la femei, cât  ?i  la  b?rba?i  se  formeaz?  adesea
game?i de valoare genetic? incomplet?.
   Medicii ?i geneticiienii consider? c? la oamenii din prezent aproape  50%
din patologii (boli) sunt determinate  de  diferite  deregl?ri  în  aparatul
genetic. Calculele arat? c? fiecare individ este «posesorul»  a  circa  5-10
gene poten?ial d?un?toare.
   Din cauza tulbur?rilor genetice din 130 de  concep?ii  una  se  întrerupe
chiar în  primele  zile,  25%  se  întrerup  la  stadii  mai  înaintate  ale
sarcinii, iar din 40 de nou-n?scu?i unul se na?te mort.
   În sfâr?it, conform calculelor existente, fiecare 5  nou-n?scu?i  dintr-o
sut? prezint? defecte genetice manifeste, legate de muta?iile unor gene  sau
ale unor cromozomi întregi.
   Pân? la ora actual? au fost descrise circa 1500 de boli întâlnite  la  om
?i condi?ionate de anumite tulbur?ri în func?ionarea genelor. De câteva  din
ele am luat deja cuno?tin??. Dar exist? ?i  a?a-numitele  boli  cromozomice,
legate  fie  de  modificarea  num?rului,  fie  de   modificarea   structurii
cromozomilor. Exist? aproximativ 500 de boli de acest fel.
   La b?rba?i se  cunoa?te  demult  sindromul  lui  Clinefelter  -  o  boal?
caracterizat?  prin  faptul  c?  b?rba?ii  afecta?i  au  o  statur?  înalt?,
testiculele nedezvoltate, sunt  sterili,  în  majoritatea  cazurilor  la  ei
constatându-se o dezvoltare a glandelor mamare, sunt anemici,  cu  ariera?ie
mintal?. Vina o poart? un cromozom X, care este în  plus  (indicele  sexual-
XX(). Frecven?a na?terilor cu aceast? boal? o constituie un caz  la  400-500
de b?ie?i.
   La femei este cunoscut sindromul Turner.  Din  cariotipul  acestor  femei
lipse?te un cromozom X (indicele sexual  XO).  Ele  se  caracterizeaz?  prin
statur? mic?, gât scurt, încetinirea maturiz?rii sexuale  ?i  a  dezvolt?rii
mintale. Frecven?a na?terilor cu acest sindrom este egal? cu un caz la  5000
de nou-n?scu?i de sex feminin.
   ?i la b?rba?i, ?i la femei se întâlne?te sindromul lui Down. În  celulele
bolnavilor se con?ine  un  cromozom  în  plus,  situat  în  perechea  21  de
autozomi. În medie boala se întâlne?te cu frecven?a de un caz la  -  500-600
de nou-n?scu?i. Simptoamele ei  sunt:  statur?  mic?,  dimensiuni  mici  ale
capului, gur? întredeschis?, anomalii în organele  interne,  în  special  la
inim?, ariera?ie mintal? puternic exprimat? ?. a.
   În anul 1960  medicii-geneticiieni  au  stabilit  c?  (trizomia  dup?  un
cromozom din grupa D (trei omologi  ,în  loc  de  doi  în  perechile  13-15)
determin? astfel de defecte ereditare ca «buza de iepure» la nou-n?scu?i  ?i
dehiscen?a palatului moale  ?i  a  celui  dur.  În  alte  cazuri  D-trizomia
conduce la dezvoltarea  anormal?  a  ochilor,  ajungând  pân?  acolo,  încât
copilul poate s? r?mân? orb.
   ?i  mai  primejdioas?  pentru  organism  este  trizomia  dup?  unul   din
cromozomii din grupa E (perechile 16-18). 50% din  copiii  cu  acest  defect
mor în vârst? de pân? la dou? luni, alte 30% - pân? la trei luni ?i doar  1-
2% tr?iesc pân? la 10 ani.
   La aceast? boal? copiii au foarte slab dezvoltat maxilarul inferior. Gura
copilului este mic?, uneori e atât de mic? încât nou-n?scutul nu poate  nici
m?car s? apuce sânul mamei. În continuare copilul  prezint?  o  insuficient?
dezvoltare a musculaturii. Într-o stare de dezvoltare incomplet?  r?mâne  ?i
creierul-copilul ajunge la vârsta de 10 ani ?i tot nu poate vorbi.
   Numeroase boli ereditare sunt legate nu numai  de  tulburarea  num?rului,
dar ?i a integrit??ii cromozomilor. Rezerva de muta?ii  d?un?toare  de  gene
?i cromozomi, acumulate de popula?iile umane, se nume?te povara ereditar?  a
umanit??ii.  Conform  datelor  statisticii  medicale   mondiale   («Raportul
Comitetului de  exper?i  al  organiza?iei  Mondiale  a  S?n?t??ii  (OMS)  în
genetica uman?», Geneva, 1965), povara genetic? a popula?iilor  contemporane
se exprim? printr-o m?rime impun?toare: 7,5%. Aceasta înseamn?  c?  din  5.5
miliarde de locuitori ai globului p?mântesc peste 300 di milioane sufer?  de
boli ereditare (anomalii). Cifra poate deveni ?i mai mare, dac? se  va  ?ine
cont de mortalitatea  intrauterin?,  care  aproximativ  în  25%  din  cazuri
depinde de anomaliile cromozomice prezente la f?t.

   7.2  Eugenica ?i genetica

   Se na?te întrebarea fireasc?: cum îi poate  fi  omenirii  u?urat?  povara
genetic? ?i ce trebuie f?cut îi acest scop? Înc? în anul 1883  F.  Galton  a
adresat îndemnul de a se crea o nou? ?tiin?? - eugenica - având   ca  profil
asigurarea unei eredit??i bune, adic? ameliorarea speciei  umane.  El  vroia
s? vad? viitoarele genera?ii s?n?toase  fizic,  prezentând  înalte  calit??i
sociale. Sarcina eugenicii Galton o vedea în studierea sub control social  a
metodelor  ?i  mijloacelor  cu  care  se  va  putea  realiza   îmbun?t??irea
particularit??ilor ereditare ale genera?iilor viitoare. El  a  pus  problema
ac?iunii con?tiente a omului asupra însu?irilor viitoarelor  genera?ii  prin
reglarea c?s?toriilor.
   Adep?ii lui Galton au emis în continuare o serie  de  opinii,  care  sunt
cunoscute sub numele de eugenic? negativ? ?i  pozitiv?.  P?rta?ii  eugenicii
negative considerau c? una din m?surile primordiale, care  trebui  luat?,  o
constituie desf??urarea unei munci largi de l?murire  în  rândul  popula?iei
pentru ca persoanele cu defecte genetice s? se  ab?in?  de  a  concepe.  Tot
odat?, în vederea excluderii procre?rii  de  c?tre  persoanele  la  care  se
presupun anumite  defecte  sub  raport  genetic,  se  proiecta  sterilizarea
b?rba?ilor  prin  una  din  metodele  care  nu  influen?eaz?  asupra  vie?ii
sexuale. Se preconiza de asemenea  avorturi  obligatorii  în  cazurile  când
constitu?ia genetic? a unuia  dintre  p?rin?i  condi?ioneaz?  formarea  unui
defect incurabil la copil.
   Adep?ii eugenicii pozitive presupuneau c? scopuri-le lor  pot  fi  atinse
prin realizarea unor  m?suri  cu  caracter  contrar.  Una  dintre  cele  mai
importante m?suri  de  acest  fel  urma  s?  aib?  drept  obiectiv  sporirea
num?rului de na?teri în familiile f?când parte din clasele avute.
   Expresia cea mai complet? ideile  eugenicii  pozitive  ?i-au  aflat-o  în
lucr?rile geneticiianului american G. Meller. El proiecta  s?  introduc?  în
practic? fecundarea artificial? a femeilor, folosind în  acest  scop  sperma
unor donatori special selecta?i.
   De eugenic? au fost strânse legate diferite teorii rasiale.
   De acum în anul 1870, înainte chiar do proclamarea eugenicii,  F.  Galton
afirma în cartea sa «Geniul ereditar» superioritatea albilor fa?? de  negri,
englezii fiind, dup? opinia lui, sub raportul dezvolt?rii  mintale  cu  dou?
trepte mai sus decât negrii. Recunoscând  diferen?ele  dintre  rase,  Galton
considera  c?  reprezentntan?ii  rasei  superioare  nu  trebuie  s?  formeze
c?s?torii cu reprezentan?i al unei rase inferioare, deoarece  în  acest  fel
se produce o sc?dere a num?rului na?terilor de personalit??i eminente.
   În special în ajunul celui de-al doilea r?zboi mondial  teoriile  rasiale
erau în vog?, ?i în acest context Hitler a putut s? afirme c?  rasa  arian?,
dup? convingerea sa, este rasa cea mai superioar? ?i de acea celelalte  rase
urmeaz? s? i se supun?.
   În acest fel principiile  eugenicii,  care  ini?ial  urmau  s?  serveasc?
profilaxiei bolilor ereditare, ulterior au fost denaturate  ?i  folosite  în
scopuri dintre cele mai odioase.
   Bazându-se  pe  faptul  c?  legile  eredit??ii  sunt  aplicabile  omului,
teoreticienii  burghezi  au  început  (s?  le  dea  interpret?ri   mecanice,
ajungând pân? la teza absurd? c?, chipurile, nu condi?iile sociale  dintr-un
stat sau altul împart oamenii în boga?i ?i s?raci,  în  diferite  st?ri,  ci
capacit??ile lor care, dup? opinia lor, depind complet de genotip.
   În ??rile capitaliste fa?? de om au început s? fie  aplicate  metode  ale
selec?iei utilizate în zootehnie.
   Astfel, în anul 1907 în statul Indiana (SUA)  a  fost  introdus?  o  lege
conform c?reia idio?ii, debilii mintali, delincven?ii-recidivi?ti  urmau  s?
fie supu?i unei steriliz?ri obligatorii.
   Pân? în anul 1914 asemenea lege a fost introdus? în  alte  12  state  din
SUA.
   În Danemarca,  în  virtutea  num?rului  mic  al  popula?iei  ?i  datorit?
faptului c? s-au p?strat  c?r?i  biserice?ti  de  sute  de  ani,  s-a  putut
stabili c? unele forme de debilitate mintal? se transmit prin ereditate.
   Dat? fiind imposibilitatea realiz?rii ideii  de  a  se  face  ca  debilii
mintali s? în?eleag? s? nu procreeze, ?i în Danemarca în anul  1929  a  fost
introdus? legea cu privire la  sterilizarea  obligatorie.  Mai  târziu  i-au
urmat exemplul Finlanda, Norvegia, Suedia ?i Elve?ia. Vom remarca faptul  c?
legile având  ca scop reglementarea c?s?toriilor func?ionau cu mult  înainte
de apari?ia eugenicii.
   În Rusia prima lege cu privire la aplicabilitatea selec?iei  ?i  la  rasa
uman? a fost adoptat? în anul 1722 pe timpul domniei lui Petru 1.
   Legea se numea  «Despre  examinarea  pro?tilor  în  Senat».  Pro?ti  erau
considera?i cei de la care nu se poate a?tepta  la  «mo?tenire  bun?  ?i  la
folos pentru stat». ?i de aceea  persoanelor  «...care  nu  erau  buni  nici
pentru ?tiin??, nici pentru serviciu militar nu se potriveau, s? se  însoare
?i s? se m?rite nu li se va permite...»
   În ??rile din Europa Occidental?  era  propagat?  pe  larg  ideea  c?  la
c?s?torie  perechile  conjugale  trebuie  s?  îmbine  frumuse?ea  fizic?  cu
nivelul intelectual.
   Cunoscutul savant rus ?i sovietic, unul  din  întemeietorii  revistei  de
eugenic? în Rusia, A. S. Serebrovschii scria în leg?tur? cu  aceasta:  «Dac?
un de?tept î?i va alege o nevast? de?teapt?, prostul r?mas se va  însura  cu
proasta r?mas?;  ?i  mai  e  înc?  o  întrebare  cine  dintre  ei  va  da  o
descenden?? mai numeroas?? C? o nevast? de?teapt? nu va na?te  pe  întrecute
cu una proast?, deoarece ea, fiind de?teapt?, nu va dori  s?  se  transforme
într-o ma?in? de n?scut copii».
   În acest fel opiniile despre faptul  c?  un  so?  eugenic  trebuie  s?-?i
aleag? o so?ie eugenic?, din punctul de vedere al geneticiii,  nu  pot  duce
la nimic bun. Aceste metode genetice nu pot fi aplicate omului.

   7.3 Consulta?iile medico-genetice

   Considera?ii etico-morale ne silesc s? respingem categoric atât  metodele
sta?iilor de mont? de «îmbun?t??ire» a speciei umane, cât ?i ideea  lipsirii
prin lege a persoanelor cu povar? ereditar? de  dreptul  de  a  avea  copii.
Chiar dac? ar fi s? se fac? abstrac?ie de moral?, din punct  de  vedere  pur
?tiin?ific nu întotdeauna se poate spune cu siguran?? care gene sunt  «bune»
?i care «rele».
   Bolile ereditare ale omului sunt  înc?  insuficient  studiate,  de  aceea
orice recomanda?ii privind încheierea c?s?toriilor sunt nu  numai  anormale,
dat fiind  faptul  c?  orice  opresiune  în  sfera  vie?ii  personale  ?i  a
c?s?toriei este inadmisibil?, dar pot ?i s?  nu  aib?  efectul  scontat.  Se
?tie, doar, c? nu întotdeauna la persoanele talentate ?i s?n?toase se  na?te
o descenden?? de aceea?i valoare cu p?rin?ii.  Plus  de  aceasta,  calculele
demonstreaz? c? chiar dac?, în pofida oric?ror principii ale  moralei,  s-ar
reu?i introducerea  unor  c?s?torii  impuse,  rezultatele  experien?ei  s-ar
manifesta abia peste câteva secole. Oricum, bolile genetice continu? s?  fie
o realitate ?i ele trebuie comb?tute. De acest lucru  se  ocup?  în  prezent
genetica medical?.
   Spre deosebire de eugeni?ti, care visau la înmul?irea intens? a num?rului
de oameni talenta?i, genetica medical? se m?rgine?te la m?surile  «eugenicii
negative benevole». Sarcina ei  const?  în  studierea  cât  mai  profund?  a
bolilor genetice ?i elaborarea unor m?suri de profilaxie  ?i  tratament.  Pe
baza sistemului de ocrotire a s?n?t??ii,  constituit  în  ?ara  noastr?,  în
corespundere cu nivelul de dezvoltare a medicinii ?i gradul de  preg?tire  a
medicilor  în  domeniul  geneticiii,  s-a  creat  o  re?ea  de  servicii  de
consulta?ii medico-genetice.
   Scopul  consult?rilor  medico-genetice  în  sens  general-popula?ional  o
constituie  mic?orarea  poverii  eredit??ii  patologice,  iar  scopul   unui
serviciu concret de consulta?ii o constituie acordarea de ajutor  familiilor
în adoptarea unei hot?râri juste în problema în cauz?.
   S. N. Davidenco este primul medic care în anii 30 a efectuat în  practic?
munc? de  consultare  medico-genetic?.  El  a  remarcat  pentru  prima  oar?
varietatea bolilor ereditare existente, fapt de  care  urmeaz?  s?  se  ?in?
cont pentru a se putea just prognoza viitoarea  genera?ie  în  familiile  cu
povar? ereditar?.
   Serviciul  de  consulta?ii  medico-genetice  este  o  institu?ie  de  tip
policlinic?. Func?iile ei principale sunt urm?toarele:
  1) Stabilirea  pronosticului  s?n?t??ii  pentru  viitoarea  genera?ie  în
     familiile în care exist? sau  în  care  se  presupune  existen?a  unor
     patologii ereditare;
  2) Explicarea într-o form? accesibil? a m?rimii riscului ?i acordarea  de
     ajutor p?rin?ilor în luarea. de c?tre ace?tia a unei decizii;
  3) Acordarea de ajutor medicului în diagnosticarea boli  ereditare,  dac?
     pentru aceasta sunt necesare metode genetice speciale de cercetare;
  4) Propagarea cuno?tin?elor medico-genetice în rândul  medicilor  ?i  ale
p?turilor largi ale popula?iei.
   Este foarte important de a face ca o familie sau alta s? în?eleag? sensul
consult?rii genetice, de a i se oferi familiei date  sfaturile  necesare  în
luarea unei anumite decizii. În  esen??,  aceasta  e  principala  sarcin?  a
medicului geneticiian, dar ob?inerea ca acest sfat s?  fie  urmat  este  din
sfera competen?ei  serviciului  de  consulta?ii  medico-genetice.  Deciziile
urmeaz? s? le ia p?rin?ii în?i?i.
   Adesea recomandarea  medicului-geneticiian  este  necesar?  la  adoptarea
hot?rârii de c?s?torie. Faptul se  refer?  la  cazurile  în  care  unul  din
viitorii so?i fie c? are el însu?i o  afec?iune  ereditar?,  fie  c?  o  are
cineva dintre rudele lui.
   Pentru a se putea 'face o constatare medico-genetic?, este  important  s?
se  stabileasc?  diagnosticul  precis  al  bolii.  La   aceasta   contribuie
examinarea minu?ioas? a arborelui genealogic ?i a rudelor bolnavului.
   Sarcina primordial?  a  medicului  geneticiian  o  constituie  stabilirea
faptului dac? afec?iunea are  un  caracter  ereditar  sau  nu.  Dac?  ea  se
dovede?te a fi ereditar?, pentru a  se  putea  aprecia  just  probabilitatea
apari?iei în aceast? c?s?torie a bolilor ereditare, medicul are nevoie de  o
imagine  exact? a tipului de mo?tenire a afec?iunii date.
   Astfel, în cazul  unei  afec?iuni  mo?tenite  dup?  dominant?,  în  medie
jum?tate din copiii unui membru bolnav al familiei vor fi ?i ei afecta?i  de
aceast? boal?.
   În schimb, membrii s?n?to?i ai acestei familii nu au de ce s?  se  team?,
deoarece gena dominant? care condi?ioneaz? boala  are  o  manifestare  de  o
sut? de procente.
   Altfel stau lucrurile în cazul  consult?rii  genetice  a  membrilor  unei
familii în care s-au constatat cazuri de boli mo?tenite recesiv.
   Gena recesiv? mutant? poate  în  cursul  unei  perioade  lungi  de  timp,
r?mânând în stare heterozigotic? latent?, s? se transmit? de la o  genera?ie
la alta, f?r? s? condi?ioneze dezvoltarea bolii. O  asemenea  stare  dureaz?
pân? nu se c?s?toresc doi purt?tori  heterozigotici  ai  unei  ?i  aceleia?i
gene  recesive.
   Când o asemenea c?s?torie se încheie, pân? la 25%  din  copiii  proveni?i
din ea mo?tenesc gena recesiv? de la ambii p?rin?i, în urma  c?rui  fapt  ?i
are loc dezvoltarea unei afec?iuni recesive grave.
   O alt? situa?ie: boala recesiv? s-a manifestat ?i p?rin?ii  se  adreseaz?
medicului-geneticiian pentru a afla probabilitatea na?terii la ei a unui  al
doilea copil bolnav.  Dup?  examinare  medicul  le  poate  spune  c?  pentru
fiecare din urm?torii lor copii primejdia îmboln?virii  reprezint?  25%.  Pe
50% din copiii lor îi amenin?? primejdia de a  fi  purt?tori  heterozigotici
ai genei recesive, ei fiind aparent s?n?to?i, ?i numai 25% din copii vor  fi
absolut s?n?to?i ?i nu vor avea în genotip nici o gen? recesiv?.
   În mod cu totul firesc, soarta viitorilor copii îi nelini?te?te nu  numai
pe p?rin?i, ci ?i pe rudele lor de sânge.
   Membrii unei familii în  care  s-a  produs  deja  dezvoltarea  unei  boli
recesive pot s? fi mo?tenit gena recesiv? de  la  un  str?mo?  comun  cu  al
bolnavului ?i s? fie purt?tori laten?i ai genei mutante.
   Probabilitatea unei astfel de st?ri de purt?tor de gene recesive poate fi
calculat?, ea depinzând de gradul de  rudenie.  Aceast?  probabilitate  este
cea mai mare pentru fra?ii ?i surorile  bolnavului  însu?i  (66,6%),  pentru
fra?ii ?i surorile p?rin?ilor bolnavului (50%) ?i pentru copiii  lor  (25%).
De aceea trebuie evitate cu orice pre? c?s?toriile unor rude  din  familiile
în care s-a manifestat deja o boal?  recesiv?,  deoarece  este  foarte  mare
primejdia îmboln?virii copiilor n?scu?i din aceste c?s?torii.
   Se cuvine s? amintim ?i  despre  un  astfel  de  caz  posibil,  cum  este
c?s?toria unui bolnav de o  afec?iune  ereditar?  înl?n?uit?  cu  sexul  (de
exemplu, hemofilie)  sau  a  uneia  din  rudele  acestuia.  Într-o  asemenea
variant? gradul riscului îmboln?virii  de  aceea?i  afec?iune  a  viitorilor
copii poate fi diferit în diferite situa?ii, ?i anume: fiii  bolnavului  vor
fi s?n?to?i, iar toate fiicele lui vor  mo?teni  o  gen?  mutant?,  în  urma
c?rui fapt jum?tate din fiii acestora (nepo?ii bolnavilor) vor  fi  afecta?i
de boala ereditar?,  iar  jum?tate  din  fiice  (nepoatele  bolnavului)  vor
deveni, la rândul lor, purt?toare ale unei gene mutante.
   B?rbatul s?n?tos, care este rud? cu bolnavul, poate conta c?  va  avea  o
descenden?? s?n?toas?.
   Anume gradul de primejdie  al  afect?rii  viitorilor  copii  de  o  boal?
ereditar? în cutare sau cutare  tip  de  c?s?torie  ?i  reprezint?  obiectul
explica?iilor medicului-geneticiian, adresate persoanelor care  îi  solicit?
consulta?ii.
   Dac? persoanele a c?ror c?s?torie prezint? un risc ridicat în ce prive?te
na?terea unor copii  afecta?i  de  vre-o  boal?  ereditar?,  se  c?s?toresc,
totu?i, copilul care li se va na?te va fi examinat  f?r?  întârziere  de  un
medic-geneticiian. În cazul descoperirii semnelor de îmboln?vire  lui  i  se
va prescrie tratamentul corespunz?tor.
   Dar pot fi lecuite oare bolile de acest tip?  -  ve?i  întreba.  Doar  pe
parcursul mai multor ani a dominat opinia cu privire la caracterul fatal  al
bolilor ereditare, la imposibilitatea combaterii lor.
   Din fericire, îi  putem  dezam?gi  pe  sceptici  ?i  pesimi?ti,  deoarece
lucrurile nu stau a?a cum ?i le-au  închipuit.  Este  necesar  numai  s?  se
studieze profund cauzele fiec?reia dintre bolile ereditare ?i atunci  aceste
boli vor ceda tot a?a cum au cedat la timpul  lor  ciuma,  holera,  variola,
apoi malaria, tuberculoza ?i alte boli infec?ioase.
   În timpul  apropiat  cele  mai  reale  ?i  mai  realizabile  mijloace  de
combatere a bolilor ereditare vor fi legate nu de încerc?rile de  a  ac?iona
nemijlocit asupra aparatului genetic, adic? asupra cromozomilor  ?i  genelor
(este o perspectiv? mai îndep?rtat?), ci de «atacul»  din  alt  flanc.  Este
vorba de posibilit??ile schimb?rii radicale a condi?iilor de  mediu  în  a?a
fel, încât manifestarea unei eredit??i patologice s? fie imposibil?.
   Aceasta este, de exemplu, calea de tratare a alcaptonuriei -  o  anomalie
ereditar? grav? legat? de metabolism. Persoanele cu un metabolism normal  au
fermen?i care transform? substan?a alcapton formata în organism  ini?ial  în
acid acetilacetic, apoi are loc transformarea acestuia în bioxid  de  carbon
?i ap?. La persoanele bolnave acest proces de  transform?ri  este  tulburat.
Din cauza lipsei fermen?ilor (este deteriorat? gena care  îi  sintetizeaz?),
alcaptonul nu se descompune în organism, ci este eliminat  cu  urina.  La  o
vârst? timpurie  boala  se  reflect?  pu?in  asupra  st?rii  de  s?n?tate  a
copilului, dar mai târziu, dac? nu se iau m?surile corespunz?toare, ea  duce
la debilitate mintal?.
   De altfel, diagnosticarea bolii este foarte simpl?: în scutecul copilului
se pune o bucat? de hârtie îmbibat? cu un reactiv special. A?a  cum  general
cunoscuta foi?? de turnesol devine ro?ie dac? se va picura pe ea  acid,  tot
a?a ?i hârtia destinat? determin?rii  alcaptonuriei  î?i  schimb?  culoarea,
venind în contact cu urina copilului.
   În ce prive?te tratarea propriu-zis? a bolii,  ea  const?  în  faptul  c?
copilului bolnav se înceteaz? de a i se mai da sân ?i el este trecut  la  un
regim de diet? special, pe care va trebui s?-l urmeze ?i ulterior.
   Restric?ia, dup? cum vedem, nu este prea împov?r?toare. În schimb, ea  îl
scute?te complet pe om de consecin?ele tragice ale bolii.
   În  acela?i  fel  excluderea  timpurie  a  laptelui  din  ra?ia  copiilor
suferinzi  de  galactozemie,   scoaterea   fenilalaninei   din   alimenta?ia
bolnavilor de fenilchetonurie ?. a. m. d. asigur?  persoanelor  afectate  de
aceste  boli  o  dezvoltare  identic?  cu  cea  a   persoanelor   s?n?toase.
Bineîn?eles, în asemenea cazuri prezint? o mare importan?? punerea  la  timp
a diagnosticului. Cu cât el este pus mai  devreme,  cu  cât  mai  repede  va
începe tratamentul, cu atât mai mult folos va aduce bolnavului.
   În  cazurile  când  defectul  ereditar  al  organismului   este   datorat
insuficien?ei unei substan?e  biologic  active  oarecare,  atunci  se  poate
proceda  la  introducerea  din  afar?  a  compusului  lips?.  Astfel,   prin
introducerea  unei  proteine   speciale,   care   contribuie   la   sporirea
coagulabilit??ii sângelui, este tratat?  una  din  formele  de  tendin??  la
hemoragii (hemofilia  A).  O  boal?  destul  de   r?spândit?  este  diabetul
zaharat, determinat? ?i ea în  mare  m?sur?  de  factori  ereditari.  Câteva
decenii în urm? aceast? boal? ducea inevitabil la  moarte  rapid?.  Savan?ii
au  stabilit  c?  dezvoltarea  diabetului  zaharat  este   condi?ionat?   de
insuficien?a în organism a hormonului numit insulin?.
   Folosirea insulinei în tratarea diabetului zaharat nu numai c?  a  salvat
via?a a sute de mii de bolnavi, dar i-a ?i f?cut pe deplin ap?i de munc?.
   Cel mai greu se trateaz? bolile cromozomice. ?i într-adev?r,  s-ar  p?rea
c? ce poate s? fac? medicul pentru un bolnav în  organismul  c?ruia  fiecare
celul? con?ine o garnitur? cromozomal? defect??
   Dar ?i în aceast? situa?ie s-a dovedit a fi posibil? acordarea de ajutor.
A fost deja  acumulat?  o  anumit?  experien??  în  tratarea  bolnavilor  cu
anomalii  ale  cromozomilor  sexuali.  De  exemplu,  aplicarea  priceput?  a
terapiei hormonale la femeile care au un singur cromozom  X(X0)  apropie  în
mare m?sur? aspectul exterior al acestor femei de cel al femeilor normale.
   Este cunoscut cazul trat?rii cu metiltestosteron a unui tân?r de  16  ani
având sindromul lui Clinefelter ?i care mai târziu a lucrat în  calitate  de
tehnician.
   O bun? ac?iune are asupra bolnavilor cu sindromul lui Down nia?inamida.
   Din p?cate, la etapa actual? de dezvoltare a ?tiin?ei bolile ereditare nu
pot fi vindecate definitiv. Surplusul sau lipsa de cromozomi din  cariotipul
oamenilor, precum ?i  genele  defecte  se  transmit  copiilor  lor.  Aceast?
împrejurare este de natur? s? fac? ?i mai imperioas?  necesitatea  înt?ririi
alian?ei dintre medici ?i geneticiieni pe calea spre descoperirea  unor  noi
metode ?i mijloace de  izb?vire  a  omenirii  de  ereditate  patologic?.  În
leg?tur? cu aceasta nu este de prisos s? amintim gândurile marelui  fiziolog
I. P. Pavlov, sunând ca un testament, rostite la sicriul fiului s?u, care  a
murit de  cancer:  «Medicii  no?tri,-spunea  I.  P.  Pavlov,  -  trebuie  s?
cunoasc? la  perfec?ie  legile  eredit??ii.  Trebuie  nimicit?  în  r?d?cin?
posibilitatea transmiterii genera?iilor viitoare a bolilor cauzate  de  gene
patologice...»  ?i  «...traducerea  în  via??  a  adev?rului  ?tiin?ific  cu
privire la legile eredit??ii va ajuta omenirea s? scape de multe  dureri  ?i
nenorociri».
  Consultarea  medico-genetic?  reprezint?  o  modalitate  de  aplicare  în
medicina  practic?  a  realiz?rilor  ?tiin?ifice  din  domeniul  geneticiii,
constituind o form? specific? de asisten??  acordat?  popula?iei,  având  ca
scop profilaxia bolilor ereditare. Problemele care se isc? cu  acest  prilej
?in nu numai de sfera geneticiii medicale, multe din ele, aflându-se în  mod
tradi?ional în competen?a psihologiei,  sociologiei,  dreptului,  economiei,
demografiei.
  Realizarea principiului profilaxiei în medicin? nu poate fi deplin?  f?r?
profilaxia bolilor ereditare, care se reduce în fond la posibila limitare  a
na?terilor de copii cu boli  ereditare.  Aceast?   eliberare  a  comunit??ii
umane de povara muta?iilor  patologice  se  cere  înf?ptuit?  cu  astfel  de
metode care  corespund  pe  deplin  principiilor  umanitare  ale  societ??ii
noastre.

                VIII. DETERMINISMUL EREDITAR AL LONGEVIT??II


   8.1 Gerontologia ?i genetica

   Cunoa?tem  deja  ce  reprezint?  genetica  ?i  care  este  sfera  ei   de
preocup?ri, dar iat? despre gerontolojie mul?i dintre dumneavoastr?  posibil
c? nici n-au auzit.
   Cum adesea se întâmpl?, denumirea cuvântului  provine  din  «montarea»  a
dou? cuvinte grece?ti: gerontos-«b?trâne?e» ?i logos-«înv???tur?».
   Gerontologia se ocup? cu studiul mecanismelor  ?i  cauzelor  îmb?trânirii
organismelor. În schimb, istoria gerontologiei îns??i e departe de  vârstele
b?trâne?ii, num?rând doar câteva decenii.
   Începutul cercet?rilor aprofundate ale organismului aflat  în  proces  de
îmb?trânire a fost pus prin  studiile  lui  I.  I.  Mecnicov.  Iar  la  baza
cuno?tin?elor moderne despre îmb?trânire se afl?  lucr?rile  academicianului
A. A. Bogomole?-creatorul ?colii de gerontologie ?i organizatorul primei  în
lume conferin?e ?tiin?ifice în aceast?  problem?. Ea se  numea  semnificativ
«B?trâne?ea» ?i s-a desf??urat la Chiev în anul 1938. Aproximativ  peste  20
de ani discipolii ?i colaboratorii  lui  Bogomole?  au  creat,  din  nou  la
Chiev, Institutul unional de gerontologie, care a g?zduit cel de-al  nou?lea
Congres interna?ional de gerontologie din anul 1972.
   Fiindc?  vorbim  de  îmb?trânire,  este  firesc  s?  se  i?te  urm?toarea
întrebare: cât poate ?i cât trebuie s? tr?iasc? omul?
   Iat? câteva date ce-i caracterizeaz? pe longevivi.  Mo?ierul  maghiar  P.
Zartai s-a n?scut în secolul XVI ?i a murit în secolul ...XVIII, tr?ind  185
de ani. Via?a conjugal? a maghiarilor Jon ?i Sarra  Ravel  a  durat  147  de
ani: so?ul a murit în vârst? de 172 de ani, iar so?ia în vârst?  de  164  de
ani. Este exemplul celei mai îndelungate ve?i conjugale. Albanezul  Hudie  a
tr?it 170 de ani, având în timpul  vie?ii  200  de  urma?i:  copii,  nepo?i,
str?nepo?i, str?-str?nepo?i ?. a. m. d.
   În cartea  sa  «Prelungirea  duratei  vie?ii»  A.  A.  Bogomole?  citeaz?
urm?torul fapt cunoscut: la 31 iulie 1654 cardinalul d'Armaniac a  v?zut  un
b?trân ce plângea în strad?. La întrebarea din ce cauz? plânge,  b?trânul  a
r?spuns c?
   l-a b?tut taic?-s?u. Mirat, cardinalul ?i-a exprimat dorin?a de a-l vedea
ne tat?l b?trânului. ?i i-a fost dat s? vad? un  b?trân  plin  de  via??  în
vârst? de 113 ani, care i-a spus c?  ?i-a  pedepsit  fiul  pentru  lipsa  de
respect fa?? de unchiul s?u: îl întâlnise ?i nu-l salutase. Când  cardinalul
a intrat în cas?, a v?zut un alt b?trân în vârst? de 143  de  ani  -  ?i  el
plin de via??.
   ?i în fosta URSS au fost înregistrate cazuri  de  uimitoare  longevitate.
Osetina Tense Abzieva a  tr?it  180  de  ani.  Muslim  ?iraliev-164,  Ismail
Aitraliev- 160 de ani...
   Vorbind despre durata posibil? a vie?ii  omului,  savan?ii  numesc  cifre
diferite: 120-150-180-200 de ani ?i mai mul?i. Înc? marele biolog rus I.  I.
Mecnicov, referindu-se la caracterul inepuizabil al rezervelor  interne  ale
organismului, spunea: «Moartea înainte de împlinirea a 150  de  ani  este  o
moarte silit?».
   Omul dispune de astfel de rezerve  interne  ?i  for?e  de  ap?rare,  care
permit s?  se  vorbeasc?  nu  numai  de  posibilitatea  prelungirii  duratei
vie?ii,  încetinirii  procesului  de   îmb?trânire,   de   care   se   ocup?
gerontologia, dar ?i de posibilitatea prelungirii perioadei de  tinere?e,  a
p?str?rii ei ?i chiar de reântinerire. Aceste probleme sunt rezolvate  de  o
nou? ramur? a gerontologiei numit?  juvenologia.  Este  vorba  de  p?strarea
tinere?ii, de prelungirea duratei vie?ii active ?i a  activit??ii  creatoare
a omului.
   Gerontologia, juvenologia. Dar ce leg?tur? au ele cu genetica?
   Lev Tolstoi a murit la 82 de ani de pneumonie. Ghiote a murit  la  83  de
ani tot de pneumonie. Abia cu un an înainte de  moarte  terminase  partea  a
doua  a  lui  «Faust».  Pân?  în  ajunul  mor?ii  ?i-a  p?strat  facult??ile
creatoare, capacitatea de munc?, capacitatea  de  a  se  pasiona.  Ti?ian  a
murit la 99 de ani de cium?. La vârsta de 95 de ani el  a  terminat  vestita
sa pânz? «Hristos purtând coroan? de spini». Michelangelo a murit în  vârst?
de 89 de ani, f?r? s? p?r?seasc? munca ?i fiind  pasionat  pân?  în  preajma
mor?ii, trecând de la sculptur? la arhitectur?, de la pictur? la  compunerea
versurilor.
   Englezul Tomas Parr la vârsta de 105 ani  a  fost  supus  unei  peniten?e
pentru concubinaj, la 120 de ani s-a c?s?torit din nou ?i a murit la 152  de
ani întâmpl?tor din cauza supraalimenta?iei. La autopsie marele fiziolog  ?i
embriolog Harvei n-a  descoperit  în  organismul  lui  modific?ri  gerontice
serioase.
   Începând studierea longevit??ii, colaboratorii Institutului de fiziologie
clinica al Academiei de ?tiin?e din Rusia au  descoperit  în  anul  1937  în
împrejurimile" ora?ului Suhumi 12 persoane între 107-135 de ani.  To?i  s-au
dovedit a fi plini de for?? ?i gazde ospitaliere.
   Unul din ace?ti b?trâni, în vârst? de 107  ani,  î?i  nega  cu  îndârjire
vârsta, afirmând c? are numai 70. «Demascat» de oameni de-o vârst? cu el  ?i
de al?i martori, el a m?rturisit: «Vreau s? m? însor.  Dar  cine  o.  s?  se
m?rite cu un b?trân de 100 de ani? Cu unul, îns?, de 70  de  ani  se  m?rit?
oricine».
   În Georgia se bucur? de o larg? popularitate corul b?trânilor de  100  de
ani, iar dansatorului L. ?aria la vârsta de 112 ani i s-a acordat un  premiu
special pentru cea mai corect? executare a unui dans.
   În sport este cunoscut numele moscovitului Nicolai  Zolotov,  care,  de?i
avea 85 de ani, continua s? participe la competi?ii oficiale  de  anvergur?,
ca, de exemplu, crosul de atletic?  u?oar?  organizat  de  ziarul  «Pravda»,
cursa tradi?ional? pe distan?a de 30 de chilometri Tarasovca-Moscova ?. a.
   Toate  aceste  date  ?i  altele  similare  ne   ofer?   certitudinea   c?
posibilit??i poten?iale ale prelungirii termenului de  via??  activ?  exist?
?i trebuie c?utate doar c?ile de realizare a acestor posibilit??i
   În acest sens genetica  este  chemat?  s?-?i  aduc?  contribu?ia.  Asupra
acestui aspect au st?ruit în discursurile lor ?i participan?ii la cel  de-al
9-lea congres de gerontologie din anul 1972.

   8.2 Teoriile genetice ale îmb?trânirii

   Din timpurile lui Hipocrat au fost emise peste 200 de ipoteze  ?i  teorii
ale îmb?trânirii.  Dar  abia  în  prezent  savan?ii  au  ajunse  în  preajma
dezleg?rii tainelor mecanismului  îmb?trânirii,  al  rezolv?rii  problemelor
prelungirii vie?ii.
   Biologii au acumulat numeroase date despre schimb?rile ce se produc odat?
cu vârsta în organism, în anumite celule ?i chiar în  molecule.  Dar  pentru
în?elegerea esen?ei îmb?trânirii lipse?te principalul: nu se ?tie care  sunt
cauzele acestor modific?ri, ce este primordial ?i ce este secundar ?. a.  m.
d.
   S? ne oprim pe scurt asupra unor  teorii  genetice  contemporane  privind
îmb?trânirea  organismelor,  teorii  ce  se   bucur?   de   cea   mai   mare
popularitate,
   Una din acestea  afirm?  c?  b?trâne?ea,  ca  de  altfel  ?i  dezvoltarea
individual?, este programat? în genele organismului, începând cu  prima  lui
celul?.
   În comunicarea f?cut?  la  congresul  de  gerontologie  men?ionat  B.  F.
Vaniu?in a citat date experimentale care se refereau la  teoria  genetic?  a
îmb?trânirii. În ce constau aceste  date?  În  faptul  c?  odat?  cu  vârsta
num?rul de grupe metilice ale bazelor suplimentare  din  moleculele  de  ADN
scad. O astfel de legitate a fost constatat? la gorbu?? ?i la  ?obolani:  în
ADN-ul  din  celulele   somatice   con?inutul   de   5-metilcitozin?   scade
aproximativ de 1,5 ori. Aceste grupe  metilice  condi?ioneaz?  sinteza  unor
fermen?i, sc?derea num?rului c?rora înrâure?te asupra întregii activit??i  a
celulei vii. În acest fel «amprenta vârstei» din celul? a fost pentru  prima
oar? descoperit? în însu?i ADN.
   Este logic s? se presupun? c? procesul de îmb?trânire  este  comandat  de
programul genetic al celulei ?i din motivul c?  durata  vie?ii  are  în  mod
evident  un  caracter  de  specie.  Doar  to?i  oamenii  îmb?trânesc,   to?i
elefan?ii tr?iesc nu mai mult de 70-80 de ani, caii nu mai  mult  de  30-40,
câinii ?i lupii-de 13-15 ani, pisicile-de 9-10 ani,  ?oarecii  ?i  ?obolanii
tr?iesc aproximativ 3 ani.
   În lumea plantelor exist? numeroase exemple  ale  unei  durate  a  vie?ii
excep?ional de mare: mestecenii, plopii,  cire?ii,  vi?inii  tr?iesc  câteva
sute de ani, iar pinii, ar?arii  ?i  stejarii-peste  1000  de  ani.  A  fost
descris un baobab cu o vârst? de peste 5000 de ani. Pe  de  alt?  parte,  la
unii microbi durata vie?ii este de câteva zeci de minute...
   Ar fi greu s? se  contesteze  c?  ciasornicele  biologice  sunt  întoarse
întotdeauna  pentru  un  termen  individual  propriu  fiec?rei  specii,  iar
diferen?ele  specifice  sunt  determinate  anume  de  gene:  ?i  dezvoltarea
embrionului, ?i apari?ia pe lume a nou-n?scutului, ?i toat? dezvoltarea  lui
ulterioar?-pân? la moarte...
   La congres a vorbit ?i profesorul universit??ii  Stenford  (SUA)  Leonard
Haiflic-unul din creatorii gerontologiei moderne. Haiflic  ?i  colaboratorii
s?i  au  demonstrat  c?  procesului  de  îmb?trânire  este  supus  nu  numai
organismul în ansamblu, dar ?i fiecare celul?  aparte,  chiar  dac?  acestea
sunt izolate ?i cresc în eprubet?. Mai precis, a fost stabilit c?  în  afara
organismului  via?a  celulelor  este  limitat?:  dup?  un  anumit  num?r  de
diviziuni cre?terea în continuare a culturilor de celule  înceteaz?  ?i  ele
per.
   Pentru celulele umane num?rul critic de diviziuni este egal în  medie  cu
50. De ce nici mai mult, nici mai pu?in, dar anume 50? -  ve?i  întreba.  Ce
parc? celulele «?in minte»  prin  câte,  diviziuni  au  trecut?  La  aceast?
întrebare nu poate r?spunde pân? una alta nici Haiflic însu?i. Dar  se  pare
c? celulele au, totu?i, «?inere de minte».
   Haiflic a remarcat faptul c? celulele congelate pot fi p?strate  în  azot
lichid aproape la infinit, iar fiind  dezghe?ate  ele  încep  iar??i  s?  se
divid?.
   Dar ce s-ar întâmpla dac? ar fi s? fie dezghe?ate celule conservate  dup?
ce au suferit, de exemplu, 10 diviziuni? Sau 20? S-a constatat  c?  celulele
decongelate se dubleaz? de atâtea ori, încât num?rul 'de  noi  diviziuni  în
sum? cu cele precedente s? fie egal cu 50! Dac? diviziunea este oprit? la  a
dou?zecia mitoz?, celulele se vor diviza dup?  decongelare  de  înc?  30  de
ori.  Dac?  s-au  realizat  10  mitoze,  vor  urma  înc?  40   de   dubl?ri.

   Aceasta înseamn? c? celulele au într-adev?r memorie, ?in, deci, minte  ce
li s-a întâmplat mai înainte ?i nu  gre?esc  la  socoteal?  pân?  ea  nu  se
încheie!
   Dar iat? o alt? întrebare: ?in minte numai celulele congelate  sau  orice
fel de celule ale organismului viu?
   Haiflic a recoltat celule de la oamenii în vârst? de la 20 pân? la 87  de
ani ?i aceste celule se dublau în cultur? de la 29 pân? la 14 ori.  Pe  baza
a  numeroase  experien?e  a  fost  stabilit?  urm?toarea  legitate:  cu  cât
donatorul este mai în vârst?, cu  atât  mai  pu?ine  dubl?ri  se  produc  în
celulele recoltate de  la  el.  Celulele  embrionului  sufer?  circa  50  de
diviz?ri, celulele unei persoane de 20 de ani aproximativ 30 ?. a. m. d.
   Mai târziu au fost stabilite limitele de  vârst?  ?i  la  celulele  altor
tipuri de organisme. Dar la principala întrebare-de ce moare celula?--nu  s-
a g?sit un r?spuns, de?i au fost emise numeroase ipoteze.
   Toate aceste ipoteze pot fi împ?r?ite în dou? grupe mari. Conform  primei
grupe de ipoteze, în celul? îmb?trâne?te nucleul. Conform celei  de-a  doua,
în producerea fenomenului de îmb?trânire  particip?  ?i  citoplasma.  Aceste
idei ?i-au propus s? le verifice în continuare L. Haiflic ?i V. Rait.
   S-a  hot?rât  s?  se  procedeze  la  întinerirea  unei  celule   b?trâne,
introducându-se în ea citoplasm? tân?r?. Pentru aceasta s-au folosit  celule
lipsite de nucleu (citopla?ti) care erau fuzionate  cu  celule  întregi.  În
cursul experien?elor  au  fost  fuziona?i  citopla?ti  «b?trâni»  cu  celule
«tinere», citopla?ti «tineri» cu celule «b?trâne»,  precum  ?i  «tineri»  cu
«tinere», «b?trâni» cu «b?trâne».
   Ultimele dou? variante au demonstrat c? celulele sufereau un anumit num?r
de diviziuni ?i apoi periau. M?surând,  îns?,  durata  vie?ii  ulterioare  a
celulelor fuzionate în primele dou? variante, autorii au ajuns la  concluzia
c? ad?ugarea de citoplasm? «tân?r?»  nu  spore?te  durata  vie?ii  celulelor
«b?trâne» ?i invers,  citoplasma  «b?trân?»  nu  o  îmb?trâne?te  pe  celula
«tân?r?». Prin urmare, dup? toate probabilit??ile  «vârsta»  citoplasmei  nu
determin? «vârsta» întregii celule (dat fiind faptul c?  ea  nu  «hot?r??te»
de câte ori s? se mai divid? aceasta înainte de a  peri).  ?i  de?i  autorii
indic? asupra caracterului preliminar al rezultatelor ob?inute,  ei  înclin?
s? acorde mai mult credit ideii c?  fenomenul  de  b?trâne?e  începe  de  la
nucleu.
   Cine  e,  totu?i,  «calculatorul»  molecular  al  celulei?  Colaboratorul
Institutului de epidemiologie  ?i  microbiologie  al  A?  din  Rusia  A.  M.
Olovnicov consider? c? mai degrab? este vorba de ADN.
   Posibil c? celula deaceea ?tie câte mitoze au avut loc în ea, deoarece cu
fiecare diviziune scade lungimea ADN-ului, pe care îl con?ine, cu un  anumit
segment. Cu alte cuvinte, celulele-fiice mo?tenesc molecule tot  mai  scurte
de ADN- A. M. Olovnicov a f?cut presupunerea  c?  la  capetele  ADN-ului  se
afl? gene speciale  de  tampon,  care  nu  con?in  informa?ie,  ci  au  doar
misiunea de a ocroti celula. Toate genele de importan?? vital? sunt  dispuse
mai aproape de mijloc ?i atâta timp  cât  ele  nu  sunt  retezate,  celulele
func?ioneaz? normal.
   În procesul  replic?rii  ADN-ului  celula  sacrific?  genele  de  tampon.
Fenomenul se desf??oar? probabil  în  felul  urm?tor.  De  fiecare  dat?  în
procesul replic?rii nu este reprodus segmentul marginal al genei  de  tampon
?i dup? 30 de mitoze se pierd 30 de asemenea segmente, iar în total gena  de
tampon este compus? din aproximativ 50 de p?r?i.  Ele  toate  sunt  «bilele»
moleculare cu care celula face calcule.
   Atâta timp cât gena de  tampon  nu  este  epuizat?,  celula  func?ioneaz?
normal. Catastrofa începe s? se produc? atunci când se ajunge la  gena  care
îi  urmeaz?.  În  aceasta  ?i  const?,  dup?  opinia  lui  Olovnicov,  cauza
primordial? a îmb?trânirii.
   Cu mai mult de zece ani în urm? a fost exprimat un alt punct  de  vedere,
conform c?ruia fenomenul de îmb?trânire este numit «catastrofa erorilor»  în
procesul biosintezei moleculelor: acumularea de erori duce  la  formarea  de
proteine ?i de acizi nucleici defectuo?i, la  tulburarea  metabolismului  ?i
la moarte.
   ?i într-adev?r, dac? în molecula de ADN în care este  cifrat?  informa?ia
cu privire la sinteza proteinei se produce  vre-o  dereglare  (ca  urmare  a
iradierii sau ac?iunii unui virus patogen sau din  alt?  cauz?),  se  începe
sinteza unor molecule proteice cu defect. ?i precum o liter? gre?it  culeas?
din matri?a tipografic? se repet? în fiecare exemplar  al  unei  publica?ii,
s? zicem cu un tiraj de 100 de mii, a?a ?i eroarea  comis?  în  molecula  de
ADN va duce la sinteza a?a-numitelor proteine false, care  se  deosebesc  de
cele normale ?i dup? structur?, ?i  dup?  compozi?ia  elementelor-componente
?i, desigur, dup? ac?iune. Aceasta modific? la rândul ei func?iile celulei.
   La început acestei ipoteze formulate de L. Orghel, nu i s-a acordat  prea
mare aten?ie, dar apoi s-a dovedit c? ea este cât se  poate  de  conving?tor
fundamentat? de date experimentale.
   S-a constatat astfel c? într-adev?r la îmb?trânirea  celor  mai  diferite
tipuri  de  celule  se  produc  modific?ri  în  proteine  ?i  anume:   scade
rezisten?a la ac?iunea diferitelor valori de temperatur?, scade  activitatea
?i se  schimb?  specificitatea  fermen?ilor.  Dar  pân?  nu  demult  lipseau
dovezile în favoarea faptului c? în  procesul  îmb?trânirii  scade  precizia
func?ion?rii sistemului informa?iei genetice.
   Cercet?torii englezi S. Linn, M. Cairis ?i  R.  Holidei  au  încercat  s?
verifice ipoteza  «catastrofei  erorilor».  Ei  au  hot?rât  s?  vad?  ce  e
întâmpl? cu ADN-polimeraza  la  îmb?trânirea  unei  culturi  de  fibrobla?ti
umani.  ADN-polimeraza  asigur?  p?strarea   ?i   transmiterea   informa?iei
genetice, de aceea de  precizia  cu  care  lucreaz?  acest  ferment  depinde
via?a, celulei.
   Experien?a a constat în urm?toarele. La  început  s-a  separat  fermentul
aparte din culturi de celule tinere ?i b?trâne. Apoi acest  ferment  a  fost
pus s? ac?ioneze, adic? s? sintetizeze ADN dup?  o  matri??  artificial?,  a
c?rei compozi?ie nucleotidic? era cunoscut? exact. Apoi dup? compozi?ia ADN-
ului sintetizat s-a determinat precizia ac?iunii fermen?ilor ?i  la  aceast?
etap? a experien?elor s-a dovedit c? fermentul ADN-polimeraz?,  separat  din
celulele unor culturi b?trâne, gre?e?te de zeci de ori mai des!
   R?mânea neclar faptul ce trebuiau s? fie considerate  aceste  modific?ri:
cauz? sau, din  contra,  urmare  a  îmb?trânirii.  Teza  de  baz?,  îns?,  a
ipotezei cu privire la mic?orarea preciziei ac?iunii  fermen?ilor  în  cazul
îmb?trânirii a fost demonstrat?. Aceast?   certitudine  explic?  conving?tor
de  ce  la  îmb?trânire  cre?te  frecven?a  muta?iilor  ?i   a   anomaliilor
cromozomice.
   Autorii  lucr?rii  consider?  c?  observa?iile  lor  permit  o  mai  bun?
în?elegere a mecanismelor apari?iei cancerului ?i a  altor  boli  la  vârste
înaintate.
   Majoritatea cercet?torilor consider? c? toate presupusele explica?ii  ale
îmb?trânirii ?in de  una  din  cele  dou?  teorii  de  baz?:  a  program?rii
genetice ?i a acumul?rii erorilor.
   Relativ recent în cadrul Institutului de gerontologie al A?  din  Ucraina
savantul V.  V.  Frolchis  a  elaborat  înc?  o  ipotez?  a  fenomenului  de
b?trâne?e ?i anume ipoteza adapta?ional-regulatoric?.
   Esen?a acestei ipoteze const? în urm?toarele:  deregl?rile  din  aparatul
genetic, ce conduc la îmb?trânirea organismului, apar nu  în  orice  loc  al
moleculei de ADN, ci, la început, numai în genele de reglare.  Dup?  cum  se
?tie, exist? dou? tipuri de gene - structurale (în ele  este  înscris  codul
de construire a proteinelor) ?i de reglare (un fel  de  întrerup?toare  care
conecteaz? sau deconecteaz? procesul de  «citire»  a  informa?iei  ADN).  Cu
alte cuvinte, genele reglatoare dirijeaz? activitatea  genelor  structurale.
O analojie dintre cele mai simple: butonul cu care sunt  f?r?  sfâr?it  puse
?i scoase din func?iune mii de relee, se defecteaz? primul.
   V. V. Frolchis consider? c? din cauza defectelor  primare  în  genele  de
reglare se produc muta?ii în toate verigile  metabolismului  unor  proteine.
Apoi, pe baza aceasta - modific?ri importante în func?iile celulelor ?i  ale
întregului organism.

   8.3 Perspectivele juvenologiei

   A?a stau  lucrurile  cu  teoriile.  Dar  în  practic?  e  posibil  ca  un
experiment privind prelungirea vie?ii s? izbuteasc?? Da, e posibil,  de?i  a
vorbi în acest sene referitor la om e înc? prematur. În schimb,  s-a  reu?it
ca  printr-o  diet?  special?  s?  li  se  prelungeasc?  durata  ve?i»  unor
?obolani.
   Primele experien?e de acest fel au fost înf?ptui-te de biologul  american
C. Macchei; el a pornit de la o idee  destul  de  simpl?:  dac?  s-ar  putea
încetini dezvoltarea unui organism printr-o ra?ie  alimentar?  special?,  în
acest fel se poate lungi durata vie?ii acestui organism.
   Academicianul V. V. Nichitin împreun? cu  colaboratorii  s?i  au  dat  în
cursul a 100 de zile unor ?obolani hran? de re?inere a cre?terii,  con?inând
multe proteine ?i vitamine, în schimb având un con?inut redus la maximum  de
gr?simi  ?i  glucide.  Ca  urmare,  protoplasma  a   suferit   restructur?ri
serioase, amintind protoplasma unor animale  de  control  mult  mai  tinere.
Dup? aspect exterior un ?obolan în vârst? de trei ani, ?inut la  diet?,  era
greu de deosebit de unul de control, având vârsta de numai trei luni.
   În sistemul endocrin al ?obolanilor de experien??  au  fost  înregistrate
muta?ii profunde. Astfel, la ?obolanii care  îndurau  foame  ?i  la  cei  de
control cantitatea de colagen (protein? fibrilar?) din ?esuturi  era  egal?;
în schimb, la cei ?inu?i fl?mânzi colagenul a r?mas la fel de elastic ca  ?i
la animalele tinere!
   Rezultatele acestor experien?e sunt interesante ?i importante:  ?obolanii
?inu?i la diet? tr?iau cu 10-30% mai mult decât cei de control.
   De remarcat c? atunci când dup? perioada de diet? fl?mând? animalelor  li
s-au dat iar??i s? m?nânce pe s?turate, particularit??ile organismului  care
se conturaser? în timpul experimentului s-au p?strat!
   Se cunoa?te de asemenea c? sc?derea temperaturii  corpului  doar  cu  1-2
grade  promite  sporirea  duratei  vie?ii  cu  10-20  de  ani.  De  exemplu,
musculi?a o?etului la o temperatur?  a  mediului  ambiant  de  30  de  grade
tr?ie?te 15 zile, iar la 10 grade- 177 de zile.
   Acestea  sunt  într-o  prim?  comparare  posibilit??ile  a  doi   factori
curativi: alimenta?ia ra?ional? ?i c?lirea termic?.
   Se în?elege c? cel mai ispititor este «s? se trag? de  sforile»  genetice
pentru a se putea corecta astfel în programul genetic ceea  ce  este  «scris
de la na?tere». ?i faptul nu este întâmpl?tor. C?ci, de exemplu, s-a  reu?it
o m?rire a duratei vie?ii, înlocuindu-se o singur? gen?. S-au  ob?inut  deja
linii de ?oareci ?i insecte care tr?iesc de  2-3  ori  mai  mult  decât  cei
obi?nui?i.  Acestea  ?i  multe  alte  experimente,  efectuate  în   diferite
laboratoare din diferite ??ri, vin s?  confirme  posibilitatea  oper?rii  de
corect?ri în «înregistrarea» de program.
   Fire?te, ar fi absurd s? se cread? c? procedându-se la o copiere  a  unor
astfel de experien?e se poate aplica ?i la om o recomanda?ie  similar?.  Dar
experien?ele sunt necesare ?i valoroase, c?ci pe baza lor  se  poate  studia
extrem de complicatul mecanism biochimic .al îmb?trânirii.
   Noua  direc?ie  în  gerontologie  se   deosebe?te   principial   de   cea
tradi?ional? prin faptul c?  î?i  pune  drept  sarcin?  schimbarea  pe  cale
artificial? a însă?i termenelor în care se produce instalarea b?trâne?ii  ?i
a mor?ii la diferite specii. Se cere prelungit? nu  perioada  de  b?trâne?e,
ci cea de  maturitate,  fapt  care  ar  deplasa  durata  vie?ii  departe  de
limitele actuale.
   Conform opiniei majorit??ii savan?ilor, singura posibilitate ne  folosit?
de m?rire  a  duratei  medii  a  vie?ii  r?mâne  încetinirea  proceselor  de
îmb?trânire.
   Savan?ii ajung la concluzia c? deja în viitorul apropiat la nivel genetic
se va putea realiza posibilitatea ac?ion?rii asupra organismului în  vederea
re?inerii proceselor de îmb?trânire.
   Faptul se  explic?  prin  împrejurarea  c?  ?tiin?a  ia  ob?inut  succese
importante în studierea codului genetic -  unul  dintre  cei  mai  însemna?i
factori, ce  determin?  durata  vie?ii.  Ultimele  descoperiri  în  domeniul
biologiei moleculare ?i al geneticiii ofer? speran?a c? în  timpul  apropiat
se  vor  putea  realiza  schimb?ri  esen?iale  în   programul   genetic   al
organismului.
   Au fost adoptate programul ?tiin?ific complex «Mecanismele  îmb?trânirii,
elaborarea  c?ilor  ?i  a  mijloacelor  de  m?rire  a  duratei  vie?ii».  La
înf?ptuirea lui particip? unele dintre cele mai mari institute de  cercet?ri
?tiin?ifice ?i institu?ii de înv???mânt: Institutul de genetic? general?  al
Rusiei,   universit??ile   din   Moscova,   Chiev,   Harcov    ?i    altele.

   De curând la Moscova a fost înfiin?at  Institutul  de  juvenologie,  care
este chemat s? cerceteze ?i s? pun? pe o  serioas?  baz?  ?tiin?ific?  toate
cercet?rile  care  se  efectueaz?  în  ?ar?  în  acest  domeniu  complex  ?i
interesant.
   A fost creat? o Asocia?ie mondial? în problema  «Sporirea  artificial?  a
duratei specifice a vie?ii oamenilor», din care fac  parte  ?i  savan?i  din
?ara noastr?. În adresarea c?tre to?i savan?ii din lume, pe care a  adoptat-
o, se spune: «...e timpul s? recunoa?tem cu îndr?zneal?  c?  numai  datorit?
miopiei noastre ?tiin?ifice b?trâne?ea  continu?  s?  nimiceasc?  oameni  în
vârst? de 60-80 de ani. Am sc?pat prilejul de a  le  da  la  timp  oamenilor
suplimentar zeci sau poate ?i sute de ani de via?? ?i acest fapt  ne  impune
acum obliga?ia de a ne dubla eforturile în aceast?  munc?».
   Dar, nu e cazul s? ne lini?tim la gândul c? savan?ii lucreaz? pentru  noi
?i c? faptul ne scute?te de  a  ne  preocupa  de  acest  lucru.  Prelungirea
perioadei de via?? activ? depinde de fiecare din noi.  Vechile  formule  ale
s?n?t??ii-munca, odihna, practicarea sportului, bunele rela?ii  cu  cei  din
jur, un mod de  via??  moderat,  renun?area  la  fumat,  evitarea  exceselor
alimentare, a abuzului de alcool  ?i  altele  -  r?mân  în  vigoare.  S?  ne
amintim de teza fundamental? a  geneticiii:  posibilit??ile  poten?iale  ale
genotipului se pot realiza numai în condi?ii de via?? corespunz?toare.
   Dup?  cum  a  spus  L.  M.  Suharebschii,  directorul   Institutului   de
juvenologie, dac? omul duce de la na?tere un mod de  via??  care  corespunde
întrutotul  concep?iilor   existente   privind   normele   de   psihoigien?,
eforturile fizice, igiena alimenta?iei, muncii ?i  odihnei,  el  trebuie  s?
tr?iasc? cel pu?in 150-200 de aii. ?i nu într-un viitor  îndep?rtat,  ci  în
prezent.

                 IX. REALIZ?RILE ?I PERSPECTIVELE GENETICIII


   9.1 Genetica ?i fitotehnia

   Una din c?ile de  intensificare  a  produc?iei  agricole  a  constituit-o
înlocuirea soiurilor vechi de plante cu alte noi, mai productive.  Cel  care
s-a ocupat de realizarea în practic? a acestei metode a  fost  academicianul
N. I. Vavilov-cunoscut? personalitate ?tiin?ific?  în  domeniul  geneticiii,
primul director al Institutului de cercet?ri ?tiin?ifice (IUC?) în  domeniul
fitotehniei.
   Deoarece de calitatea soiului sunt r?spunz?toare genele ?i  deoarece  din
ele  se  pot  ob?ine  diferite  combina?ii  dorite,  Vavilov  a  hot?rât  s?
organizeze prima în lume colec?ie de gene, reunite într-o singur?  genotec?.
Aceast?  genotec? urma  s?  stea  la  dispozi?ia  selec?ionatorilor-abona?i,
care vor putea elabora noi soiuri.
   A?a s-a n?scut ideea de a se trimite din  Rusia  în  toate  ??rile  lumii
expedi?ii speciale în vederea colect?rii de gene. N. I. Vavilov, adep?ii  ?i
discipolii s?i au organizat circa 150  expedi?ii  în  cele  mai  îndep?rtate
col?uri ale fostei Uniuni Sovietice ?i alte 50 în diferite ??ri de pe  toate
continentele.
   Ca  urmare  a  eforturilor  depuse  de  aceste  expedi?ii,  precum  ?i  a
schimburilor  îndelungate  de  probe  de  semin?e  ?i  material  s?ditor  cu
institu?ii ?tiin?ifice din toate ??rile, la IUC? în domeniul  fitotehniei  a
fost creat? o colec?ie unic? de plante vii, care  în  prezent  num?r?  peste
250 de mii de mostre, obiectivul fiind în viitor s? se ajung?  pân?  la  400
de mii de mostre.
   Pe baza colec?iei, precum ?i datorit? aplic?rii pe larg a îngr???mintelor
minerale, a irig?rii, chimiz?rii ?i mecaniz?rii proceselor  de  cultivare  a
culturilor agricole, fitotehnia a atins în prezent cel mai înalt  nivel  din
istoria agriculturii.  Cu  ajutorul  noului  ritm  tehnologic  de  cultivare
câmpurile devin adev?rate «sec?ii de  produc?ie»,  iar  plantele  -  «ma?ini
verzi» de transformare a îngr???mintelor minerale  în  hran?  pentru  om  ?i
animale agricole.
   Soiurile create se caracterizeaz?, în primul rând, prin faptul c? la  ele
este sporit? ponderea gr?un?elor în raport cu  masa  general?  a  plantelor.
Savan?ii  numesc  aceast?   însu?ire  «recuno?tin?a»   plantelor   fa??   de
introducerea îngr???mintelor. Dar aplicarea unor doze mari de  îngr???minte,
în special azotate, a avut ?i consecin?e ne dorite: grânele  au  început  s?
poligneasc?. De aceea, aproape concomitent în toate ??rile,  au  început  s?
apar? soiuri cu tulpina scurt?, rezistente la polignire.
    Fa?? de selec?ionatori  î?i  înainteaz?  preten?iile  ?i  mecanizatorii,
lega?i nemijlocit de cultivarea  ?i  recoltarea  plantelor,  care-?i  doresc
soiuri la care fructele se coc concomitent ?i sunt amplasate cam la  aceea?i
în?l?ime.
   Tot odat?,  l?rgirea  grani?elor  agriculturii  irigate  a  determinat  o
sporire a bolilor micotice la graminee.
   Acestea ?i alte numeroase exemple indic? asupra faptului c? nici tehnica,
nici chimia, f?r? modificarea eredit??ii plantelor  nu  pot  s?  rezolve  cu
succes   problema   sporirii   roadelor.   De   aceea    geneticiienii    ?i
selec?ionatorii trebuie s? ?in? cont de toate «preten?iile» ?i s?  lichideze
consecin?ele ne dorite prin crearea de soiuri corespunz?toare.
   S-au modificat ?i ritmurile activit??ii de  selec?ie  pe  baz?  genetic?.
Pân? nu demult înc? pentru ob?inerea unui nou soi de culturi cerealiere  era
nevoie de • 12-14 ani, iar schimbarea lor de pe câmpuri avea loc o  data  în
20 de ani. În prezent  situa?ia  s-a  schimbat.  Perfec?ionarea  continu?  a
tehnologiei cultiv?rii plantelor impune  crearea  în  termen  mai  reduse  a
noilor soiuri.
   De exemplu, cultivarea unui  astfel  de  soi  înalt  productiv  cum  este
Bezostaea-1 da anual fostei URSS o produc?ie suplimentar?  de  mare  valoare
din punctul de vedere al economicit??ii ?i  nu  este  indiferent  faptul  c?
acest soi a fost ob?inut cu 2-3 ani mai devreme sau cu 2-3 ani mai târziu.
    În rezolvarea acestor obiective un rol important i-a revenit geneticiii,
care la etapa  industrializ?rii  la  care  se  afla  produc?ia  agricol?  se
manifesta în crearea de noi soiuri. Tot odat?, crearea acestor  soiuri  este
de ne conceput f?r? cunoa?terea profund? ?i exact? a legilor eredit??ii.
   În ultimii ani genetica ?i selec?ia plantelor au înregistrat un  asemenea
progres, încât el a fost numit, pe bun? dreptate,  «revolu?ia  verde».  C?ci
numai cu -20-30 de ani în urm? pentru  cele  mai  bune  soiuri  de  grâu  de
toamn? limita rodniciei o  constituia  25-30  q/ha,  iar  în  prezent  multe
soiuri de grâu de toamn?, având un agronom corespunz?tor, asigur?  ob?inerea
a câte 60-70 q/ha ?i câte 90-100 q/ha în cazul irig?rii.

   9.1.1 Hibridarea ca metod? de ob?inere a soiurilor noi

   Care sunt, deci, metodele geneticiii ?i  selec?iei  care  permit  crearea
unor soiuri înalt productive de plante de cultur??
   Printre metodele destul de veci, dar bine încercate, aplicate  cu  succes
în  prezent  trebuie  numit?  hibridarea.  Hibridarea  ofer?'  posibilitatea
îmbin?rii într-un singur soi a însu?irilor utile a dou? ?i mai  multe  forme
parentale. Prin aceast?  metoda  au  fost  deja  create  soiuri  de  culturi
cerealiere productive,  cu  boabe  de  calitate  superioar?,  rezistente  la
factorii climatici nefavorabili, la  boli  ?i  d?un?tori,  la  polignire  ?i
scuturare. Dintre soiurile omologate de grâu aproximativ  60%  sunt  formate
prin hibridare.
   O capodoper? a selec?iei o constituie soiul de grâu de toamn?  Bezostaia-
1, creat de academicianul P. P. Luchieanenco. Acest soi cu  tulpina  scurt?,
cu paiul tare, care nu poligne?te la irigare, este tot  odat?  rezistent  la
rugina brun?, galben? ?i de tulpin? ?i la iernare. El are  o  productivitate
înalt?,  iar  f?ina  ?i  produsele  preparate  din  ea  sunt   de   calitate
superioar?. Ce îmbinare de caractere ?i  însu?iri  utile!  Un  adev?rat  soi
«genial»!
   Conform rezultatelor încerc?rii interna?ionale a soiurilor, Bezostaia-1 a
fost apreciat drept cel mai bun soi de grâu de toamn? din lume.
   Lucrând în vederea cre?rii unor soiuri noi, ?i mai productive,  de  grâu,
P.  P.  Luchieanenco  a  încruci?at  Bezostaea-1  cu  soiuri  rezistente  la
polignire din RDJ ?i a ob?inut soiurile înalt productive de grâu  de  toamn?
«Avrora» ?i «Cavcaz» - cu tulpina scurt?, rezistente la  polignire  ?i  boli
micotice, capabile s? dea roade de 70-80 q/ha.
   Un  loc  deosebit  în  selec?ia  grâului  de  toamn?   revin   lucr?rilor
academicianului V. N. Remeslo. În  cadrul  IC?  «Mironovschii»  în  domeniul
selec?iei ?i seminologiei,  el  a  creat  un  remarcabil  soi  sub  aspectul
productivit??ii ?i calit??ii boabelor - Mironovscaia-808.
   Savan?ii de la Institutul «Mironovschii» au creat o serie de  noi  soiuri
cu un ?i mai, ridicat poten?ial productiv. Este vorba de soiurile  Ilicovca,
Mironovscaea-Iubileinaia ?i  altel¸,  care  dau  o  road?  de  90-100  q/ha.
Veniturile de la introducerea lor, ob?inute în curs de 3  ani,  au  întrecut
de 1000 de ori cheltuielile pe care le-a  necesitat  crearea  lor.  Apoi  pe
câmpuri a început s? fie sem?nat ?i grâul de toamn? «Prjevalscaia», care  în
condi?iile irig?rii d? roade de 110,4 q/ha.
   O  larg?  aplicare  au  c?p?tat  la  graminee  lucr?rile   de   hibridare
îndep?rtat?.  În  cazul  hibrid?rii  îndep?rtate  sunt  încruci?ate  plante,
apar?inând unor specii ?i chiar unor genuri diferite (de  exemplu,  grâu  ?i
secar?). Metoda permite introducerea într-o anumit?  specie  a  caracterelor
altei  specii,  inclusiv  a  caracterelor  unor  specii  s?lbatice.  Aceasta
l?rge?te extrem  de  mult  îmbinarea  unor  însu?iri  productive  valoroase.
Astfel au fost create un num?r mare  de  soiuri  ca  urmare  a  încruci??rii
diferitelor  specii  de  grâu,  grâu  ?i  secar?,  grâu  ?i  pir.  Aplicarea
hibrid?rii  îndep?rtate  este  legat?   ?i   de-un   ?ir   de   dificult??i:
compatibilitatea proast? a p?rin?ilor,  sterilitatea  hibrizilor  din  prima
genera?ie. În cazul încruci??rii unor plante de diferite  specii  în  hibrid
se îmbin? garnituri ne omologe (ne asem?n?toare) de cromozomi. De  aceea  la
hibrid  meioza  decurge  incorect  (în   game?i   se   stabilesc   garnituri
cromozomale diferite ?i incomplete). Astfel de game?i sunt ne viabili.
   Geneticiianul G. D. Carpecenco a  elaborat  teoria  ?i  metoda  îmbin?rii
cromozomilor formelor parentale în hibridul fertil. El a fost primul care  a
ob?inut un hibrid intergenic fertil prin încruci?area ridichii cu varza.  Cu
aplicare la culturile cerealiere,  ideile  lui  G.  D.  Carpecenco  au  fost
realizate în modul cel mai deplin  la  crearea  culturii  numite  triticale,
care reprezint? un hibrid fertil rezultat din grâu ?i secar?.  Triticale  se
ob?ine  prin  încruci?area  grâului  cu  secara   ?i   dublarea   garniturii
cromozomale  a  hibridului,  ac?ionând  cu  alcaloidul   numit   colchicin?.
Colchicina împiedic?  repartizarea  cromozomilor  în  procesul  diviziunilor
celulare. În acest fel, cromozomii de grâu ?i de  secar?  devin  perechi  ?i
hibridul devine fertil.
   Triticale a mo?tenit de la p?rin?i calit??ile lor cele mai bune: hibridul
este mai rezistent la schimb?rile bru?te de timp, cre?te la fel de  bine  pe
cele mai diferite soluri ?i este  mai  rezistent  la  boli,  în  special  la
rugin?. Unele soiuri de triticale îmbin? con?inutul înalt do proteine ca  la
grâu cu un mare con?inut  de  lizin?  -  aminoacid  indispensabil  -  ca  la
secar?. În afar? de aceasta, noua cultur? s-a dovedit a fi mai roditoare  ?i
este cultivat? în prezent în 52 de ??ri.
   Se considera c? f?ina de triticale va fi mai proast? decât cea  de  grâu.
A?a s-a ?i întâmplat în cazul primelor forme ale hibridului. Pâinea  nu  era
pl?cut? la gust ?i nu cre?tea. De aceea triticale  era  privit  ca  grâu  de
furaj, fiind introdus în ra?ia vitelor de carne ?i de lapte ?i  a  p?s?rilor
domestice. S-a observat c? animalele ?i  p?s?rile  mâncau  cu  poft?  grâul,
ad?ugând bine în greutate. Iar  analizele  efectuate  recent  asupra  f?inii
celor mai bune ?i mai noi soiuri de triticale au demonstrat  c?  din  ea  se
poate coace pâine destul de bun?.
   A. F. ?ulîndin a creat trei soiuri cerealiere  de  triticale  (Amfiploid-
196, 201, 206) ?i unul de furaj (Amfiploid-1). Productivitatea  triticalelor
cerealiere atinge 75 q/ha, iar a celui de furaj - aproximativ  500  q/ha  de
mas? verde.
   Pe baza încruci??rii interspecifice a pirului cu grâul  academicianul  N.
V. ?i?in a creat soiuri ?i forme valoroase de grâu de toamn?, având  o  mare
rezisten?? la polignire, imunitate fa?? de o serie întreag? de boli.
   În Gr?dina Botanic? central? a A? a URSS N. V. ?i?in ?i V.  F.  Liubimova
au ob?inut un nou hibrid cerealier trigenic în  urma  încruci??rii  grâului,
pirului ?i sec?rii. Hibridul are 35 de cromozomi din care  21  proveni?i  de
la grâul moale, 7-de la pir ?i 7-de la secar?. El îmbin? astfel caractere  a
trei genuri de plante, fiind multianual.
   Pentru a lichida sterilitatea hibridului, germenii lui au fost prelucra?i
cu colchicin?, fapt care a dus la dublarea num?rului de  cromozomi.  Formele
de plante ob?inute au 70 de cromozomi ?i sunt  fertile.  Hibrizii  grâu-pir-
secar?  îmbin?  astfel  de  caractere  utile  ca  rezisten?a   la   iernare,
vivacitatea, imunitatea la boli micotice ?i bacteriene, calitatea  înalt?  a
boabelor.
   În ac?iunea de sporire a produc?iei de cereale în ??rile sudice  inclusiv
în republica  noastr?,  cu  condi?ii  climaterice  de  toamn?  ?i  prim?var?
specifice o mare importan?? prezint? crearea unor soiuri de  grâu  de  tipul
plantelor îmbl?toare.
   Ele sunt create prin metoda hibrid?rii formelor  de  toamn?  cu  cele  de
prim?var?. În cazul când sunt îns?mân?ate toamna, ele se comport?  ca  grâul
de  toamn?,  iar  în  cazul  îns?mân??rii  --  prim?vara  -  ca   cel     de
prim?var?.   La Universitatea agrar?   «M.  V.  Frunze»  din  Chi?in?u  s-au
efectuat  cercet?ri  ale  naturii  genetice   a   îmbl?toarelor   în   cazul
încruci??rii grâului de prim?var? cu grâu de toamn? de c?tre V. D.  Siminel.
El a creat o colec?ie de forme variate de acest tip  (D-915,  D-983,  D-1009
?. a ) pentru îns?mân?area în perioade mai  târzii  ?i  în  condi?iile  unor
toamne prelungite ?i secetoase. În astfel de an  dup? rodnicie  îmbl?toarele
întrec cu 5-10 q/ha cele mai bune soiuri de grâu de  toamn?  (Mironovscaiea-
808, Bezostaiea-1 ?. a.).
   În plus, ele se remarc? prin calitatea înalt? a f?inii ?i a produselor de
panifica?ie.
   Una din direc?iile cu cea mai bun? perspectiv? a geneticiii  în  domeniul
selec?iei se  bazeaz?  pe  aplicarea  fenomenului  heterozisului,  numit  ?i
fenomen al vigorii hibride. Dup? cum se ?tie, formele hibride ale  plantelor
se deosebesc printr-o cre?tere mai intens?, prin  vigoarea  masei  vegetale,
printr-o road? înalt? de boabe.
   Prin aplicarea teoriei genetice s-a putut stabili c? cel mai  mare  efect
heterozis îl d? încruci?area liniilor pure. Ob?inerea  unor  forme  hibridie
la plantele autopolenizate este, îns?, o chestiune  destul  de  grea,  fiind
legat?  de  mari  investi?ii  de  mijloace.  De  exemplu,  pentru  ob?inerea
hibrizilor între linii la porumb a fost necesar ca  de  pe  plantele  liniei
materne s? fie regulat îndep?rtate paniculele (inflorescen?ele),  creându-se
astfel  posibilitatea  poleniz?rii  încruci?ate  cu  polen  de  alt?  linie-
patern?. Aceast?  opera?ie a fost efectuat? manual ?i a necesitat mult  timp
?i mult? munc?. Ce-i drept, descoperirea  fenomenului  sterilit??ii  mascule
citoplasmatice (SMC) a f?cut s?  dispar?  necesitatea  efectu?rii  opera?iei
indicate.
   Fenomenul  SMC  la  porumb  a  fost  descoperit  concomitent   de   c?tre
selec?ionatorul, academicianul M. I. Hadjinov ?i de c?tre savantul  american
M. Rods ?i const? în aceea c? la plantele respective  paniculele  dau  polen
ne viabil. Dar în virtutea faptului  c?  sterilitatea  este  determinat?  de
anumite caracteristici ale citoplasmei ?i,  deci,  se  mo?tene?te  pe  linie
matern?, ?i hibridul ob?inut va fi steril. Pentru evitarea acestui lucru  în
calitate de forme paterne  sunt  folosite  forme  care  au  însu?irea  de  a
reinstaura în hibrid  fertilitatea,  deoarece  cromozomii  lor  con?in  a?a-
numitele gene-restauratoare. În produc?ia curent? se aplic? demult  o  serie
de asemenea  hibrizi  heterozici  ca,  de  exemplu,  Crasnodarschii-303  TV,
Dneprovschii-201,  Orbita  MV  ?.  a.,  care  fac  s?   sporeasc?   cu   30%
productivitatea în boabe ?i mas? verde.
   În Moldova porumbul cu SMC a început s? fie cultivat din anul 1955. El  a
fost descoperit  printre  soiurile  locale  de  porumb:  Moldovenesc-galben,
Moldovenesc-portocaliu,  Cincvantino  ?.  a.  A  fost  trecut?  pe  baz?  de
sterilitate cultura semincier? a mai multor .hibrizi de porumb, fapt care  a
permis s? se economiseasc? anual 150-200 mii de zile-om.
   Pe baza heterozisului productivitatea p?pu?oiului a crescut de  la  20-30
q/ha la hibrizii între  soiuri  60-70  q/ha  la  hibrizii  între  linii.  Se
desf??oar? o mare munc? în vederea cre?rii unor hibrizi  de  grâu,  floarea-
soarelui ?i de alte culturi.

   9.1.2 Rolul poliploidiei în ameliorarea plantelor

   Un fenomen nu mai pu?in  interesant,  aplicat  în  cultura  plantelor  îl
constituie poliploidia.
   Cunoa?tem  de  acum  c?  garnitura  cromosomal?  de  baz?  caracteristic?
celulelor sexuale, se nume?te garnitur? haploid?. Pentru  celulele  somatice
ale  majorit??ii  speciilor  de   plante   sunt   caracteristice   garnituri
cromozomale duble sau diploide. În condi?ii naturale se întâlnesc, îns?,  ?i
forme de plante cu o garnitur? cromozomal? poliploid?. Astfel,  de  exemplu,
specia de grâu  numit?  tenchi  con?ine  o  garnitur?  cromozomal?  diploid?
(2n=14), grâul tare - o garnitur? tetraploid? (4n=24), iar grâul moale  -  o
garnitur? cromozomal? hexaploid? (6n=42) Ultima form? este ^ forma  de  grâu
cea  mai  r?spândit?  pe  glob  ?i  cu  rezisten?a  cea  mai  mare  la  ger.
Academicianul A. R. Gebrac a ob?inut soiuri de grâu care con?in în  celulele
lor somatice  câte  56  ?i  70  de  cromozomi,  adic?  forme  octaploide  ?i
decaploide, care nu se întâlnesc în flora spontan?.
   Fenomenul poliploidiei poate fi declan?at pe cale  artificial?,  folosind
în acest scop diferite substan?e chimice, dintre care  r?spândirea  cea  mai
larg? a c?p?tat-o alcaloidul  pomenit  mai  sus  -  colchicina.  Formele  de
plante poliploide se  deosebesc  de  cele  diploide  dup?  multe  caractere,
inclusiv dup? productivitate.
   A. N. Lutcov, V. A. Panin, V. P. Zosimovic au ob?inut un soi de sfecl? de
zah?r triploid?, care d? o road? de r?d?cini dulci ?i de frunze de dou?  ori
mai mare ?i, ce-i mai important, con?inutul de zah?r din  r?d?cini  este  cu
10-25%  mai  ridicat  în  compara?ie  cu  parametrii  respectivi  ai  formei
diploide.
   În Japonia, Ungaria, SUA se  cultiv?  harbuji,  care  se.  caracterizeaz?
printr-o productivitate  mare,  con?inut  sporit  de  zah?r,  aproape  fiind
lipsi?i de semin?e ?i având o capacitate mai mare de p?strare.
   Poliploidia este aplicat? cu succes ?i în selec?ia culturilor  cerealiere
Au fost create  deja  un  ?ir  de  soiuri  de  secar?  tetraploid?:   Belta,
Leningradecaia tetraploidnaia, Polesscaia tetra. Start ?. a. Ele se  disting
printr-o  înalt?  productivitate,  prin  boabe  mari,  prin  faptul  c?   nu
polignesc ?i printr-o mai mare rezisten?? la bolile micotice decât  soiurile
diploide de secar?.
   În cadrul Gr?dinii botanice a A? a Republicii Moldova  I.  S.  Rudenco  a
ob?inut o form? tetraploid? de poam? Risling-de-Rin.  Ea  are  bobi?ele  mai
mari (aproape de dou? ori decât la forma  diploid?),  iar  coacerea  lor  se
produce cu 7-10 zile mai devreme.
   O mare munc? se desf??oar? ?i în vederea ob?inerii unor forme  poliploide
de plante de furaj. Astfel, soiurile tetraploide de trifoi ob?inute  dau  un
însemnat adaos de mas? verde (25-86%) ?i cresc repede dup? seceri?.
   În Polonia a fost ob?inut? seradel? tetraploid?,  care  d?  cu  204%  mai
mult? mas? verde decât cea diploid?.

   9.1.3 Mutageneza experimental?

   O  deosebit?  aplicare  a  c?p?tat   în   selec?ie   metoda   mutagenezei
experimentale, adic? a inducerii  artificiale  a  muta?iilor,  care  servesc
drept materie ini?ial? pentru crearea  unor  forme  noi  de  plante.  Pentru
realizarea muta?iilor se folosesc atât mutageni fi-zici (diferite tipuri  de
radia?ie) cât ?i diferite. substan?e  chimice.  Metoda  mutagenezei  permite
modificarea unor caractere ale acestui soi  prin  schimbarea  anumitor  gene
sau blocuri de gene. Metoda poate fi aplicat?  în  vederea  corect?rii  unor
neajunsuri ale soiului (de exemplu,  rezisten?a  sc?zut?  la  polignire  sau
boli). Dar principala direc?ie în folosirea mutagenezei  const?  în  crearea
de forme, având anumite caractere valoroase, cu  scopul  implic?rii  lor  în
încruci??rile ulterioare.
   Deja a fost omologat soiul mutant de floarea-soarelui  Pervene?,  ob?inut
prin metoda mutagenezei  chimice.  Con?inutul  de  acid  oleic  al  uleiului
extras din semin?ele acestui soi atinge 75%, ceea ce reprezint? de dou?  ori
mai mult decât la soiurile obi?nuite.
   Aplicând tratamente cu substan?e ca nitrozoetiluree (NEU),  dimetilsulfat
(DMS), etilenimin? (EI), etilmetansulfonat  (EMS)  ?i  cu  altele,  I.  I  .
Tarasencov a reu?it s?  induc?  numeroase  caractere  utile  la  maz?re.  De
exemplu, una din formele mutante ale maz?rei se coace  cu  o  s?pt?mân?  mai
devreme, iar alta  cu 10 zile mai târziu în  raport  cu  soiurile  ini?iale,
ceea  ce  ofer?  posibilitatea  înc?rc?rii  mai  uniforme  a  fabricilor  de
conserve. Alte forme au întrecut cu  60%  productivitatea  unor  a?a  soiuri
bune cum sunt Pobediteli ?i Ciudo Calvedona. Au fost ob?inu?i mutan?i  cu  o
amplasare  compact?  a  boabelor,  cu  o  tulpin?  mai  scurt?,  fiind   mai
rezisten?i  la  polignire  ?i  prezentând  .  avantaje   pentru   recoltarea
mecanizat?. Dar, probabil, cel mai interesant s-a  dovedit  a  fi  soiul  de
maz?re  cu  sterilitate  func?ional?  incapabil  de  autopolenizare.  La  el
pistilul iese în afar?, iar staminele sunt foarte scurte, de  aceea  polenul
de pe ele nu nimere?te pe pistil. Concomitent la al?i mutan?i s-a format  un
nou tip de floare: cu  totul  deschis?,  accesibil?  pentru  polenizarea  de
c?tre insecte. A?a a fost  creat?  pentru  prima  oar?  maz?re  capabil?  de
polenizare încruci?at?.
    Ac?iunea acestor mutageni chimici a fost  controlat?  pe  ro?ii.  ?i  cu
acest prilej au fost  ob?inu?i  mutan?i  care  prezentau  interes:  aveau  o
coacere mai rapid?,  erau  mai  productivi,  iar  mutagenii  DMS  ?i  EI  au
determinat formarea la soiul Moldavschii-rannii a unor plante  cu  ciorchini
a câte 30 de ro?ii  fiecare-recomandându-se  ca  foarte  avantajoase  pentru
recoltarea mecanizat?.
   La A? a RM V. N. Lâsicov ?i colaboratorii s?i au creat pe baza  folosirii
factorilor fizici ?i chimici o original?  colec?ie  de  mutan?i  de  porumb,
care num?r? peste 500  de  forme,  fiecare  dintre  care  având  un  ?ir  de
caractere valoroase: precocitate, num?r sporit de  ?tiule?i,  rezisten??  la
t?ciune, con?inut ridicat de proteine ?. a. În RM  trec  probele  sta?ionare
circa 100 de noi hibrizi  de  p?pu?oi,  crea?i  pe  baza  liniilor  mutante.
Folosirea unor muta?ii ca Opac-2  ?i  Flauri-2  au  ca  efect  îmbun?t??irea
calitativ?  a  proteinelor  din  gr?un?ele  de  porumb  pe  contul  sporirii
con?inutului de aminoacizi indispensabili (lizin?, triptofan)  ?i  în  acest
fel sporindu-i valoarea biologic?.
   Experien?ele de îngr??are a porcilor au demonstrat c? la hr?nirea lor  cu
p?pu?oi cu procent sporit ' de lizin? sporul de greutate în 24 de  ore  este
egal cu .. 500-550 g, iar la hr?nirea cu p?pu?oi  obi?nuit-doar  cu  230-310
g.
   Hibridul Moldavschii-423 VL, creat de T. S. Cealîc, A. F.  Palii,  M.  I.
Borovschii ?. a. ?i raionat în republic?, con?ine  de  dou?  ori  mai  mult?
lizin? decât alte soiuri.
   Uneori metoda mutagenezei experimentale d? forme care lipsesc cu totul în
natur?. Tratând semin?ele de grâu cu raze gama,  selec?ionatorul  indian  M.
S. Svaminatan a creat, de exemplu, vestitul soi-pitic, a  c?rui  introducere
în practica agricol?  a  contribuit  într-o  m?sur?  însemnat?  la  sporirea
produc?iei de grâu  a  Indiei.  Prin  aceea?i  metod?  academicianul  P.  P.
Luchieanenco  a  ob?inut  un  mutant  din  soiul  Bezostaea-1  ?i  o   linie
semipitic?  de  grâu  cu  un  con?inut  ridicat  de   protein?   ?i   cu   o
productivitate de peste 80 q/ha.
   Unul  din  principalii  factori  din  mediul   extern,   care   determin?
productivitatea soiurilor, este regimul radia?ional. Dac?  plantele  vor  fi
mai bine luminate, productivitatea lor va fi corespunz?tor mai  înalt?.  Dar
faptul depinde, în ultim? instan??,  de  structura  plantelor-de  caracterul
compactit??ii ?i al ramifica?iei tufei, de orientarea frunzelor  în  spa?iu.
De exemplu, la p?pu?oi frunzele sunt situate vertical ?i de aceea, chiar  la
o densitate sporit? a plantelor, fiecare din ele cap?t?  o  doz?  suficient?
do raze solare. La bumbac, îns?, frunzele din partea superioar?  le  umbresc
ne cele din partea interioar?.  În  perioada  înfloririi  ?i  rodirii,  când
rândurile se unesc, etajele medii ?i inferioare  se  afl?  în  condi?ii  «de
foame» de lumin?, fapt care se reflect? negativ asupra  productivit??ii.  De
aceea, la «construirea» unor noi forme de  bumbac  o  aten?ie  deosebit?  se
acord? geometriei tufei. Prin iradierea cu raze gama a  semin?elor  savan?ii
Institutului de cultur? a bumbacului al A?  Tajice au ob?inut  60  de  forme
de bumbac modificate genetic. Între acestea se num?r? ?i mutantul  «Duplex»,
la care frunzele sunt dispuse în a?a fel, încât nu se împiedic? una se  alta
?i razele soarelui lumineaz?  aproape  integral  etajul  mediu.  Pe  fiecare
peduncul al fructului plantei se dezvolt? ' câte  dou?  capsule  de  valoare
complecta,  scuturarea   rodului   legat   fiind   minim?.   Productivitatea
mutantului este cu 10 q/ha mai mare decât la soiul industrial primar  108-f,
fiind de  asemenea  superior  în  ce  prive?te  calit??ile  tehnologice  ale
fibrelor.
   Una din ispititoarele c?i de ridicare  a  productivit??ii  fitotehniei  o
constituie sporirea  facult??ii  germinative  a  semin?elor  în  câmp.  Este
general cunoscut faptul c? în câmp uneori nu  încol?esc  aproape  o  p?trime
din semin?ele cultivate. ?tiin?a agricol? mondial? caut? c?i de stimulare  a
încol?irii semin?elor. Se încarc? s? se ac?ioneze  asupra  grâului  cu  câmp
electromagnetic, raze  lazer,  cu  vibra?ii  de  frecven??  superânalt?,  cu
impulsuri de radia?ie solar? concentrat?.
   Savantul din Novosibirsc I. F. Peatcov a elaborat  o  metod?  de  ac?iune
asupra semin?elor de grâu cu raze infraro?ii,  fapt  care  are  drept  efect
îmbun?t??irea încol?irii  ?i  cre?terea  rodniciei.  Semin?ele  de  clasa  a
treia, care dau 85% de încol?ire ?i care în  mod  obi?nuit  nu  se  seam?n?,
fiind tratate în prealabil cu raze infraro?ii, au dat o  produc?ie  de  25,1
q/ha.
   Peatcov a stabilit limita la care iradierea  infraro?ie  poate  determina
cre?terea procentului de încol?ire a semin?elor: era de  26%.  Roada  de  pe
terenurile experimentale trecea cu mult de 26%. Pe ce baz?? Spicele de  grâu
de aici erau mai bine dezvoltate, nu sufereau  de  boli,  de?i  nu  fuseser?
supuse în prealabil tratamentului cu substan?e chimice toxice.  Razele  s-au
dovedit a fi ap?r?tori mai puternici ai plantelor decât mijloacele  chimiei.
Mai mult. Peatcov a sem?nat semin?ele iradiate într-un sol special  infectat
?i ele r?mâneau s?n?toase.
   Noua metod? prezint? ?i o serie de alte avantaje. Sistemul  radicular  al
plantelor experimentale e aproape de dou? ori mai viguros decât la  cele  de
control. Aria suprafe?ei frunzelor este în medie cu 19%  mai  mare.  Boabele
experimentale con?in cu 3% mai mult gluten, iar acesta este  un  indiciu  al
unui con?inut mai ridicat de albumine. Deci, plantele  sunt  mai  productive
?i dau o road? mai calitativ?. Este o realizare unic?! O alt?  metod?,  care
s? dea rezultate asem?n?toare, pân? una-alta nu exist? în  tehnica  agricol?
mondial?. ?i aceast?  performan?? ar fi fost de neconceput  f?r?  s?  se  fi
apelat la serviciile geneticiii.

   9.2 Genetica ?i zootehnia

   În condi?iile actuale de cre?tere a popula?iei globului ?i  respectiv  de
sc?dere a suprafe?elor rezervate plantelor furajere  pe  locuitor  zootehnia
are datoria de a  face  fa??  acestei  noi  situa?ii.  Aceast?   sarcin?  de
asigurare a popula?iei în cantit??i  satisf?c?toare  cu  produse  animaliere
poate fi rezolvat? nu atât pe contul sporirii  num?rului  de  vite,  cât  pe
contul sporirii productivit??ii lor.
   Tot odat?, este necesar s? se ia în considera?ie o serie de noi tendin?e,
ce se manifest? în direc?ia  de  dezvoltare  a  zootehniei.  Vorba  este  c?
sc?derea muncii fizice grele a determinat o sc?dere  a  nevoii  de  gr?simi.
Din aceast?  cauz? în întreaga lume se desf??oar? o  reprofilare  a  tuturor
verigilor zootehniei spre produc?ia de carne bogat? nu  în  gr?simi,  ci  în
proteine.
   Continu? procesul de domesticire a unor specii de  animale.  A  ap?rut  o
ramur? zootehnic? cu totul nou? - cre?terea animalelor s?lbatice.
   Intensificarea industrializ?rii unui ?ir de ramuri zootehnice  (cre?terea
p?s?rilor,  a  vitelor  de  lapte,  a   porcilor)   necesit?   selec?ionarea
animalelor din punctul de vedere  al  capacit??ii  acestora  de  a  tr?i  în
condi?ii neobi?nuite pentru ele ?i al adapt?rii la  un  ?ir  de  procese  de
produc?ie noi. De exemplu, mecanizarea mulsului  a  condi?ionat  necesitatea
selec?iei dup? un  astfel  de  caracter  cum  este  viteza  de  secretare  a
laptelui ?i forma ugerului. Ca urmare a muncii de pr?sil?  ?i  de  selec?ie,
au fost create cirezi înalt productive cu o cantitate anual? de  lapte  muls
de la fiecare vac? de rasa Neagr?-b?l?at? cu  alb  de  5-6  mii  kg,  de  la
rasele Simental, Ro?ie de step? ?i de la o serie de alte rase -  câte  4-4,5
mii kg. În cursul unei lacta?ii de la vaca recordist? Volga (de ras? Neagr?-
b?l?at? cu alb) din sovhozul «Rossia» regiunea  Celeabinsc,  s-a  muls  17,5
mii kg de lapte, de la vaca Malvina (de rasa Simental),  rejiunea  Cernigov-
14,4 mii kg. Au fost create noi rase de vite de  carne  (cazah?),  de  lapte
(curgan?, caucazian?, brun? ?. a.).

   9.2.1 Fenomenul heterozisului la animale

   O direc?ie important? a  geneticiii  animalelor  o  constituie  folosirea
heterozisului, care apare la încruci??rile interspecifice între linii.
   Cel mai bun exemplu în  acest  sens  îl  constituie  ob?inerea  unor  pui
heterozici (hibrizi). Purtând numele de produc?ie broiler,  aceast?   metod?
se dezvolt? în întreaga lume în  propor?ii  enorme.  Sarcina  ei  const?  în
crearea de pui, care în 8 s?pt?mâni s? ating?  o  greutate  de  1,4  kg.  În
condi?iile actuale ale produc?iei industriale a  puilor  broiler  sporul  în
greutate de 1 kg se realizeaz? prin cheltuirea doar a 2 kg de hran?.
   Efectul heterozis dup? un astfel de caracter important  ca  produc?ia  de
ou? este studiat pe larg. Conform datelor ob?inute de I. Socican, G.  Caitaz
  ?i L. Vandiuc, introducerea hibrizilor simpli ?i  complec?i  de  g?ini  în
toate gospod?riile-marf?  din  republic?  va  permite  s?  se  ob?in?  anual
suplimentar câte 6-7 mln. ou?.
   Efectul heterozis se manifest? de asemenea la porci  ?i  oi.  Rezultatele
experien?elor efectuate de V. Ju?co ?i A.  Anghelu?a în cadrul  Institutului
de cercet?ri ?tiin?ifice în domeniul zootehniei ?i medicinii veterinare  din
Republica  Moldova,  au  ar?tat  c?  efectul  heterozisului   de   pe   urma
încruci??rii interrasiale a porcilor de rasa Marele-alb, Lendras ?i a  celor
de  rasa  Eston?  pentru  becon  constituie  în   medie   în   ce   prive?te
productivitatea scroafelor 8-12%, dup? sporul în greutate - 10-15%  ?i  dup?
cheltuielile pentru hran?-8-10%.
   La oi efectul heterozisului se folose?te în scopul sporirii produc?iei de
carne de miel. Experien?a efectuat? de  F.  Iliev  ?i  I.  I.  Mogoreanu  în
raionul Comrat, a demonstrat c? tineretul hibrid  îl  dep??e?te  pe  cel  de
ras? pur? în greutate vie cu 19-30% ?i d?, calculat pe  fiecare  animal,  cu
17,5% mai mult? produc?ie.
   Mul?i hibrizi destul de valoro?i au fost ob?inu?i prin metoda  hibrid?rii
îndep?rtate a animalelor. Savan?ii, încruci?ând oi cu lân? fin? cu  berbecul
s?lbatic arhar, au creat o nou? ras? - rasa cu  lini? fin? Arharo-Merinos  -
cu o bun? adaptare la condi?iile natural-climatice ?i de  hran?  locale.  În
urma  încruci??rii  berbecului  s?lbatic  muflon  cu  oi  domestice  a  fost
ob?inut? o form? hibrid? de berbeci bine adapta?i la condi?iile de step?  ?i
ale p??unilor alpine de înalt? altitudine.
   ?inem numaidecât s? pomenim ?i de încruci?area vitelor  cornute  mari  cu
zebu. Zebu este un animal ne preten?ios  ?i  foarte  rezistent;  el  suport?
bine ?i c?ldura, ?i frigul, este rezistent la  numeroase  boli  infec?ioase,
hematoparazitare ?i de alt? natur?. Laptele de zebu are un  procent  ridicat
de gr?simi, proteine ?i  microelemente.  El  digereaz?  mai  eficient  decât
animalele domestice hrana. De aceea  folosirea  calit??ilor  sale  utile  în
selec?ie este deosebit de important?.
   În SUA prin încruci?area dintre zebu ?i vite de carne au fost create  noi
rase productive. Între acestea se num?r? ?i cunoscuta  ras?  Santa-Hertruda.
În cadrul Institutului de  cercet?ri  ?tiin?ifice  «Ascaniea-Nova»  au  fost
încruci?ate vaci de ras? Ro?ie de Step? cu zebu arab, în Azerbaijean  ?i  în
republicile din Asia Mijlocie au fost încruci?ate animale de rase locale.
   De la cei mai buni hibrizi s-au ob?inut câte 6 mii kg  de  lapte,  cu  un
procent de gr?sime. dep??ind 4%. Hibrizii î?i întrec p?rin?ii ?i  dup?  alte
calit??i folositoare: animalele sunt mari, grase,  greutatea  medie  a  unei
vaci fiind egal? cu 550 kg. Carnea  este  gustoas?,  prezentând  un  caloraj
ridicat.
   La crearea raselor noi de animale se ?ine  de  asemenea  cont  ?i  de  un
astfel de indiciu economic, cum este consumul de nutre?uri  pe  unitatea  de
produc?ie. Se ?tie, c? pentru hr?nirea animalelor se cheltuiesc de patru  ?i
jum?tate ori mai multe proteine decât cantitatea pe care ele o redau  omului
sub form? de carne, lapte, ou? ?i alte produse bogate în  protein?.  Care  e
solu?ia? Se  fac  încerc?ri  de  rezolvare  a  problemei,  crescându-se  noi
produse proteice  pentru  animale  -  începând  cu  drojdiile  ce  cresc  pe
parafinele petroliere pân? la de?eurile din industria alimentar?.
   Dar exist? ?i o alt? cale: crearea unor noi animale, care se mul??mesc cu
o hran? modest?, dar pe care o folosesc cu un mai mare randament.  Anume  pe
aceast?  cale s-a ob?inut un succes important. Este vorba  de  crearea  unui
tip  nou  de  animale  -  hibridul  triplu  -  prin  încruci?area  bizonului
american, cu vite de rasa «?arole» (este r?spândit? în  Fran?a)  ?i  animale
de rasa Herford.
   Bizonul se afl? demult în centrul aten?iei cresc?torilor  de  vite:  este
fertil, ne preten?ios, cre?te repede. Dar bizonul nu este un animal  pa?nic.
Este un animal primejdios cape  poate  pune  în  orice  moment  coarnele  în
aplicare. Încerc?rile de a se încruci?a bizoni cu rase de vaci pa?nice  timp
îndelungat s-au soldat cu e?ecuri, urma?ii se  dovedeau  a  fi  sterili.  ?i
iat?  c?,  în  sfâr?it,  în  California  a   fost   ob?inut   acest   hibrid
«interna?ional» care d? o descenden?? fertil? ?i nu  mo?tene?te  apuc?turile
n?r?va?e ale unuia dintre p?rin?i.
   Carnea noii rase de vite con?ine multe proteine ?i un procent  sc?zut  de
gr?sime: pre?ul de cost al ei este cu 25-40% mai ieftin decât al  c?rnii  de
vac?. La  nou?  luni  semibizonul-semitaurul  cânt?re?te  jum?tate  de  ton?
(taurul obi?nuit atinge aceast?  greutate la un an ?i jum?tate). ?i  consum?
în special ierburi.

   9.2.2 Reânvierea speciilor disp?rute

   Metodele genetice sunt folosite pe larg ?i în  vederea  recre?rii  multor
specii de animale disp?rute. Activitatea economic? a omului se  reflect?  în
modul cel mai  tragic  asupra  animalelor  s?lbatice.  Se  presupune  c?  în
apropia?ii o sut? de ani de pe planeta noastr? va disp?rea  în  medie  anual
câte o specie de fiin?e vii.
   Desigur, cel mai chibzuit ar fi  protec?ia  animalelor  în  locurile  lor
obi?nuite de trai, dar acest lucru nu întotdeauna reu?e?te. Este necesar  s?
se  depun?  eforturi  ca  speciile  rare  de  animale  s?  se  acomodeze  în
rezerva?iile naturale ?i în gr?dinile zoologice, unde asupra  lor  se  poate
institui un control riguros. În acest fel animalele rare vor  exista,  chiar
dac? vor disp?rea din natur?. Din rezerva?ii ?i gr?dini zoologice  animalele
vor putea fi mutate ulterior îi mediul natural. Exemplul cel  mai  memorabil
în acest sens îl constituie regenerarea zimbrului.
   În 1927 în toat? lumea se num?rau doar 48 de zimbri europeni ?i 1  mascul
caucazian. ?i to?i tr?iau în condi?ii de priva?iune:  în  gr?dini  zoologice
?i în parcurile din Europa apusean?. Societatea interna?ional?  de  p?strare
a zimbrilor ?i-a asumat grija de înmul?irea ?i  încruci?area  lor.  Masculul
caucazian,  aflat,  la  Hamburg,  a  fost  încruci?at  cu  un   zimbru   din
Belovejscaia  Pu?cia.  Pe  calea   retroâncruci??rilor   ?i   încruci??rilor
reciproce de la aceea?i hibrizi s-a reu?it ob?inerea unor animale de  specia
ini?ial?; ele  au  fost  puse  în  libertate  în  Caucaz  într-o  rezerva?ie
natural? organizat? special în acest  scop  ?i  în  prezent  cireada  num?r?
peste 1100 de zimbri. La fel  s-a  procedat  ?i  cu  zimbrii  europeni.  Dar
pentru a li se spori fertilitatea ?i  viabilitatea  ei  au  fost  mai  întâi
încruci?a?i cu bizoni americani ?i cu animalele domestice.
   Metodele retroâncruci??rii au condus în scurt timp  la  efectul  scontat-
deja în a patra genera?ie s-au ob?inut zimbri aproape pur-sânge.
   Tot gr?dinilor zoologice le dator?m ?i p?strarea unui  astfel  de  animal
rar  cum  este  calul  lui  Prjevalschii.  Istoria  nou?   a   calului   lui
Prjevalschii a început de la  trei  perechi  p?strate  în  diferite  gr?dini
zoologice. De rena?terea  fo?tilor  tr?itori  ai  pustiurilor  centrale  s-a
apucat gr?dina zoologic? din Praga. În prezent în  gr?dinile  zoologice  din
lume se num?r? câteva sute de asemenea cai.
   Geneticiienii ?i zoologii nu numai au p?strat  ?i  au  f?cut  s?  creasc?
num?rul unor specii de animale aflate pe cale de dispari?ie.  Ei  au  reu?it
de asemenea s? restaureze unele  specii  disp?rute  demult.  Câteva  veacuri
trecuser? de la dispari?ia de pe p?mânt a tarpanilor ?i  bourilor.  Savan?ii
i-au f?cut, îns?, s? reînvie. Experien?ele respective  au  fost  pe  cât  de
grele, pe atât de instructive.
   Caii s?lbatici, numi?i tarpani, erau r?spândi?i în p?durile ?i în stepele
europene. Ultima dat? tarpanii au fost v?zu?i la începutul veacului  trecut.
?i doar un metis de tarpan cu cai domestici  i-au  p?strat  pân?  în  zilele
noastre însu?irile ?i  caracterele.  Anume  pe  calea  încruci??rii  acestor
hibrizi ?i s-a putut ob?ine cai identici din punct de vedere  morfologic  cu
tarpanii.  Primii  s-au  apucat  de  acest  lucru  speciali?ti  polonezi  la
începutul veacului nostru; paralel la gr?dinile  zoologice  din  Miunhen  ?i
Berlin  f?ceau  experien?e  în  acest  sens  fra?ii  Hec.  Probând  diferite
variante de încruci?are ?i f?când  o  riguroas?  selec?ie  artificial?  de-a
lungul unui ?ir de genera?ii, ei au c?utat s? ob?in? tarpani asem?n?tori  cu
str?mo?ii lor s?lbatici. ?i succesul a venit.
   Ultimul bour a c?zut în anul 1627. Dar sângele acestui str?mo? al vacilor
s-a p?strat în arterele urma?ilor s?i domestici. Cele  mai  multe  caractere
ale bourului s-au p?strat la vacile ungare ?i ucrainene de step?, precum  ?i
la vacile  engleze  de  parc.  Unul  din  fra?ii  Hec,  directorul  gr?dinii
zoologice din Berlin, s-a apucat s? restaureze  bourul  cu  acelea?i  metode
ale încruci??rii reciproce. În prezent a  fost  creat?  o  copie  destul  de
exact? a acestor animale, disp?rute acum trei secole ?i jum?tate.

   9.2.3 Banca de gene

   În scopul p?str?rii speciilor de animale pe  cale  de  dispari?ie  ?i  al
îmbun?t??irii rasei de animale domestice, la ora actual? se  depun  eforturi
în vederea elabor?rii unor metode de  conservare  a  genelor  lor,  adic?  a
cre?rii unor depozite (b?nci) speciale de p?strare  a  genelor  de  animale.
În februarie 1976 la Centrul ?tiin?ific de cercet?ri biologice din  Pu?chino
s-a desf??urat o conferin?? consacrat? în  exclusivitate  acestei  probleme.
Ini?iativa  organiz?rii  conferin?ei  îi  apar?inea   profesorului   B.   N.
Veprin?ev. Lui i-a venit ideea s? colecteze ?i  s?  conserve  sortimente  de
gene de animale pentru ca în viitor,  dac?  va  fi  necesar  ?i  vor  exista
posibilit??i tehnice, s? se recreeze din  ele  speciile  disp?rute.  Aceast?
idee a trezit ?i interesul tuturor participan?ilor la Asambleia  general?  a
Asocia?iei Interna?ionale de Ocrotire a Naturii (AION), care s-a  desf??urat
în octombrie 1978 în ora?ul A?habad.
   Se ?tie c? fauna mondial? a pierdut o astfel de specie unic? de  mamifere
marine ca vaca-de-mare, nimicit? în mod barbar cu 200  de  ani  în  urm?  în
apele de coast? ale insulelor Comandore. În zilele noastre s-a ajuns  s?  se
în?eleag? cât se poate  de  bine  ce  fond  genetic  s-a  pierdut  odat?  cu
dispari?ia acestor animale:  dac?  vaca-de-mare  s-ar  fi  p?strat  pân?  în
prezent,  problema  dobândirii  proteinelor  de  origine  animal?  s-ar   fi
rezolvat destul de simplu ?i de eficient: prin cre?terea acestor animale  pe
întinsele «p??uni» sub-acvatice.
   Pentru ce este nevoie de o banc? a  genelor?  Întreaga  bog??ie  a  lumii
animale de pe p?mânt este condi?ionat?  de  varietatea  genelor,  care  s-au
format în cursul evolu?iei de milioane de ani.  Dar  aceast?   bog??ie  este
amenin?at? de o primejdie real?.
   În primul rând, scade în mod catastrofal num?rul  general  de  specii  de
plante ?i  animale.  În  al  doilea  rând,  scade  num?rul  indivizilor  din
interiorul  multor  specii,  iar  aceasta  implic?  o  sc?dere  a  volumului
fondului genetic al speciei.
   Desigur, c? pentru multe animale pe cale de dispari?ie ultimul refugiu îl
pot constitui gr?dinile zoologice,  dar  pentru  a  se  evita  încruci??rile
dintre indivizi cu un grad apropiat de rudenie, fapt  care  duce  inevitabil
la degenerare, gr?dinile zoologice ar urma s? între?in? cel pu?in  câte  50-
100 de indivizi de fiecare specie. Dar, dup? cum arat? calculele,  chiar  ?i
în cazul unui astfel de num?r  minim  de  indivizi  necesari  se  va  pierde
aproape jum?tate din genele de fiecare specie. De altfel, anume o astfel  de
situa?ie s-a creat în zootehnie. Tendin?ele  moderne  constau  în  folosirea
unui num?r redus de rase înalt productive;  în  timp  zeci  de  rase  locale
dispar ireversibil. În realitate, îns?, toate speciile de animale ?i  plante
au valoare economic? poten?ial?. Bun?oar?, animalele  s?lbatice,  constituie
o surs? absolut necesar? de creare în zootehnie a unor  noi  rase  pe  calea
domesticirii ?i încruci??rii cu rase locale.
   În acest fel îns??i logica vie?ii  indic?  asupra  necesit??ii  de  a  se
depune eforturi pentru p?strarea unui num?r  maxim  posibil  de  genotipuri.
Dar  pentru  aceasta  este  necesar?  crearea  unui  depozit,  unde  vor  fi
concentrate asortimente variate  de  gene  ?i  de  unde  ele  vor  putea  fi
primite, în caz de necesitate, pentru munc? experimental? sau  de  selec?ie.
Conform  opiniei lui B. N. Veprin?ev ?i N. N. Rott,  asortimentele  de  gene
pot fi p?strate «închise» în celule sau chiar în embrioni. A fost  elaborat?
o metodic? de congelare a celulelor, care permite ca  dup?  decongelare  ele
s?-?i p?streze vitalitatea. În ce const?  aceast?  metodic??  În  mediul  în
care se afl? celulele se adaug? crioprotectori - substan?e  care  protejeaz?
celulele de ac?iunea nimicitoare a frigului, iar apoi celulele  sunt  r?cite
treptat pân? la temperatura de –79°CE sau pân? -196°CE.  Celulele  congelate
se pot p?stra timp îndelungat: pân? la  câteva  zeci  de  ani.  În  practica
cre?terii vitelor în prezent se aplic?  pe  larg  metoda  p?str?rii  spermei
congelate în azot lichid (la t° de -196°CE), urmând ca apoi, dup? ce  va  fi
decongelat?, s? fie folosit?  pentru  fecunda?ia  artificial?  a  femelelor.
Metoda  ofer?  posibilitatea  sporirii  de  multe  ori   a   productivit??ii
reproduc?torilor  care  prezint?  caractere  de  mare   valoare   economic?.
Bun?oar?, de la un taur se pot ob?ine nu 50-100 de vi?ei anual ca  în  cazul
fecunda?iei naturale, ci pân? la 10 mii. Sperma congelat? se  p?streaz?  ani
întregi ?i poate fi folosit? ?i atunci când reproduc?torul e mort; ea  poate
fi de asemenea u?or transportat? într-acolo unde este  necesar?  ameliorarea
cirezii.  Aceast?   metod?  poate  fi  folosit?  pentru  înmul?irea  vitelor
cornute mari, a cailor, porcilor, oilor, caprelor, g?inilor, pe?tilor  ?i  a
altor animale. Ea este folosit? ?i pentru  cre?terea  animalelor  s?lbatice,
între?inute în gr?dini zoologice. Se fac  experien?e  pe  80  de  specii  de
astfel de animale.
   În ultimii ani a fost propus înc? un mod  de  p?strare  a  genelor.  Este
vorba de congelarea timpurie a embrionilor  de  mamifere.  Dup?  decongelare
ace?ti  embrioni  se  implanteaz?  în  uterul  femelei-recipient,  unde  î?i
continu? dezvoltarea. Metoda se aplic? în prezent la iepuri,  oi,  capre  ?i
la vite cornute mari.
   Congelarea embrionilor  ofer?  posibilitatea  p?str?rii  ?i  transmiterii
caracterelor economic valoroase nu numai a masculilor, dar ?i  a  femelelor.
Vacile recordiste (de exemplu, Volga,  despre  care  am  mai  pomenit)  este
ra?ional s? fie folosite nu numai în calitate de produc?toare de  lapte,  ci
?i de ovule. În prezent în URSS ?i în alte ??ri  au  fost  ob?inute  succese
importante în direc?ia  determin?rii  la  oi  ?i  vaci  a  poliovula?iei,  a
extragerii din uter ?i a conserv?rii ovulelor,  apoi  implantarea  lor  unor
femele-recipien?i obi?nuite.
   Cu  ajutorul  unor  trat?ri  hormonale  de  la  o  singur?  femel?  înalt
productiv? se poate ob?ine pân? la 60 de embrioni anual in loc  de  1-2.  Ei
pot fi apoi implanta?i unor femele de rase inferioare,  ob?inându-se  astfel
de la o vac? 20-30 de vi?ei pe sezon. Pe aceast? cale  se  poate  realiza  o
ameliorare substan?ial? a ?eptelului dintr-o  gospod?rie,  raion  sau  chiar
?ar?, deoarece animalele de rase valoroase pot fi u?or r?spândite sub  forma
embrionilor congela?i. Anume a?a se procedeaz? în Australia,  unde  importul
de animale mature este interzis de reguli de carantin? speciale.
   O alt? cale de realizare a poten?ialului genetic  al  unor  organisme  cu
indicatori remarcabili o constituie clonarea genetic?, adic? ob?inerea  unor
copii exacte de  animale  în  via??  sau  care  au  disp?rut  demult,  dac?,
bineîn?eles, celulele lor, într-un fel sau altul, s-au p?strat. În  biologie
grupul de celule formate de la una singur? se  nume?te  clon?.  Din  aceast?
cauz? ?i ob?inerea unor organisme identice genetic  dintr-o  singur?  celul?
se nume?te clonare.
   În principiu, nu exist? nici o piedic? în vederea clon?rii în acest mod a
oric?ror specii de animale.
   Câ?iva ani în urm? J. Herdon din Chembridj (Anglia) a ob?inut un mormoloc
care practic nu avea «mam?». El a recoltat dintr-un intestin  de  broasc?  o
celul? somatic? (diploid?), a extras din ea  nucleul  ?i  l-a  implantat  în
ovulul unei alte broa?te. Totodat?, nucleul din  ovul  fusese  nimicit  prin
iradiere cu raze ultraviolete În acest fel întreaga garnitur? de  gene  noul
organism o ob?inea de la unul  din  p?rin?i.  Mormolocul  era,  bineîn?eles,
copia genetic? absolut? a broa?tei  de  la  care  s-a  «împrumutat»  nucleul
celular. Într-un alt centru ?tiin?ific din Anglia  (Oxford)  D.  Bromholl  a
reu?it s? implanteze nucleul extras dintr-o celul?  somatic?  în  ovulul  de
epure. De remarcat c? doctorul Bromholl a folosit  celule  care  au  crescut
mul?i ani la rând în cultur? de ?esut  în  afara  organismului  (in  vitro).
Anume cu asemenea celule a  fecundat  ovulul,  nucleul  c?ruia  era  nimicit
ini?ial prin iradiere cu raze ultraviolete.
   Ovulul fecundat a fost implantat în uterul iepuroaicei,  care  îndeplinea
rolul de incubator viu. În consecin??, s-a dezvoltat un  embrion  ale  c?rui
gene con?ineau numai  gene  ale  iepurelui  (mort  demult)  celulele  c?ruia
fuseser? cultivate in vitro. O adev?rat? reînviere!
   Conform opiniei unor  exper?i,  în  anii  apropia?i  va  fi  elaborat?  o
metodic? general accesibil? ?i ieftin?  de  înmul?ire  «prin  plombagin?»  a
vitelor cornute mari ?i a altor animale domestice. O atare metodic? va  avea
ca obiectiv  ob?inerea  de  celule  extrase  din  ?esuturile  unor  indivizi
animali remarcabili, stimularea femelelor în producerea unui num?r  mare  de
ovule (aceasta deja se realizeaz?), fecunda?ia cu nuclee de celule  somatice
(atât de la masculi, cât ?i de la femele-recordiste) a  acestor  ovule  (ale
c?ror gene au fost ini?ial distruse prin iradiere) ?i  implantarea  ovulelor
la mame adoptive.

   9.3 Genetica ?i pedagogia


   9.3.1 Genotipul ?i mediul social

   Probabil, c? nu o dat? ne-am întrebat, de ce nu fiecare om poate fi f?cut
compozitor, pictor, scriitor sau matematician? De ce unul începe s?  compun?
versuri înc? de pe b?ncile ?colii, iar altul nu reu?e?te s-o fac?  chiar  ?i
dup? ce însu?e?te toate tainele  compunerii  versurilor?  Acela?i  lucru  se
poate  spune  ?i  despre  cele  mai  înalte  performan?e  sportive:  oricâte
eforturi ?i timp nu s-ar cheltui pentru antrenamente, nu  fiecare  poate  s?
devin? campion olimpic. De ce un om se poate abate u?or de la  drumul  drept
?i deveni delincvent, iar altul r?mâne neclintit chiar în  împrejur?ri  care
îl pun la încerc?ri dintre cele mai grele?
   Toate aceste «deceuri» au un singur r?spuns: to?i oamenii sunt  diferi?i.
Fiecare î?i are genotipul s?u pe baza  c?ruia,  în  rela?ie  cu  mediul,  se
formeaz? particularit??ile omului, inclusiv ?i cele  psihice.  În  afar?  de
aceasta, asupra  form?rii  psihicului  o  mare  înrâurire  o  are  educa?ia,
începând din primele zile ale apari?iei pe lume a noului om.
   Mult timp pe savan?i ?i pe pedagogi i-a fr?mântat  urm?toarea  întrebare:
în ce mod conlucreaz? în lupta pentru  viitorul  om  ereditatea,  mediul  ?i
educa?ia? Cu alte cuvinte, cui dintre ace?ti trei factori îi apar?ine  rolul
hot?râtor în formarea personalit??ii?
   Unii  considerau  c?  formarea  esen?ei  sociale  a  omului,  dezvoltarea
personalit??ii depinde în totalitate de ereditate. Va fi omul bun  sau  r?u,
curajos sau fricos, harnic sau un lene?  toate  acestea,  dup?  opinia  lor,
sunt programate dinainte în ereditate.
   Nu este greu s? ne d?m sama c?  acest  punct  de  vedere  este  nu  numai
nefundamentat, dar ?i într-o anumit? m?sur? d?un?tor,  deoarece  nu  rareori
el serve?te drept paravan celor care nu ?tiu sau nu doresc  s?  se  preocupe
de educa?ie: toate deficien?ele din educa?ie  le  pun  în  sama  «eredit??ii
proaste», împotriva c?reia educa?ia  ar  fi,  chipurile,  neputincioas?.  Ea
este d?un?toare ?i în alt? privin??. S?  ne  imagin?m  urm?toarea  situa?ie.
F?când  totalurile  anului  ?colar  înv???torul  d?  scurte   caracteristici
fiec?rui elev. De exemplu, «Scutaru este silitor, perseverent,  sârguincios.
Succesele lui au depins în mare m?sur? de h?rnicia ?i sârguin?a  cu  care  a
muncit» – dup? aceste cuvinte cel caracterizat va  c?uta  pe  viitor  s?  se
manifeste ?i mai în deplin?tatea acestor calit??i. «Dar iat?  c?  Ciobanu  a
reu?it totul f?r? mult efort. Este un  talent  înn?scut».  La  ce  se  poate
gândi vizatul Ciobanu dup? aceste cuvinte? E bine c? totul îi merge u?or  ?i
în toate izbute?te. Dar în caracteristic? nu s-a pomenit  despre  atitudinea
sa fa?? de înv???tur?, fa?? de munca ob?teasc?. Reiese c? nu  el  a  ob?inut
rezultate bune, ci ele au venit  singure,  de  la  sine.  Dar  oare  aceast?
insinuare nu reprezint?,  de  fapt,  o  minimalizare  a  personalit??ii  lui
Ciobanu, o negare a «eu»-lui s?u?
   P?rta?ii altor tendin?e considerau c? to?i oamenii se nasc cu  aptitudini
naturale egale ?i  dac?  educatorii  nu-?i  vor  precupe?i  eforturile,  iar
copiii nu se vor l?sa pe tânjal?,  apoi  fiecare  ar  putea  s?  ajung?,  de
exemplu, la nivelul  lui  Mozart  ?i  Eminescu,  Pu?chin  ?i  Repin.  Urmând
acestei  logici,  s-ar  p?rea  c?  este  tot  a?a  de  u?or  s?  se  formeze
personalitatea omului prin  intermediul  instruirii  ?i  educa?iei,  cum  se
poate face din lut orice figur?.  ?i  acest  punct  de  vedere  s-a  dovedit
lipsit  de  valabilitate.  Fiecare   pedagog   cunoa?te   faptul   c?   atât
temperamentele, cât ?i înclina?iile, ?i capacit??ile copiilor –  toate  sunt
diferite. Fiecare  elev,  fiecare  om,  în  general,  este  o  personalitate
irepetabil?, cu caracterul s?u deosebit, cu  un  mod  personal  de  gândire,
memorare, de aten?ie.  Unul  toat?  via?a  nu  mai  ajunge  s?  aib?  ureche
muzical?, iar altul compune muzic? de la ?ase ani. Un  elev  abia  de  poate
pricepe legea lui Culon, în schimb, poate deosebi dup?  glas  orice  pas?re,
altul rezolv? ecua?ii diferen?iale, iar altul nu poate s? deosebeasc?  teiul
de ar?ar.
   «Dac? to?i oamenii ar avea acelea?i aptitudini, – spune A.  C.  Scvor?ov,
cunoscut biolog-evolu?ionist, – din aceasta ar reie?i c? ?i  omenirea  luat?
în întregime n-ar prezenta o diversitate de talente  poten?iale  mai  bogat?
decât  un  om  oarecare.  Este,  probabil,  o  idee  prea  s?r?cit?   despre
omenire...»
   Este un adev?r incontestabil faptul c? spiritul de  observa?ie,  aten?ia,
memoria, h?rnicia ?. a. m. d. contribuie la  dezvoltarea  aptitudinilor,  la
afirmarea talentului. Chiar ?i un astfel de artist genial al  cuvântului  ca
Tolstoi ?i el a fost nevoit s? retranscrie «R?zboi ?i pace» de  8  ori!  Dar
al?ii ar fi gata s?-?i transcrie lucr?rile la nesfâr?it f?r?, îns?, s?  aib?
?ansa de a ajunge vre-odat? la în?l?imea lui Tolstoi.
   Apropo, fiindc? veni vorba de memorie. ?i ea este  diferit?  la  diferi?i
oameni. Chiar dac? ar fi s?  fie  antrenat?  la  nesfâr?it,  la  majoritatea
oamenilor memoria-i... «ca memoria»; unii  au  dezvoltat?  memoria  vizual?,
al?ii pe cea mintal? (logic?, auditiv?), sau ?i pe una, ?i pe alta.  Dar  se
întâlnesc ?i oameni cu o memorie fenomenal?. I. Andronicov  povestea  despre
I. Sollertinechii, care avea o memorie cu totul ie?it? din  comun.  Aruncând
o privire asupra unor pagini de text, pe care le vedea  pentru  prima  oar?,
el întorcea cartea ?i spunea: «Controleaz?». ?i  orice  pagin?  nu  i-ar  fi
fost numit?, el o reproducea pe de rost. Când a fost rugat s?-?i  aminteasc?
ce era tip?rit în josul paginii 212 din volumul doi  al  operelor  complecte
ale lui N. V. Gogol din ultima edi?ie a AES (Asocia?ia Editurilor de  Stat),
Sollertinechii, chibzuind câteva momente, a redat integral ?i  f?r?  nici  o
gre?eal?  textul:  «Laud?   ?ie,   artiste,   vivat   Andrei   Petrovici   –
recenzentului cum se vede îi pl?cea fami-... «Iart?-ne, Ivan Ivanovici,  dar
ce e cu acest «fami-? – «Fami-? – a r?spuns el cu nep?sare, de parc?  ar  fi
fost în firea  lucrurilor,  –  «fami-»  este  prima  jum?tate  a  cuvântului
familiaritate, numai c? «-liaritate»  vine  de  acum  pe  pagina  dou?  sute
treisprezece».
   Este pu?in probabil c? doar cu ajutorul antrenamentelor fiecare  din  noi
ar putea s?-?i formeze un asemenea nivel de  dezvoltare  a  memoriei.  ?i  e
p?cat.
   Exemplele prezentate vin s? ne conving?  de  faptul  c?  asupra  form?rii
profilului individual al capacit??ilor omului exercit? o  anumit?  influen??
?i ereditatea, ?i mediul în în?elesul cel mai larg  al  no?iunii.  Pe  lâng?
ac?iunea  mediului,  genotipul  determin?  ?i  el  dezvoltarea  general?   a
copilului ?i succesele lui la  înv???tur?.  Un  debil  mintal  se  alege  cu
foarte pu?in chiar ?i de pe urma celei mai bune instruiri, în timp ce un  om
n?scut cu aptitudini geniale reu?e?te în mod obi?nuit  multe  f?r?  ajutorul
cât de cât însemnat al cuiva. Dar pentru majoritatea  copiilor  de  ambian?a
familial?, instruirea în  ?coal?,  propriile  lor  eforturi  depinde  în  ce
m?sur? realiz?rile lor se vor apropia de limita superioar?  a  capacit??ilor
lor înn?scute.
   Gemenii sunt materialul natural pe baza c?ruia  se  poate  cel  mai  bine
studia interac?iunea dintre genotip ?i mediu.
   Dup? cum am mai  ar?tat,  exist?  dou?  categorii  de  gemeni:  obi?nui?i
(bivitelini),  cu  genotipuri-diferite   ?i   identici   (univitelini),   cu
genotipuri identice.
   Numeroase experien?e efectuate asupra gemenilor au demonstrat c?  cu  cât
un caracter oarecare depinde mai mult de genotip, cu atât mai  mult  gemenii
identici seam?n? unul cu altul sub raportul acestui caracter. ?i cu  cât  el
depinde mai mult de mediul extern, cu atât mai mult se pot deosebi între  ei
gemenii identici. Cele mai mari deosebiri între gemeni se constat? în  cazul
când ei sunt educa?i în familii diferite; dar astfel de cazuri se  întâlnesc
extrem de rar. De regul?, gemenii identici sunt educa?i  în  condi?ii  într-
atât de identice, încât poate s? apar? întrebarea: nu este oare  acest  fapt
principala  cauz?  a  asem?n?rii  lor?  R?spunsul  se  poate   ob?ine   prin
compararea lor cu gemenii obi?nui?i. Gemenii obi?nui?i cresc ?i  ei  în  una
?i aceea?i familie, în unul ?i acela?i interval de timp. De aceea  influen?a
mediului asupra deosebirilor dintre gemenii obi?nui?i  este  comparabil?  cu
influen?a pe care o are mediul asupra diferen?elor dintre gemenii identici.
   Diferen?a dintre gemenii obi?nui?i ?i cei  identici,  crescu?i  împreun?,
este  condi?ionat?  în  temei  de  ereditatea  lor  diferit?.   În   schimb,
diferen?ele dintre gemenii identici crescu?i împreun?  ?i  gemenii  identici
crescu?i în  medii  diferite  este  condi?ionat?  totalmente  de  condi?iile
diferite de mediu. Astfel, conform datelor  savan?ilor  americani,  educa?ia
diferen?iat? duce la deosebiri cu mult mai mari de  greutate  ?i  capacit??i
mintale, dar  nu  are  nici  o  înrâurire  asupra  în?l?imii.  Prin  urmare,
în?l?imea  depinde  în  special  de  ereditate,  iar  greutatea  fizica   ?i
capacit??ile intelectuale sunt determinate aproximativ în  egal?  m?sur?  de
ereditate ?i de mediu.

   9.3.2 Talentul ?i ereditatea

   L?murind rolul eredit??ii  ?i  al  mediului  în  dezvoltarea  omului,  în
formarea personalit??ii sale, este important s?  se  explice  ce  reprezint?
mediul raportat la om. Asemeni altor fiin?e vii, omul se na?te  ?i  tr?ie?te
într-un mediu ce este  determinat  atât  de  factori  abiotici,  cât  ?i  de
factori biotici. În acest  sens  se  poate  afirma  c?  mediul  omului  este
acela?i  ca  ?i  al  altor  fiin?e  vii.  Dar  datorit?  con?tiin?ei,   omul
ac?ioneaz? în sfera formei sociale de mi?care  a  materiei,  subordonându-?i
mediul ?i to?i factorii ce ac?ioneaz? în el. Din aceast?  cauz? mediul  uman
are un caracter social.  Fiecare  fiin??  uman?  se  na?te  ?i  tr?ie?te  în
condi?iile mediului  social.  În  ce  prive?te  identitatea  sau  varietatea
genetic?, ele sunt determinate de garniturile de gene. Fiecare  om  î?i  are
garniturile sale particulare de gene ?i în virtutea acestui fapt  din  punct
de vedere genetic  to?i  oamenii  sunt  diver?i,  individuali,  cu  excep?ia
gemenilor  identici.  Remarcând  diferite  particularit??i  în  manifestarea
caracterelor la diferi?i oameni, ne ciocnim nu de o  insuficien??  genetic?,
ci de diversitatea genetic?.  Este  important  s?  se  sublinieze  în  acest
context c? diversitatea genetic? a oamenilor nu  depinde  de  mediul  social
ci,  din  contra,  de  mediul  social  depinde   manifestarea   diversit??ii
genetice, deoarece ea este determinat? de condi?iile sociale  în  care  omul
se na?te, se dezvolt? ?i se formeaz? ca personalitate. Ei, bine, ve?i  spune
dumneavoastr?, dar capacit??ile fenomenale la copiii care, ca s? zicem  a?a,
n-au dovedit înc? s? între în contact cu mediul  social,  care  n-au  trecut
înc? minimumul elementar de instruire  ?i  educa?ie?  Aceea?i  întrebare  se
poate referi ?i la personalit??ile remarcabile care se dezvolt?  în  aceea?i
familie cu altele destul de mediocre.
   Într-adev?r, majoritatea copiilor care  se  nasc  sunt  copii  obi?nui?i,
copii înzestra?i într-un domeniu oarecare se nasc  într-un  num?r  mic,  iar
personalit??i remarcabile, înzestrate multilateral,  adic?  oameni  geniali,
se nasc extrem de rar.
   Na?terea  copiilor  geniali  aminte?te  întrucâtva   loteria.   Juc?torii
reu?esc, de regul?, s? ghiceasc? unul-dou? numere, mult mai pu?ini – 3-4  ?i
cu totul  pu?ini – 5-6 numere. iar în dependen?? de  ghicire  se  stabile?te
suma câ?tigului. Cu cât mai mic? este probabilitatea ghicirii, cu  atât  mai
valoros este câ?tigul. Ideea a fost exprimat? sugestiv de V. Polânin.
   «Na?terea geniului, – spunea el, – este câ?tigul realizat  la  o  loterie
lipsit? aproape de câ?tiguri». Ne  este  dat  foarte  rar  s?  auzim  despre
apari?ia copiilor cu talente  deosebite.  Una  din  aceste  rare  comunic?ri
senza?ionale a fost publicat? de ziarul japonez influent «Japan  Times».  Ea
se referea la Chim Iun Von, un seulez de trei ani, care  vorbea  la  fel  de
liber engleza ?i germana ca ?i coreeana, limba sa matern?. El rezolva  cu  o
nemaiv?zut? u?urin?? probleme dintre cele mai complicate, folosind în  acest
scop calculele diferen?iale ?i integrale. Chim Iu  este  me?ter  la  scrisul
caligrafic, scrie versuri foarte bune ?i cite?te ziarele.  P?rin?ii  acestui
fenomen – Chim Su Son, fizician, în vârst? de 33 de  ani  ?i  Iu  Mun  Hiun,
cadru didactic la Universitatea din Seul, în vârst? de  asemenea  de  33  de
ani - au povestit c? în a patra lun? dup? na?tere fiului i-au ap?rut  dintr-
odat? 19 din?i, iar peste dou? zile el a început s?  rosteasc?  cuvinte.  La
?ase luni el a început s? mearg? ?i  s?  memoreze  din  auzite  denumiri  de
copaci ?i de animale. La 1 an  ?i  o  lun?  Chim  însu?ise  destule  cuvinte
engleze?ti, pentru a vorbi satisf?c?tor engleza.
   Peste o lun? el a început s? vorbeasc? germana. La un an  ?i  jum?tate  a
început s? scrie cu o pensul? mic?, ?i cu tu?, iar la doi ani a început  s?-
?i fac? însemn?ri zilnice. Multe dintre însemn?rile ?i desenele lui au  fost
publicate în ziarele din Seul. Deci, un adev?rat fenomen.
   Un alt exemplu. În anul 1979 la sec?ia preg?titoare a  Universit??ii  din
Moscova a fost primit un b?ie?el de nou? ani – Jalil Said – din Afganistan.
   Guvernul acestei ??ri a hot?rât s?-l trimit? pentru continuarea studiilor
în URSS la facultatea de mecanic?  ?i  matematica  a  USM  (programa  pentru
?coala medie el a însu?it-o într-un an). Jalil a venit în Uniunea  Sovietic?
împreun? cu tat?l s?u Cherim Said, care urma ?i el s?-?i  fac?  studiile  la
Universitate.
   Dup? o lun? ?i jum?tate de cursuri cu înv???tori de limba rus?,  Jalil  a
început s? în?eleag? bine întreb?rile care i se adresau, s? r?spund? la  ele
?i adesea s-o fac? chiar pe traduc?torul pentru tat?l s?u.  Dar  la  început
lec?iile mergeau destul de prost. ?i doar atunci când a fost schimbat  modul
de instruire, luându-se ca  baz?  manualul  de  matematic?,  treburile  s-au
normalizat.
   Care este explica?ia acestor cazuri? Ce rol i se atribuie  eredit??ii  ?i
ce rol mediului în dezvoltarea talentelor cu totul ie?ite din comun?
   Iat? ce scriu în leg?tur? cu aceasta cunoscu?i savan?i Ia. Reghinschii ?i
A. Scvor?ov: «Ereditatea talentului?  Exist?  numeroase  genealogii  care  o
confirm?: muzica în familia Bah, astronomia  pentru  întreaga  genera?ie  de
astronomi Cassini în cadrul c?reia s-a desf??urat de la  tat?  la  str?nepot
timp de 124 de ani continuitatea  în  conducerea  observatorului  astronomic
din Paris; pictura în familia Macovschii, matematica  în  familia  Bernulli.
Pe de alt? parte, îns?, în majoritatea cazurilor înzestrarea ereditar?  este
determinat? de îmbinarea unui  ?ir  de  însu?iri  independente...  Poate  c?
anume în polifactorialitate ?i se ascunde una din cauzele faptului c?  chiar
?i în familiile cu mul?i copii ale geniilor se n??teau  atât  de  rar  copii
geniali».  «Nu  avem  motive  s?  afirm?m  c?  exist?  gene   speciale   ale
genialit??ii; formele de manifestare a talentului uman sunt atât de  variate
?i individual irepetabile, încât este mai verosimil s?  fie  considerate  nu
urmarea unor gene speciale ale genialit??ii, ci rezultatul  unor  combina?ii
unice, irepetabile în fiecare caz aparte ale unui ?ir întreg de  gene,  care
fiecare în parte nu  determin?  nici  un  efect  remarcabil.  Adev?rul  este
confirmat ?i de faptul  c?  în  marea  majoritate  a  cazurilor  descenden?a
oamenilor de sam? este destul de obi?nuit?».
   Din aceste opinii  se  poate  trage  urm?toarea  concluzie  general?:  nu
ac?iunea unor oarecare gene izolate determin? formarea  talentului.  Fiecare
gen? aparte sau o  grup?  de  gene  condi?ioneaz?  unele  însu?iri  pozitive
aparte (temperament, atrac?ie  pentru  ceva,  aten?ie,  memorie,  spirit  de
observa?ie, imagina?ie, capacitate de în?elegere rapid? ?. a.  m.  d.),  iar
îmbinarea întâmpl?toare a  unei  mul?imi  de  asemenea  însu?iri  (?i,  prin
urmare, ?i a genelor care le determin?) într-un  singur  individ  contribuie
la  dezvoltarea  maxim?  a  capacit??ilor  sale  –   adic?   a   talentului.
Probabilitatea îmbin?rii într-o singur? persoan? a  majorit??ii  însu?irilor
pozitive e foarte mic? – de aici ?i raritatea apari?iei  lor  în  lume.  Tot
odat?, se cunoa?te c? nu toate genele se manifest? într-un mediu  sau  altul
?i c?  genele  asem?n?toare  î?i  manifest?  în  chip  diferit  ac?iunea  în
condi?ii  de  mediu  diferite.  Prin  urmare,  însu?i  mediul   «potrive?te»
ac?iunea fiec?reia dintre gene sau a unor  blocuri  de  gene  unul  fa??  de
altul, «?lefuindu-le» efectul general. Tot mediul este cel  care  joac?  rol
de «punct de trecere»,  aprobând  sau  anulând  aceast?   ac?iune  general?,
adic? stimuleaz? sau inhibeaz? o ac?iune sau alta a  individului.  În  acest
cadru o importan?? colosal? o  are  instruirea  ?i  educa?ia  orientat?.  Se
în?elege de la sine c? dac? elevul  sau  studentul  nu  poate  s?  asimileze
ceva, dar o dore?te, el va fi,  pe  drept,  recompensat,  dac?,  îns?,  este
capabil, dar lene?, pe bun? dreptate,  va  fi  mustrat.  ?i  deoarece  toate
aceste calit??i determin? rela?iile dintre oameni, manifestarea  lor  va  fi
apreciat?  în  chip  diferit,  în  dependen??  de  condi?iile  concrete  ale
mediului social.
   În ce prive?te seulezul de 3 ani Chim, nici acest caz  nu  con?ine  nimic
supranatural.  Pur  ?i  simplu,  exemplul  ilustreaz?   o   dat?   în   plus
posibilitatea manifest?rii foarte de timpuriu ?i în diverse domenii  a  unor
capacit??i  poten?iale  enorme.  ?tiin?a  nu  dispune  înc?  de   informa?ie
suficient?  asupra  modului  în  care  recep?ioneaz?  lumea   înconjur?toare
copilul în perioada dezvolt?rii sale embrionare. Nu  este  exclus  c?  anume
aceast?  perioad? este fundamental?, hot?râtoare în formarea psihicului  ?i,
prin urmare, ?i a personalit??ii omului. În perioada embrionar?  dezvoltarea
creierului este determinat? de  programul  .genetic.  Programul  genetic,  –
scrie cunoscutul  geneticiian  sovietic,  academicianul  N.  P.  Dubinin,  –
asigur?  posibilitatea  manifest?rii  sferei  spiritual   suprabiologice   a
omului,  iar  condi?iile  sociale  transform?   aceast?    posibilitate   în
realitate  în  procesul  activit??ii  de  munc?,  social  de   produc?ie   a
oamenilor, legat? de  dezvoltarea  vorbirii  ?i  înrâurind  asupra  form?rii
gândirii logico-abstracte». Nu este exclus  c?  în  viitor  no?iunea  «mediu
social» se  va  complecta  cu  starea  psihic?,  emotiv?  în  care  se  afl?
viitoarea mam? în  perioada  gravidit??ii.  Doar  ?i  ea  este  diferit?  la
diferite mame ?i chiar la una ?i aceea?i mam? la sarcini diferite.

   9.3.3 Embriogenetica ?i pedagogia

   Dac? a?i fost mai mul?i copii în familie, pute?i – s-o întreba?i pe mama,
cum se sim?ea ea când a?tepta un copil sau altul. Mul?i î?i  manifest?  înc?
de pe atunci temperamentul...
   Momentul fecunda?iei ovulului este, de fapt, momentul na?terii  unei  noi
vie?i. Pân? la el celulele sexuale au parcurs o cale lung?  de  diferen?iere
?i specializare în conformitate cu programul  genetic  al  fiec?ruia  dintre
p?rin?i. Dup? unirea gametului mascul cu cel femel  ?i  formarea  zigotului,
începe  ac?iunea  coordonat?  a  dou?  programe   genetice   ?i   realizarea
consecvent?  a  informa?iei  ereditare,  pe  care  o  con?in,  pe  parcursul
întregului proces de dezvoltare individual?.
   De acum la a optsprezecea zi de la concep?ie începe s?  bat?  inima  noii
fiin?e, la dou? luni organele îi sunt în temei formate, iar la trei luni  ea
se manifest? în toat? plin?tatea: se poate stabili ce este b?iat  sau  fat?.
La patru luni EL sau EA încep s?-?i caute  o  pozi?ie  mai  comod?,  iar  la
cinci unii î?i manifest? deja caracterul. La acest moment copilul  simte  ?i
retr?ie?te toate bucuriile ?i  emo?iile  mamei,  fiind  foarte  sensibil  la
dispozi?ia ei ?i reac?ionând în mod corespunz?tor.
   Se pare c? în parte la acest fundament se  referea  L.  N.  Tolstoi  când
scria: «Oare nu atunci am ob?inut eu tot cu ceea ce tr?iesc în  momentul  de
fa??, ?i am agonisit atât de mult, atât de repede, încât în  întreaga  via??
ce a urmat nu am reu?it s? cap?t nici a suta parte  cât  c?p?tasem  înainte?
De la un copil de cinci ani ?i pân? la mine e un singur pas. De la  un  nou-
n?scut pân? la un copil de cinci ani e o distan?? cumplit?.  De  la  embrion
pân? la nou-n?scut e o pr?pastie, iar de la ne existen?? pân? la embrion  se
întinde nu o pr?pastie, ci ceva de neconceput».
   În psihologie ?i pedagogie se obi?nuie?te s? .se considere c? omul nu  se
na?te personalitate, ci devine ca atare. ?i aceasta  este  într-adev?r  a?a,
deoarece  personalitatea   a   început   s?   semnifice   cel   mai   adesea
individualitatea în raporturile ei sociale. Dar  atunci  ce  urmeaz?  s?  se
considere na?terea omului-apari?ia lui  pe  lume  sau  momentul  ini?ial  al
dezvolt?rii sale în uterul mamei? Doar acele nou?  luni  care  urmeaz?  dup?
momentul concep?iei noului om sunt  mult  mai  bogate  în  informa?ie  decât
mul?i dintre anii ce vor urma.
   «Pot s? demonstrez c? multe din ceea ce consider?m specific uman, c?p?tat
de om dup? na?tere, în realitate se con?ine în genetica noastr?, se afl?  în
natura noastr? în forma unor raporturi fixate ale structurilor nervoase»,  –
scria remarcabilul fiziolog, academicianul P.  Anohin.  Aceast?   declara?ie
permite s? se considere  c?  formarea  personalit??ii  începe  .in  procesul
dezvolt?rii embrionare a copilului, iar manifestarea  particularit??ilor  ei
începe la diferi?i oameni în  momente  diferite.  Nu  f?r?  temei  se  spune
devenirea,  ?i  nu  apari?ia  personalit??ii;  ?i  nu  a  personalit??ii  în
general, ci a unui om concret.
   «Nu este exclus, - scrie cunoscutul psiholog Ia. L.  Colominechii,  –  c?
într-un viitor nu prea îndep?rtat  s?  se  formeze  un  domeniu  special  al
pedagogici –  pedagogia  embrionar?,  ?tiin?a  despre  ac?iunea  direct?  ?i
indirect?  (prin  intermediul  psihicului  ?i  organismului  mamei)   asupra
form?rii psihicului omului în perioada dezvolt?rii sale embrionare».
   Ideea c? fiecare om vine pe lume cu un ansamblu variat  de  capacit??i  a
devenit una din tezele de baz? ale concep?iei umaniste  despre  om.  Aproape
în fiecare om exist? capacit??i  spirituale  poten?ial  nelimitate.  A  fost
demonstrat c? miliardele de celule ale creierului omenesc sunt  capabile  s?
înf?ptuiasc? o munc? cu adev?rat titanic?; problema e,  în  ce  mod  se  pot
mobiliza  ?i  folosi  la  maximum  colosalele  lor   posibilit??i.   Într-un
laborator de psihologie a fost efectuat? o experien?? în  care  ex-campionul
lumii la ?ah M. Tal a jucat ?ah cu persoana supus? examin?rii. Trei  partide
acesta le-a jucat în stare obi?nuit?, iar alte  trei-în  stare  de  hipnoz?,
insuflându-i-se chipul unuia dintre ?ahi?tii remarcabili din trecut.  Tal  a
câ?tigat. Dup? seans el  ?i-a  caracterizat  în  felul  urm?tor  partenerul:
«Înainte de hipnoz? am jucat cu o persoan?  care  abia  mi?ca  figurile.  În
stare de hipnoz?, îns?, în fa?a mea st?tea un cu  totul  alt  om,  expansiv,
energic, îndr?zne?, care juca cu dou? categorii mai bine».
   O persoan? este considerat? capabil?, dac? manifest? un interes  deosebit
pentru vre-o preocupare ?i dac? în acest caz ea însu?e?te mai repede ?i  mai
u?or decât al?ii cuno?tin?ele, deprinderile, metodele corespunz?toare,  dac?
ob?ine succese în domeniul respectiv.
   Dar în caz c? nu ob?ine nici  un  fel  de  succese?  Trebuie  considerat?
incapabil?? Oameni  incapabili  nu  exist?,  exist?  oameni  care  nu  ?i-au
valorificat capacit??ile, oameni care «?i-au îngropat talentul».
   În  prezent  a  devenit  ca  nici  odat?  acut?   problema   determin?rii
hipertimpurii a  profilului  capacit??ilor  copilului,  ale  adolescentului,
pentru  a  i  se  putea  alege  direc?ia  de  instruire  ?i   de   preg?tire
profesional?,  care  i-ar  asigura  ?i  cuno?tin?ele,  ?i  dragostea  pentru
ocupa?ia, pe care el o va exercita  cu  maxim?  d?ruire,  ?i  deci  ob?inând
maximum de satisfac?ie.
   Capacit??ile remarcabile se pot îmbina cu o memorie auditiv? obi?nuit?; o
memorie vizual? obi?nuit?-cu o capacitate de a reac?iona  rapid.  Eforturile
enorme care se depun pentru ob?inerea instruirii  muzicale  pot  s?  nu  dea
nici m?car o parte mic? din efectul pe care l-ar da  cultivarea  la  acela?i
copil a aptitudinilor sale matematice sau lingvistice.
   Cu alte  cuvinte,  fiecare  adolescent,  p?rin?ii  ?i  pedagogii  acestui
adolescent trebuie s?-i cunoasc? p?r?ile slabe ?i cele tari  ale  profilului
capacit??ilor cu care este înzestrat.
   Fiecare om este  poten?ial  înzestrat  pentru  a  activa  într-un  anumit
domeniu mai eficient ca  al?ii.  Doar  registrul  capacit??ilor  umane  este
infinit, iar num?rul profesiilor trece peste 40 de mii. Prin urmare, rar  om
care s? nu fie înzestrat cu un  num?r  de  aptitudini  suficiente  pentru  a
putea munci creator, cu toat? d?ruirea, pentru a se putea realiza plenar.
   Este limpede c? orice profesie se cere aleas?  conform  înclina?iilor  pe
care le avem. «Dac? îns?  ne-am  ales  o  profesiune  pentru  care  nu  avem
capacit??ile necesare, nu o vom practica nici odat? în mod  onorabil...  Cel
mai firesc rezultat va fi atunci dispre?ul fa?? de noi  în?ine;  dar  exist?
oare sentiment mai chinuitor...» medita la timpul s?u tân?rul Marx.
   Problema privind influen?a relativ? a eredit??ii  ?i  a  mediului  asupra
tr?s?turilor individuale  ale  omului  continu?  s?  fie  departe  de  a  fi
rezolvat?  definitiv.  Dar  deja  în  prezent  este  limpede  c?   ignorarea
deosebirilor genetice dintre oameni în ceea  ce  prive?te  particularit??ile
de intelect sau caracter are repercursiuni  negative  asupra  instruirii  ?i
educa?iei. Iar noi suntem cu to?ii material organiza?i  în  chip  întrucâtva
diferit.  Colosala  varietate  a   aptitudinilor   din   popula?iile   umane
reprezint? acea surs? inepuizabil?, pe baza c?reia se  realizeaz?  progresul
tehnico-?tiin?ific ?i social al societ??ii.
   Noi, p?rin?ii ?i pedagogii, mai avem mult de muncit pentru ca fiecare nou-
n?scut s? poat? deveni ceea ce este în stare s? devin?, s? se  realizeze  la
cel mai înalt grad. Or, aceasta nu-i chiar atât de pu?in.
   Prin urmare, este necesar ca genetica ?i pedagogia s?  g?seasc?  cât  mai
repede limb? comun?, precum au g?sit de acum genetica ?i  teoria  evolu?iei,
genetica ?i selec?ia, genetica ?i microbiologia, genetica ?i medicina.

   9.4. Genetica ?i psihologia


   9.4.1 Omul ca fiin?? biiosocial?

   Corela?ia între componentele biologice ?i sociale ale  omului  constituie
una dintre cele mai importante probleme, pe care caut? s-o  rezolve  savan?i
din întreaga lume. În cartea  «Genetica,  comportamentul,  responsabilitatea
(N. Dubini, I. Carpe?, V. Cudreav?ev, 1982) se scrie: «Recunoscând  aspectul
socializat al propriet??ilor bilologice ale omului nu trebuie se sc?p?m  din
vedere, c?, fiind o fiin?? vie, el se  supune  totodat?  legilor  bilologice
fundamentale ?i în acest sens posed? particularit??ile proprii a  tot  ce  e
viu pe P?mânt».
   Biologul ?i socialul la  om  sânt  factori  strâns  lega?i  între  ei  ?i
interdependen?i. Astfel, A. Ghezell în lucrarea  «Copiii  omului  ?i  copiii
lupilor» ne poveste?te despre  unii copii, care de  mici,  fiind  r?pi?i  de
lupi, au crescut în mediul acestora ?i pe urm? n-au avut  comportare  uman?.
În anul 1920 în India, în vizuina unor lupi, au fost g?site  dou?  feti?e  –
Amala ?i Camala, care fiind date în grija savan?ilor a?a ?i  n-au  mai  fost
în stare s? se adapteze la mediul societ??ii umane ?i au murit curând.  Este
bine cunoscut ?i cazul lui Kaspar Hauzer, care fiind izolat timp de  16  ani
într-un beci, dup? aceea scolarizarea lui a fost imposibil?.
   Particularit??ile biologice – genotipul s?u individual – omul  le  cap?t?
prin ereditate de la p?rin?i. Totodat? calit??ile  omului  sunt  determinate
de mediul ambiant, în mijlocul c?ruia  are  loc  dezvoltarea  lui.  Cazurile
descrise mai sus demonstreaz? pe deplin acest adev?r.  Ca  dovad?  în  acest
sens poate servi ?i faptul c?  gemenii  monovitelini  nu  numai  c?  seam?n?
între ei ca dou? pic?turi de ap?, adic? sunt identici ca genotip,  dar  sunt
aproape identici ?i ca fenotip.
   Dac? asemenea gemeni erau desp?r?i?i ?i crescu?i în  medii  diferite,  ei
î?i p?strau complet asem?narea fizic? ?i multe manifest?ri de  ordin  psihic
– temperamentul, înclina?iile, gusturile – le aveau asem?n?toare.
   Dup? cum s-a mai  men?ionat  omul  este  o  fiin??  biosocial?.  Evolu?ia
biologic? se produce într-un timp foarte îndelungat,  pe  când  cea  social?
într-o perioad? mult mai redus?.  În  timpul  dezvolt?rii  istorice  oamenii
creeaz? instrumente de  munc?  ?i  înf?ptuiesc  munca,  în  procesul  c?reia
stabilesc rela?ii  sociale  ?i  î?i  îmbog??esc  cuno?tin?ele.  Experien?ele
c?p?tate se transmit  din  genera?ie  în  genera?ie  ?i,  astfel,  apare  un
program social, care se mo?tene?te din str?mo?i. Academicianul  A.  Leontiev
distinge la om trei feluri de experien?e:
   experien?a mo?tenit? prin program biologic sub form? de instinct;
   experien?a  social  istoric?  dobândit?  de  omenire  ?i  transmis?  prin
instruire ?i educa?ie;
   experien?a individual? pe care o  cap?t?  fiecare  om  în  cursul  vie?ii
personale.
   Prima cuprinde perioada embrionar? – de la conceperea ?i formarea zigotei
pân? la na?terea copilului. În  aceast?  perioad?  se  realizeaz?  programul
genetic cu o oarecare influen??  (prin  intermediul  organismului  mamei)  a
mediului extern. Atât factorii pozitivi, cât ?i  cei  negativi  influen?eaz?
corespunz?tor asupra realiz?rii programului genetic al f?tului.
   Unii savan?i (B. Astaurov, E. Ilin, etc.) afirm? c?  genele  regleaz?  nu
numai dezvoltarea fizic? ci  ?i  comportamentul  social  al  omului.  Mediul
ambiant nu va educa un pictor, un cânt?re?, un matematician sau  un  sportiv
eminent  dintr-un  copil,  care  nu  posed?  predispozi?ii  ereditare  c?tre
acestea înclina?ii, subliniaz? ei. Academicianul N.  Dubinin  neag?  aceast?
accentuare a rolului programului genetic. «Nu exist? – scrie el  –  nici  un
fel de gene pentru con?inutul spiritual al  omului.  Caracterele  psihicului
uman se formeaz? cu ajutorul activit??ii social-practice a oamenilor».
   Îns?,  cum  pe   drept   men?ioneaz?   Kleopatra   Vnorovschi,   practica
demonstreaz?, c? fiecare om însu?e?te programul  social  în  felul  s?u.  De
exemplu, într-o clas? de elevi se prezint? acela?i program  de  obiecte,  ce
trebuie s? fie însu?ite. De?i în timpul pred?rii  obiectelor  de  studiu  se
?ine seama de particularit??ile individuale ale elevilor, totu?i nu  fiecare
dintre ei poate s? le însu?easc? la acela?i nivel. Atitudinea elevilor  fa??
de obliga?ii, reac?iile lor la sarcinile puse  sunt  diferite.  Str?duin?ele
p?rin?ilor ?i înv???torilor nu întotdeauna pot orienta  copiii  în  direc?ia
dorit?. Copiii, adolescen?ii, tinerii î?i aleg calea  lor  proprie,  conform
intereselor, înclina?iilor, aptitudinilor. La fiecare om ele  sunt  diferite
?i ca con?inut ?i ca nivel.
   Psihologul A. Luria a ajuns la  concluzia,  c?  în  perioada  dezvolt?rii
psihicului în ontogenez? ereditatea are  o  influen??  mai  accentuat?  când
copilul este mic. La etapele mai avansate de  dezvoltare  procesele  psihice
se schimb? ?i dependen?a lor de factorii ereditari  devine  mai  mic?.  Aici
experien?ei individuale îi revine un rol mai pronun?at.
   Programul genetic variaz? mult de la om la om. Chiar în  aceea?i  familie
copiii cresc foarte diferi?i. Programul genetic în decursul de  milioane  de
ani s-a schimbat la omenire  în  întregime,  îns?,  foarte  pu?in.  Factorii
evolu?iei ?i selec?iei naturale  la  om  joac?  un  rol  mai  mic  decât  la
animale. Omul ac?ioneaz? asupra naturii în direc?ia  dorit?  de  el  ?i  î?i
creeaz? un mediu specific, prielnic existen?ei. Iat? de ce programul  social
se schimb? repede. Din genera?ie în genera?ie el cap?t? forme  noi,  cea  ce
tocmai ?i  constituie  progresul  social.  Educa?ia  ?i  instruirea  asigur?
continuitate ?i progres. De?i programul social nu este înscris  în  gene  ?i
con?inutul vie?ii psihice nu este ereditar, importan?a  factorului  biologic
nu treze?te nici o îndoial?. F?când o compara?ie metaforic? putem  spune  c?
programul genetic prezint? acel  fundament  material  pe  care  se  dezvolt?
suprastructura social? a comunit??ii umane.


   9.4.2. Factorii ereditari ?i intelectul

   Trebuie de subliniat, c? omul poate  s?  aib?  o  experien??  bogat?,  s?
posede cuno?tin?e vaste, îns? dup? cum se ?tie, nimeni pân?  azi  n-a  putut
descoperi vre-un mijloc cum s?  elaboreze  în?elepciune  prin  instruire  ?i
educa?ie. Nu degeaba într-o zical? moldoveneasc? se spunea: «Când ar  cre?te
mintea pe toate c?r?rile, apoi ?i oile ar pa?te-o».
   Care este factorul principal în dezvoltarea inteligen?ei? ?i aici  exist?
dou? puncte de vedere, dou? orient?ri:
    .  orientarea  ereditarist?,  care  recunoa?te  ereditatea  ca   factor
      principal în formarea ?i dezvoltarea inteligen?ei;
    . orientarea ambientalist?, care consider?  c?  totalitatea  factorilor
      din meidul ambiant determin? nivelul inteligen?ei.
   Prima  orientare  sus?ine,  c?  inteligen?a  omului,  gândirea  lui  sunt
înn?scute. Deosebirile în comportamentul ?i psihicul oamenilor se  datoreaz?
unui  anumit  genotip,  unic  pentru  fiecare  dintre  noi.  Psihicul   este
dependent de sistemul  nervos,  de  anumite  structuri  ale  creierului,  de
organele de sim?, care se dezvolt? în baza  ac?iunii  specifice  a  anumitor
gene. Capacitatea omului de a se instrui este de asemenea înn?scut?.  Faptul
acesta se datoreaz? aptitudinii omului de a influen?a asupra mediului ?i  de
a-l schimba, iar intelectul e o form? superioar? de a se adapta la mediu.
   Orientarea  ambientalist?  sus?ine  c?  inteligen?a  se  formeaz?  ?i  se
dezvolt? datorit? exclusiv factorilor sociali. Progresul social,  care  este
nelimitat,  influen?eaz?  activitatea  intelectual?,   dându-i   un   anumit
con?inut.
   Actualmente, afar? de aceste dou? orient?ri diametral opuse, exist? ?i  o
a treia, care îmbin? ambii  factori:  ereditatea  ?i  mediul  ambiant.  Prin
urmare, biologicul ?i socialul au rolul lor în  formarea  întregului  psihic
uman ?i a specificului fiec?rei individualit??ii.
   Omul se na?te cu multe  predispozi?ii,  care  în  cursul  vie?ii  se  pot
manifesta  într-un  mod  sau  altul  în  dependen??  de  anumite   condi?ii.
Cuno?tin?ele  ce  le  cap?t?  fiecare  om  în  parte  amplific?  poten?a  sa
intelectual?. Instruirea, educa?ia,  diversele  rela?ii  sociale  constituie
amplificatori  ai  dezvolt?rii  inteligen?ei.  Poten?ele   apar   ca   ni?te
predispozi?ii biologice, iar mediul social, cultura –  ca  amplificatori  ai
acestor predispozi?ii. Diferite medii sociale apar  în  rezultatul  ac?iunii
diferitor amplificatori. Propriet??ile biologice ne  caracteristice  speciei
umane nu pot fi dezvoltate la indivizii  s?i,  oricare  ar  fi  mediul  ce-i
înconjoar?, ?i invers, poten?ele înn?scute, care exist?  în  stare  latent?,
pot fi realizate prin crearea de condi?ii corespunz?toare lor.
   Se poate oare diagnostica nivelul de  inteligen??,  aptitudinile  mintale
ale omului? ?tiin?a contemporan? dispune  de  asemenea  metode.  Dintre  ele
principale sunt dou?:
   1. Studierea comparativ? a gemenilor;
   2. Studierea aptitudinilor mintale prin teste de inteligen??.
   Gemenii  monovitelini  având  acela?i  genotip  prezint?  o  foarte  mare
asem?nare atât somatic?, cât ?i psihic?.  Aceasta  ofer?  un  material  unic
pentru a  studia  atât  factorul  ereditar,  cât  ?i  ac?iunea  mediului  în
dezvoltarea intelectului. Deosebirile  ?i  asem?n?rile,  ce  se  observ?  la
gemenii monovitelini, dintr-o parte, ?i la  gemenii  bivitelini,  din  alta,
crescu?i împreun? sau separa?i unul de altul, ne demonstreaz?  tocmai  rolul
eredit??ii ?i a mediului în  manifestarea  multor  particularit??i,  printre
care ?i ale celor intelectuale.
   Nivelul de inteligen?? se m?soar?  prin  coeficientul  intelectual  (CI),
aflat prin  aplicarea  testelor  de  inteligen??.  Testele  m?soar?  variate
propriet??i intelectuale, care  se  formeaz?  ?i  se  dezvolt?  în  decursul
vie?ii individuale. Rezultatele test?rilor efectuate de  mai  mul?i  savan?i
au demonstrat, c? CI la gemenii monovitelini crescu?i în  acelea?i  condi?ii
coincid cu  87%,  la  gemenii  monovitelini  crescu?i  în  codi?ii  diferite
coincid cu 75%, pe când la gemenii bivitelini crescu?i împreun? sau  separat
coinciden?a CI e numai de 50%.
   Savantul american Iepsen a ajuns la concluzia c? 80% din coeficientul  de
inteligen?? se datoreaz? eredit??ii ?i 20% – mediului.
   Norma  nivelului  mintal  este  considerat?   dezvoltarea   medie.   Dac?
reprezent?m acest lucru cu ajutorul unui grafic, atunci vom avea  la  mijloc
intelect normal, mai sus de linia normei – genii  ?i  supradota?i,  iar  sub
linie oligofrenii.
   La oamenii geniali ?i supradota?i în mai multe direc?ii CI constituie mai
mult de 100 de puncte. De ace?tea se  nasc  în  mediu  cca  2%.  La  oamenii
talenta?i, cu inteligen?? foarte bun?,  CI=80-100  puncte.  Ei  sunt  dota?i
numai  într-o  oarecare  direc?ie  (muzic?,  pictur?,  matematic?  etc.)  ?i
sonstituie cca 15%  din  toat?  popula?ia  uman?.  20%  le  revin  oamenilor
inteligen?i, care î?i ating culmea  preg?tirii  profesioniste  în  cele  mai
bune condi?ii de instruire. La ei CI=60-70 puncte. CI la media normal? e  de
40-50 puncte prezentate de majoritatea dintre  noi.  Pentru  mediocri,  care
constituie 10-20% din popula?ie, se cer eforturi deosebite în instruire,  CI
la ei fiind egal numai cu  20-30  puncte.  Oligofrenii  (oameni  incapabili)
lua?i împreun? (10%) constituie contingentul ?colilor  speicale,  CI  e  mai
mic de 10.
   Oligofrenia  de  cele  mai  multe  ori  este  rezultatul  unor   anomalii
cromozomice. Debilii mintali, de?i se afl? sub limit?,  pot  fi  plasa?i  în
?coli speciale ?i ajuta?i s? se adapteze la via?? ?i la  o  munc?  potrivit?
pentru ei.
   Imbecilitatea ?i idiotismul sunt provocate  de  gene  recisive,  pe  când
debilii mintali rezult? datorit? eredit??ii poligenice. Astfel de  copii  de
regul? nu pot înv??a s? citeasc? ?i  s?  scrie.  Ei  nu  sunt  în  stare  s?
perceap? corect  realitatea  datorit?  deregl?rii  func?iei  creierului.  De
asemenea le este deranjat ?i limbajul atât cel oral, cât ?i  cel  scris.  Ei
nu-?i pot concentra aten?ia  s?  asculte,  s?  judece,  s?  citeasc?  ?i  s?
socoat?.
   Deci, la un cap?t al firului eredit??ii se afl? oligofrenii, contingentul
?colilor speciale, iar la alt cap?t –  oameni  supradota?i  ?i  geniali,  cu
aptitudini deosebite. Între aceste dou? poluri se g?sesc  to?i  ceilal?i  ce
reflect? dispersia heterogen? a capacit??ilor  intelectuale  la  majoritatea
omenirii.

    9.4.3. Aptitudinile ?i ereditatea

   Însu?irile fizice ?i psihice care-i permit omului s? activeze  cu  succes
în anumite domenii,  se  numesc  aptitudini.  Acestea  pot  fi  generale  ?i
speciale. Aptitudinile care asigur? succesul într-un ?ir de activit??i  sunt
numite generale, iar cele care se manifest? numai într-un anumit domeniu  de
activitate – speciale. O îmbinare original? a  ac?iunilor,  a  cuno?tin?elor
este posibil? atunci când  omul  e  talentat.  Talentul  îi  permite  s?  se
exprime original în  mai  multe  domenii.  V.  Belinschii  spunea,  c?  omul
talentat vede în lumea înconjur?toare ceea ce al?ii nici  nu  observ?.  Omul
talentat vede totul original, în felul  s?u.  Sunt  îns?  oameni  ale  c?ror
aptitudini ating un nivel foarte înalt  de  manifestare.  Astfel  de  oameni
sunt numi?i genii.
   Geniul e o fiin?? dotat? cu posibilitatea de a  crea  ceva  nou,  absolut
original. Oamenii geniali posed?  tr?s?turi  de  caracter,  au  interese  ?i
idealuri  la  fel  ca  ?i  ceilal?i  oameni.  Cu  toate  acestea,  ei   sunt
deschiz?tori de noi c?i, de noi ere în istorie, fac descoperiri în  domeniul
în care î?i manifest? talentul,  deschid  noi  ?coli  în  ?tiin??  ?i  art?.
Foarte laconic în privin?a aceasta  s-a  exprimat  O.  de  Balzac:  «Minunea
geniului const? în aceea, c? el seam?n? cu to?i, dar cu el nimeni».
   Ce determin? apari?ia geniilor? În antichitate se  considera,  c?  geniul
este alesul lui Dumnezeu ?i-i inspirat de puterea  divin?.  Existau  p?reri,
cum c? geniul  este  un  om,  care  iese  din  cadrul  obi?nuitei  norme  de
dezvoltare. Geniul ?i nebunia erau puse al?turi.
   Pe lâng? genii, care sunt foarte pu?ini la num?r, trebuie descoperi?i  ?i
oameni talenta?i, care se nasc ceva mai des, sunt bine dota?i ?i  contribuie
la progresul societ??ii. Mul?i savan?i au  studiat  problema  aptitudinilor,
dota?iei, talentului, genialit??ii. Rezolvarea  acestei  probleme  ca  ?i  a
celei consacrate  inteligen?ei  are  trei  solu?ii:  unii  consider?  aceste
calit??i înn?scute, al?ii – ob?inute datorit?  instruirii  ?i  educa?iei;  a
treia grup?  recunoa?te  îmbinarea  celor  doi  –  cel  genetic  ?i  cel  al
mediului.  Marele  pedagog   V.   Suhomlinschii   sus?ine   existen?a   unor
predispozi?ii  biologice,  care  trebuie  s?  fie  eviden?iate  la  timp  ?i
cultivate permanent. Eminentul matematician N. Lobacevschii e de  p?rere  c?
geniul se na?te ?i e convins, c? arta educatorului const?  în  aceea  ca  s?
descopere geniul ?i s?-i dea libertate s? înf?ptuiasc? poten?ele sale.  Deci
?i V. Suhomlinschii ?i N. Lobacevschii sunt de aceia?i p?rere:  talentul  ?i
geniul sunt înn?scute, dar trebuie s? fie scoase la iveal? ?i  cultivate.  E
necesar de condi?ii favorabile pentru ca acestea s? se manifeste.
   Predispozi?iile sunt înn?scute, iar manifestarea  ?i  perfec?ionarea  lor
sunt  rezultatul  dezvolt?rii  omului  în  cursul  vie?ii   individuale   ?i
adapt?rii lui la mediu prin educare ?i instruire. Aptitudinile pot apare  de
la  vârsta  fraged?  pân?  la  b?trâne?e.  Cel  mai  devreme  se   manifest?
aptitudinile pentru matematic? ?i muzic?, poezie, pictur?  ?i  joc  de  ?ah.
Astfel, Mozart a început s? compun? muzic? la vârsta de 3 ani,  Mendelson  –
la 5 ani, Repin ?i Serov au început  s?  fac?  pictur?  la  4  ani,  primele
versuri ale lui A. Pu?chin au  ap?rut  la  vârsta  de  8  ani,  ale  lui  M.
Lermontov – la 9 ani. Hose Capablanca a ob?inut victoria la jocul de ?ah  la
vârsta de 4 ani, peste o zi dup? ce  a  v?zut  pentru  prima  dat?   cum  se
joac?. Academicianul L. Landau la  14  ani  înva??  la  dou?  facult??i:  de
chimie ?i de fizic?  ?i  matimatic?.  Numai  la  26  ani  a  devenit  doctor
habilitat în ?tiin?e.
   Cercet?rile întreprinse  de  geneticieni  ?i  psihologi  demonstreaz?  c?
biologicul î?i  are  rolul  s?u  predominant  în  formarea  ?i  manifestarea
aptitudinilor de diferite  niveluri.  Aptitudinile,  talentul,  genialitatea
vor fi cu atât mai  dezvoltate cu cât vor fi  mai  puternice  ?i  calitative
predispozi?iile înn?scute  ?i  cu  cât  vor  fi  mai  favorabile  condi?iile
sociale pentru manifestarea lor. Dup? cum subliniaz? savan?ii  V.Timakov  ?i
N. Bocikov, pentru perfec?ionarea omului nu exist?  piedici,  trebuie  numai
cunoscut? biologia lui, descoperite ?i dezvoltate aptitudinile  individuale.
Ele, îns?, trebuie descoperite  cât  mai  devreme,  cu  mult?  pricepere  de
genera?ia adult?. S? nu uit?m c? natura nu cizeleaz? nici  o  tr?s?tur?,  ea
numai îi pune baza, o cizel?m noi: p?rin?ii, pedagogii, societatea.
   Ce calit??i fizice ?i psihice cer aptitudinile pentru muzic? ?i  pictur??
M.Borisov a stabilit, c? în complexul  înzestr?rii  muzicale  sensibilitatea
la diferen?ierea în?l?imii ?i t?riei sunetului  sunt  ereditare.  H.  Pinga?
consider?  c?  începutul  aptitudinilor  muzicale  î?i   au   originea   din
comunicarea sonor? a mamei cu copilul, înainte, chiar ca  el  s?  înceap?  a
vorbi. Savan?ii au ajuns la concluzia, c? exist? o corela?ie bine  exprimat?
între capacitatea muzical? a  p?rin?ilor  ?i  cea  a  copiilor.  Astfel,  în
dinastiile  familiale  ale  lui  Bah,   Rahmaninov,   Ciaicovskii,   Mo?art,
Bethoven, ?open, Pucini, Bize, ?ubert, Veber, Procofiev,  Dunaevskii,  Neaga
?. a. majoritatea au fost vesti?i muzicieni.
   În privin?a eredit??ii aptitudinilor  prezint?  interes  ?i  familia  lui
Serghei  Rahmaninov.  Iat?  ce  scrie  despre  ea  Cleopatra  Vnorovschi  în
minunata sa carte «Psihicul ?i ereditatea»  (1984).  Neamul  lui  Rahmaninov
î?i trage originea de la  domnul  Moldovei  Drago?-Vod?.  Dup?  moartea  lui
?tefan cel Mare, feciorul s?u mai mic Rahman, a plecat în Rusia.  El  a  pus
începutul dinastiei Rahmaninov.  Dintr-o  tabel?  genealogic?  întocmit?  de
sora lui S. Rahmaninov se poate urm?ri, c?  în  ?ase  genera?ii  aptitudinea
muzical? se repet? la mul?i membri ai acestei  familii.  Str?bunica  lui  S.
Rahmaninov a studiat muzica la cei mai buni  profesori  ai  vremii.  Fratele
bunicii a fost   regentul  corului  la  capela  cur?ii  ?arului  ?i  era  ?i
compozitor. Fetele n-aveau aptitudini muzicale, pe când b?ie?ii aveau  to?i.
Acel X-cromozom transmis la b?ie?i era dominant,  iar  la  fete  –  recesiv.
Bunicul lui S. Rahmaninov s-a  retras  din  armat?  ?i  se  ocupa  numai  de
muzic?, în fiecare zi cânta minunat la fortopian. S.  Rahmaninov  a  început
s? se ocupe de muzic? la vârsta de patru ani. Prima lui înv???toare  a  fost
mama. Sora lui Serghei  avea  un  contralto  pl?cut.  Îns?  totu?i  cel  mai
str?lucit talent muzical în aceast? familie l-a avut Serghei Rahmaninov.  La
vârsta de 9 ani el începe s? înve?e la conservator.
   ?i pa plaiul nostru tr?iesc  ?i  creeaz?  mul?i  muzicieni,  pentru  care
muzica e voca?ie familial?, transmis? din genera?ie în  genera?ie.  L?utarii
Moldovei au fost vesti?i. Într-o familie de l?utari a crescut ?i  a  activat
Gheorge Neaga.
   El este reprezentantul genera?iei a patra de muzican?i. Str?bunicul  s?u,
Anton Neaga, cânta la cobz?, iar bunicul Timofei  era  viorist.  Tat?l  s?u,
vestitul ?tefan Neaga (1900-1951), primul din  acest  neam  a  f?cut  studii
muzicale la conservator ?i a  devenit  un  ilustru  pianist,  compozitor  ?i
dirijor. Mama lui Gh. Neaga a fost ?i ea pianist?.
   Dup? cum am mai spus, aptitudinile muzicale se manifest? de timpuriu înc?
din fraged? copil?rie. Cei mai vesti?i muzican?i au început s? cânte  foarte
devreme – de la 3-5 ani, de?i se cunosc ?i  excep?ii.  Ei  aveau  o  memorie
muzical? fenomenal?,  puteau  reproduce  u?or  muzica  auzit?.  Savantul  B.
Teplov consider?, c?  omul  are  anumite  date  anatomo-fiziologice,  care-i
permit   o   manifestare   timpurie   a   aptitudinilor   muzicale.   Aceste
predispozi?ii depind de gene. Cu atât mai mult c? muzica este  o  cunoa?tere
a realit??ii prin emo?ii, dar emo?iile, dup?  p?rerea  speciali?tilor,  sunt
supuse legilor genetice.
   Matematicienii se caracterizeaz? printr-o anumit? form? de gândire,  prin
anumite calit??i ale min?ii. Ei percep  lumea  în  realit??i  de  numere  ?i
m?rimi. Psihologul V. Crute?kii a cercetat aptitudinile pentru matematic?  a
unor copii contemporani.  El  a  urm?rit  apari?ia  ?i  dezvoltarea  acestor
aptitudini. În cartea sa «Psihologia aptitudinilor matematice» el  constat?,
c? particularit??ile psihice,  specifice  oamenilor  talenta?i  în  domeniul
matematicii, sunt acelea?i , indiferent de timpul în care tr?iesc  ?i  chiar
de vârst?.
   Iat? câteva caracteristici date de V. Crute?kii copiilor examina?i:
   Sonea: - aptitudinile matematice la ea au început s? se manifeste de la 4
ani. F?r? s? cunoasc? teoria, ea f?cea opera?ii cu frac?ii,  rezolva  mintal
probleme. Fratele ei, cu 5 ani mai mare, a  r?mas  mirat,  când  trebuia  s?
scad? 36 din 28. Sonea i-a spus c? va fi cu 8 mai pu?in decât nimic.
   Volodea: - la 6 ani extr?gea mintal r?d?cina p?trat? din orice num?r.  La
8 ani f?r? ajutorul cuiva, a însu?it func?iile  trigonometirce  ?i  sistemul
binar.
   Acesta ?i alte biografii  cercetate  au  demonstrat,  c?  predispozi?iile
pentru matematic? se manifest? prin  genele  recesive,  peste  o  genera?ie.
Aptitudinile pentru matematic?, observate la gemenii monovitelini,  confirm?
natura lor ereditar?. Astfel, D. Liuis ?i D. Sprinser, desp?r?i?i  de  mici,
fiind înfia?i de oameni str?ini ?i necunoscu?i, s-au întâlnit la  vârsta  de
39 de ani. Amândoi aveau aptitudini  matematice.  Biografiile  cercetate  au
demonstrat c? exist? multe cazuri, când condi?iile nu erau favorabile,  îns?
aptitudinile s-au manifestat. Exist? ?i  personalit??i  ce  au  specialit??i
diferite, care n-au  f?cut  studii  speciale  de  matematic?  ?i  totu?i  au
devenit matematicieni, deoarece aveau  aptitudini  pentru  aceast?  ?tiin??.
Astfel,  vestitul  Laplas  ?e-a  f?cut  studiile   la   ?coala   c?lug?rilor
benedectini ?i totu?i, a devenit autorul «Mecanicii cere?ti»  ?i  a  teoriei
analitice a probabilit??ii.
   Foarte mul?i matematicieni care au devenit ilu?tri  ?i-au  manifestat  de
timpuriu aptitudinile pentru matematic?. Alexis Klero la 12 ani era de  acum
un savant format recunoscut de Academia de ?tiin?e din Berlin.  Fratele  s?u
mai mic, când a atins vârsta de 14 ani,  a  scris  o  lucrare  original?  de
geometrie, care a fost apreciat? înalt de Academia de ?tiin?e din Paris.  N.
Lobacevskii la 19 ani era deja magistru în ?tiin?e  matematice,  iar  la  24
ani – profesor la Universitatea din Kazan.
   Exemple asem?n?toare pot fi g?site ?i  în  alte  direc?ii  ale  ?tiin?ei,
precum ?i în domeniul de cultur?, sport etc. Ele  de  la  sine  vorbesc,  c?
predispozi?iile ?i aptitudinile sunt  programate  genetic,  iar  nivelul  de
realizare a lor în decursul vie?ii individuale  depinde  într-o  m?sur?  sau
alta de condi?iile sociale în care se dezvolt? personalitatea concret?.
   9.4.4 Emo?iile ?i sentimentele
   Procesele psihice, care rezult? din reflectarea în creier a aptitudinilor
?i  tr?irea  lor  subiectiv?  constituie  st?rile  afective:   emo?iile   ?i
sentimentele. St?rile afective determin?  o  anumit?  comportare  a  omului.
Unii  savan?i  consider?  c?  emo?iile,  fiind  genetic  strâns  legate   de
instincte, sunt reac?ii ereditare.
   Ce st? la originea sentimentului moral? De ce exist? oameni, care  ridic?
valorile morale la un  nivel  înalt  ?i  de  ce  sunt  infractori  ?i  chiar
criminali?
   În diferite timpuri  se  realizeaz?  o  anumit?  parte  din  codul  moral
corespunz?tor unor condi?ii sociale, speciale cerute de epoc?. Sunt  cazuri,
când unele calit??i  morale  se  oprimau,  iar  altele  se  propagau  ?i  se
manifestau.  Cunoscutul  savant  V.  Efroimson  sus?ine  cu  siguran??,   c?
emo?iile  umane  de  bun?tate,  cavalerism  fa??  de  femeie   ?i   b?trâni,
protejarea copiilor ?i  alte  calit??i  s-au  dezvoltat  pe  baza  selec?iei
naturale ?i au intrat în con?inutul caracteristicilor ereditare ale omului.
   Dar, totu?i, al?turi de aceste p?r?i pozitive  exist?  destul  de  stabil
neru?inare,    minciuna,     amoralitatea,     criminalitatea.     Fenomenul
criminalit??ii  nu  se  poate  explica  numai  prin  factori   sociali.   În
criminalitate, dup? cum am mai demonstrat, se disting ?i  factori  biologici
mai ales datorit? defectelor eredit??ii.
   Savantul francez Cezare Lombrozo a exagerat prea mult valoarea eredit??ii
?i a neglijat complet factorul educativ în criminologie. Din criminal se  va
na?te criminal, din ho? – ho?, spunea el.
   Organismele superioare au un biochimism enorm de diferen?iat. Genele  pot
fi atacate, defectate  ?i  atunci  au  un  efect  nociv  asupra  comport?rii
omului. În aceast? privin?? e foarte indicat? boala Lesh-Nyhan,  care  apare
în rezultatul unei bru?te cre?teri a urinei în sânge. Bolnavii  sunt  foarte
agresivi. Ei se bat, sparg lucrurile. Acelea?i  manifest?ri  au  loc  ?i  în
cazul îmboln?virii de guta (podagr?). Se ?tie c? membrii familiei de  Medici
sufereau de gut?. Mul?i dintre ei erau intrigani. Ecaterina  de  Medici  i-a
întrecut pe to?i. Persoanele schizofrecnice, bolnavii de corea posed?  multe
tr?s?turi neprielnice societ??ii. Ace?ti  oameni  n-au  voin??,  nu  se  pot
st?pâni, devin mai u?or alcoolici ?i narcomani. Desigur, c? ?i mediul  joac?
un rol mare la dezvoltarea acestor deprinderi d?un?toare,  dar  omul  însu?i
î?i alege mediul, care îi corespunde, în special, naturii sale biologice.
   Rolul eredit??ii în aceast?  privin??  se  poate  vedea  u?or  la  gemeni
monovitelini ?i bivitelini în exemplele aduse de noi mai sus. Îns?,  paralel
cu aceasta, trebuie de men?ionat, c? înclinarea spre criminalitate  nu  este
un component inevitabil al psihicului uman. Majoritatea  oamenilor  respect?
legile ?i ordinea stabilit? în societate. Legile  acestea  pot  fi  mai  des
înc?lcate din cauza anomaliilor biologice ?i în special, genetice.  Savantul
american P. Dagdel a cercetat genera?ia unor familii, care-?i iau  începutul
de la un criminal, un oarecare Jons. Dintre 709 de descenden?i  ai  lui,  76
au fost ocna?i, 128 prostituate, 18 persoane ?ineau case de  toleran??,  iar
peste 200 erau cer?etori.  A?adar,  424  dintre  ei  au  fost  criminali  ?i
infractori, ?i numai 285 oameni normali.
   Ce a jucat aici rolul hot?râtor, mediul  sau  genele?  E  greu  de  spus,
probabil ?i specificul biologic ?i mediul social. Dintre juri?ti  profesorul
I.  Noi  sus?ine  valoarea  considerabil?  a  eredit??ii.   În   cartea   sa
«Problemele metodologice ale  criminologiei»  el  î?i  exprim?  p?rerea,  c?
instinctele  criminalului  sunt  programate  ?i  transmise   printr-un   cod
genetic. Dup? opinia eminentului  psiholog  L.  Bojovici  ac?iunea  mediului
este perceput? de fiecare om în corespundere cu datele lui  naturale.  El  a
confirmat   experimental    existen?a    premiselor    înn?scute    (genetic
condi?ionate),  care  au   o   mare   însemn?tate   în   procesul   form?rii
particularit??ilor individuale ale psihicului uman.
   Savan?ii discut?  în  privin?a  genezei  crimelor  legate  de  anomaliile
cromozomice. Dac? un b?rbat are un cromozom  în  plus  de  tipul  47/X(  sau
47/X((, norma fiind 46/X( purt?torii  acestor  cromozomi  supranumerari  pot
prezenta cazuri de comport?ri infractoare. În privin?a aceasta  se  cunoa?te
cazul unui oarecare Menson, care era acuzat de multiple omoruri,  f?cute  cu
o cruzime extraordinar?. Din via?a  sa  de  34  de  ani,  el  s-a  aflat  la
închisoare 22 de ani. Se considera, c? el avea anomalia (-disomie (X(().
   Desigur, c? anomaliile genetice reprezint? o problem?  foarte  complicat?
?i important?. Aflarea de  timpuriu  a  acestor  maladii  ar  putea  preveni
urm?rile grave prin tratamentul  medical  sau  prin  întreruperea  sarcinii.
Trebuie s? subliniem, îns?,  c?  factorii  biologici  ?i  cei  sociali  sunt
privi?i  ca  ni?te  condi?ii,  care  influen?eaz?  formarea   personalit??ii
criminalului, îns? nu pot fi socotite cauze ale crimelor.
   9.4.5 Temperamentul ?i genetica
   Oamenii se deosebesc între ei ?i prin ritmul de tr?ire emo?ional? ceea ce
constituie în fond temperamentul lor  I.  Pavlov  spunea,  c?  temperamentul
este cea mai general? caracteristic? a fiec?rui om, caracteristica  de  baz?
a activit??ii nervoase superioare,  care  determin?  modul  de  a  activa  a
fiec?rei fiin?e.
   Psihologia deosebe?te patru temperamente: holeric,  sangvinic,  flegmatic
?i melancolic. Tipici pentru temperamentul holeric au fost Pavlov,  Suvorov,
Petru I, Maiacovskii etc.
   Temperament sanguinic a avut paleontologul  V.  Kovalevskii.  Sangvinicul
este un om foarte impresionabil, foarte sensibil  ?i  activ.  Ritmul  vie?ii
este ca ?i la holeric, rapid.
   Flegmaticul  se  caracterizeaz?  printr-o  excita?ie  emo?ional?   lent?,
emo?iile se produc încet ?i se exprim? slab. În schimb ele sunt  stabile  ?i
profunde. E inert. Când e vorba  s? treac? la o ac?iune, se  hot?r??te  mult
mai greu decât sangvinicul ?i holericul.  Chipul  flegmaticului  îl  exprim?
foarte bine persoana lui Ch. Darwin.
   La melancolic  emo?iile  se  produc  lent,  sânt,  îns?  stabile,  foarte
profunde ?i-l cuprind în întregime. Melancolicii  sunt  timizi,  nehot?râ?i,
pu?in mobili. C?tre ei a apar?inut ?i I. Mecinicov.
   Savantul M. Vasile? constat?, c? labilitatea este determinat? de genotip,
?i anume, de poligenie. Se presupune, c?  temperamentul  se  transmite  prin
ereditate datorit? unor combin?ri dintre gene  dominante  ?i  recisive  dup?
urm?toarea schem?:
                             A, A, A, - holeric
                             A, A, a – sangvinic
                             A, a, a – flegmatic
                            a, a, a  - melancolic
   S-a constatat, c? ritmul personal la gemenii monovielini este identic, pe
când la gemenii bivitelini ?i la fra?ii sib?i el  difer?  cu  mult.  Reac?ia
(puterea,  labilitatea,  echilibrul,  mimica,  vocea,  mersul   etc.)   sunt
similare la gemenii monovitelini, chiar dac? ei au fost  desp?r?i?i  deodat?
dup? na?tere ?i crescu?i în diferite condi?ii sociale.
   Se presupune, c? tipurile de temperament se combin? conform  legilor  lui
Gr. Mendel:
   1. Dac? ambii so?i vor fi de acela?i tip to?i copiii vor mo?teni acela?i
      temperament;
   2. În celelalte cazuri se observ? dominan?? ca într-o  serie  de  alele:
      holeric( sangvinic( flegmatic( melancolic.
   Datorit? mo?tenirii poligenice sau polialelice tipuri pure de temperament
în natur? aproape c? nu sunt. I. Pavlov,  combinând  propriet??ile  nervoase
la animale, a c?p?tat 24 de tipuri.
   Cunoa?terea structurii temperamentului, a manifest?rii  ?i  regl?rii  lui
permite o educare ?i autoeducare con?tient?. Trebuie  s?  se  ?in?  cont  de
temperament în orientarea  profesionist?  a  tineretului,  la  crearea  unui
mediu psihologic favorabil în colectivele de studen?i, muncitori,  oamenilor
de  ?tiin??,  cultur?,  de  crea?ie.  Pozi?ia,  pe  care  o  ocup?  omul  în
societate, îi determin? modul de a-?i manifesta emo?iile. Dac? el  ocup?  un
post de r?spundere, nu-i este permis s?  fie  dezechilibrat.  Demnitatea  îl
impune s?-?i frâneze sentimentele, s? hot?rasc? chibzuit.
   Compatibilitatea temperamentelor în  diferite  colective  de  munc?  este
absolut  necesar?.  Ca  s?  fie  realizat?   trebuie   s?   cunoa?tem   bine
temperamentele ?i s? le regl?m în modul corespunz?tor.
   9. 4. 6  Psihogenetica
   Problema educa?iei ?i instruirii genera?iei tinere este una  dintre  cele
mai complicate. Savan?ii caut?  s?  explice  comportamentul  omului  ?i,  în
special, formarea particularit??ilor lui individuale, pe  baza  diferen?elor
genetice  dintre  indivizi.  Ea  na?tere  o  nou?  ramur?  a  psihologiei  –
psihogenetica, a c?rei obiect este stabilirea leg?turii dintre  psihicul  ?i
geneticul  omului,  eviden?ierea  rolului  factorului  ereditar   în   via?a
psihic?.  Numeroase  cercet?ri  de  psihogenetic?  serve?te  pedagogiei   la
realizarea proceselor de instruire ?i educa?ie.
   Exist? multe exager?ri în ceea  ce  prive?te  în?elegerea  pedagogiei  ca
?tiin??.  Multe  discu?ii  au  trezit  problema   locului   ?i   importan?ei
factorilor care contribuie la educa?ia ?i instruirea omului.  Biologizatorii
sus?in, c? pedagogia trebuie s? se sprijine  numai  pe  factorii  ereditari.
Educa?ia, spun ei, nu poate influen?a genele, pe care le posed?  omul.  Omul
v-a avea anumite calit??i determinate numai în caz c? le va  mo?teni  de  la
str?mo?i. Persoanele, care n-au avut parte de o ereditate  ilustr?,  vor  fi
ori nu vor fi educate, vor ajunge numai la un nivel intelectual mediu.
   Alt punct  de  vedere,  care  domin?  în  pedagogie,  este  recunoa?terea
atotputerniciei   factorului   social.   Reprezentan?ii   acestei   doctrine
recunosc, c? oamenii se nasc to?i egali ca o «tabula rasa»  (tabl?  curat?),
pe care educa?ia va înscrie ceea ce dore?te.  Dac?  omul  va  avea  condi?ii
sociale favorabile, el va deveni perfect.
   Ambele aceste teorii examineaz? fiin?a  uman?  prea  unilateral,  fiecare
numai din punctul s?u de vedere: ori biologic, ori  social.  Între  factorii
biologici ?i sociali în procesul dezvolt?rii  omului,  precum  se  ?tie,  se
stabile?te o anumit? rela?ie. Omul tr?ie?te ?i se dezvolt? într-o  societate
concret?, într-o anumit? epoc?  istoric?  ?i  aceasta,  fire?te,  stimuleaz?
dezvoltarea calit??ilor lui,  de  care  societatea  are  nevoie,  care  sunt
cerute de acea epoc?. Predispozi?iile pe care le posed? omul trebuie s?  fie
eviden?iate ?i cultivate. Pentru a educa omul,  trebuie  s?  cunoa?tem  bine
particularit??ile lui atât cele biologice, cât  ?i  cele  psihologice.  F?r?
cunoa?terea geneticii nu se poate realiza complet principiul «de la  fiecare
dup? aptitudini, fiec?ruia dup? cerin?e».
   Mediul poate  sau  s?  perfec?ioneze,  sau  s?  înr?ut??easc?  calit??ile
înn?scute în dependen?? de valoarea etic? ?i cultural? a acestui  mediu.  Un
exemplu interesant în aceast? privin?? ne prezint?  ?.  Auerbach.  Dup?  cum
c?r?ile de joc se amestec? înainte de a le distribui  juc?torilor,  tot  a?a
?i genele p?rin?ilor se distribuie la copii fiind amestecate. Nu se ?tie  ce
gen? anume va ob?ine copilul, dup? cum nu se  ?tie  ce  c?r?i  din  întregul
pachet vor fi repartizate juc?torilor. Rezultatul jocului, succesul  în  joc
îns? nu va depinde numai de felul c?r?ilor, ci ?i de felul cum va ?ti s?  le
foloseasc? juc?torul. Un juc?tor bun cu c?r?i mai slabe poate s?  ajung?  la
un succes mai mare, decât un juc?tor prost cu c?r?i bune, dar care  nu  ?tie
s? le foloseasc?.
   În fa?a pedagogiei ?i psihologiei se afl? problema de a determina cât mai
timpuriu aptitudinile,  pe  care  le  posed?  copilul.  Cunoa?terea  lor  va
permite organizarea corect?  a  educa?iei.  S?  nu  uit?m  c?  îns??i  via?a
social? are origine biologic?.
   Omul, ca fiin?? biosocial?, are dou? programe de dezvoltare  –  bilogic?,
imprimat? în ADN ?i  transmis?  ereditar  din  genera?ie  în  genera?ie,  ?i
social?, care nu este înscris? în genele  sale.  Pentru  a  se  dezvolta  ca
personalitate el trebuie s? se conduc? de ambele programe.  Calit??ile  unei
persoane sunt determinate ?i de genotipul ob?inut  ereditar,  ?i  de  mediul
social, în care  are  loc  dezvoltarea  sa.  Genotipul  influen?eaz?  asupra
form?rii ?i dezvolt?rii fenomenelor  psihice  ale  omului,  asupra  form?rii
individualit??ii lui. Mediul trebuie  s?  fie  favorabil  pentru  un  anumit
genotip.
   La na?tere oamenii nu sunt egali din punct de vedere  genetic,  de  aceea
influen?ele pedagogice ?i psihologice nu pot  fi  acelea?i  pentru  persoane
diferite. Fiecare om  î?i  are  genotipul  s?u  ?i  reac?ii  specifice  lui.
Educa?ia ?i instruirea trebuie s? corespund? individualit??ii  fiec?rui  om,
care percepe realitatea în felul s?u. ?inând seama de aceste  fapte  trebuie
de c?utat metode ?i mijloace cât mai potrivite pentru realizarea  instruirii
?i educa?iei.

                            X. INGINERIA GENETIC?


   10.1 Structura genomlui

   Pe baza exemplelor cu privire la  legile  de  mo?tenire  a  caracterelor,
analizate în capitolul întâi, unii cititori ?i-au format p?rerea c?  fiecare
organism se caracterizeaz? prin dou? st?ri: stare  intern?,  determinat?  de
constitu?ia  ereditar?,  ?i  starea  extern?,  ce   const?   în   realizarea
posibilit??ilor  ereditare  ale  organismului   în   anumite   condi?ii   de
existen??. Într-adev?r, a?a este.
   Suma factorilor ereditari ai organismului  a  fost  numit?  genotip,  iar
totalitatea caracterelor  -  fenotip.  În  prima  jum?tate  a  secolului  XX
savan?ii considerau c? genotipul individului îl formeaz? o anumit?  sum?  de
predispozi?ii ereditare - gene, care se pot combina liber, formând cele  mai
variate îmbin?ri, pe când fenotipul,  la  rândul  s?u,  este  un  mozaic  de
caractere, care se constituie de fiecare dat? în mod diferit.
   Cercet?rile ?i experimentele efectuate în  continuare  au  demonstrat  c?
aceste reprezent?ri sunt simpliste, iar în multe cazuri - gre?ite.
   Înc? Morgan în lucr?rile sale a ar?tat c?  genele  ocup?  anumite  locuri
(locusuri)  de-a  lungul  fiec?rui  cromozom,  formând  a?a-zisele   grupuri
ligaturale (blocuri), ?i din  aceast?   cauz?  ele  nu  pot  s?  se  combine
întotdeauna liber,  ci,  dimpotriv?,  de  cele  mai  dese  ori  se  transmit
împreun? cu cromozomul lor.
   Legile stabilite de Mendel s-au dovedit a fi limitate  tocmai  din  cauza
fenomenului eredit??ii ligaturate  a  multor  caractere.  Aceste  legi  sunt
valabile numai pentru caractere, ale c?ror gene sunt localizate în  diferite
perechi de cromozomi. Afar? de aceasta, s-a stabilit  c?  anumite  caractere
se mo?tenesc numai pe  linie  matern?,  adic?  ele  nu  sunt  controlate  de
factorii nucleici, ci de citoplasma celulelor. A?a au  ap?rut  no?iunile  de
ereditate nuclear?, sau cromozomic?, ?i  de  ereditate  citoplasmatic?,  sau
extracromozomic?. Genele citoplasmatice se localizeaz? în  mitocondriile  ?i
plastidele celulelor eucario?ilor, precum ?i  în  plazmidele  procario?ilor.
Plazmidele  sunt  ni?te  molecule  mici  inelare  de  ADN,  descoperite   la
bacterii.
   A?a dar, datele noi au confirmat ideea c? genotinul individului  prezint?
nu  numai  suma  genelor  nucleului,  ci  ?i  un  sistem  integral,   format
evolu?ionar, de interac?iunea dintre toate elementele genetice  ale  celulei
?i ale întregului  organism.  Acest  sistem  a  fost  numit  genom.  Genomul
cuprinde, prin urmare, întreaga informa?ie genetic? a organismului, care  se
manifest?  treptat  ?i  succesiv  în  caracterele  ?i  însu?irile   concrete
biochimice, fiziologice, morfologice, vizibile ?i invizibile  Ele  determin?
toate manifest?rile vitale în decursul dezvolt?rii individuale
   Unitatea elementar?  a  genomului  este  gena  dar  în  ultimele  decenii
no?iunea de gen? s-a schimbat esen?ial, s-a îmbog??it cu  un  con?inut  nou,
ea a suferit o evolu?ie asem?n?toare cu cea a atomului din  fizica  modern?.
S-a constatat c?  structura  genelor  la  procario?i  se  deosebe?te  într-o
anumit? m?sur? de  cea  a  eucario?ilor  dup?  împachetare,  transcriere  ?i
translare,  c?  grupele  de  gene,  mai  alee   eucario?ii,   au   numeroase
particularit??i func?ionale În afar? de aceasta, s-a  confirmat  în  ultimul
timp c? unele gene sunt reprezentate prin succesiuni unicale de  nucleotide,
altele -  prin  succesiuni  care  se  repet?  multiplu,  celelalte  formeaz?
familii întregi sau sunt dispersate ?i sar mereu în genom  dintr-un  loc  în
altul.
   Datorit? acestui fapt a luat na?tere o nou? reprezentare despre structura
genomului organismelor, conform  c?reia  genomul  se  aseam?n?  cu  un  ora?
modern ce are prospecte unice ?i numeroase ansambluri  arhitecturale,  unice
în felul  lor,  dar  care  formeaz?  totodat?  o  parte  component?  a  unor
ansambluri mai mari, ce împodobesc partea central? a ora?ului, sau unul  din
microraioanele lui. ?i microraioanele se aseam?n? prin ceva,  prin  ceva  se
deosebesc, deoarece în fiecare dintre ele se construiesc ?i  cl?diri  unice,
precum ?i grupe de cl?diri, construite dup? proiecte - tip identice.
   Precum doar arhitectul poate cuprinde întreaga  frumuse?e  a  compozi?iei
arhitecturale  a  ora?ului  pe  care  l-a  conceput,  tot  a?a   arhitectura
genomului nu este accesibil? fiec?ruia. Vom profita, îns?, de marea  dorin??
a cititorilor de a p?trunde  esen?a  acestei  compozi?ii  ?i  vom  începe  o
excursie pentru a o cunoa?te.
   A?a dar, pentru început, ce este gena? Gena este un fragment al  ADN-ului
cu o succesiune determinat? a nucleotidelor ?i în fiecare din  acestea  este
cifrat? sau codificat? o anumit? protein? În  celula  animalelor  superioare
?i a omului se afl? un asemenea volum de ADN, c? ar ajunge pentru crearea  a
3 milioane de gene.  În  realitate,  îns?,  la  om  exist?  ?i  func?ioneaz?
aproximativ 100 de mii de gene
   Fiecare gen? individual? are o  structur?  proprie  primar?  a  ADN  ului
specific? numai ei. Transcrierea genelor se face  de  pe  anumite  fragmente
ale uneia din catenele ADN-ului. Catena ADN, care con?ine codul  veridic  al
unei anumite proteine, se nume?te caten? logic? (de codificare).
   La majoritatea virusurilor, la procario?i ?i eucario?i ambele  catene  de
ADN con?in fragmente logice, dar la fiecare gen? este logic? numai  una  din
cele dou? catene.
   S-a constatat c? la multe virusuri ?i bacteriofagi genele se suprapun, la
bacterii  ele  prezint?  o  structur?  neîntrerupt?,  iar   la   organismele
superioare – ele sunt fragmentare, a?ezate în form? de mozaic?.
   La început gena sau un grup de gene au un  fragment special  -  promotor,
care pune în func?ie gena, iar la sfâr?it  se  afl?  terminatorul,  care  d?
semnalul încet?rii lucrului.
   La organismele pluricelulare num?rul total al genelor este de aproape 100
de mii ?i din ele partea covâr?itoare o formeaz? genele  unice.  Din  genele
unice fac parte succesiunile de nucleotide, care au structura lor  specific?
?i sunt prezentate în genom o singur? dat?.
   În genomul eucario?ilor în afar? de gene unice întâlnim ?i gene  care  se
repet? de multe ori. Din ele  fac  parte  genele  ARN-ribozomal  (ARNr),  de
transport (ARNt) ?i de proteine-histone.
   Majoritatea organismelor au sute de astfel de gene. Genele  ARNr  se  pot
repeta de sute (la insecte) ?i mii (la vertebrate)  de  ori.  Deocamdat?  nu
este limpede sensul acestei varia?ii de gene.
   Num?rul genelor pentru fiecare ARNt este mult mai mic - de la câteva pân?
la zece ?i rareori sute de unit??i. În majoritatea cazurilor  ele  se  adun?
în grupuri, care se a?eaz? în întregul genom.
   Genele de histone sunt interesante prin faptul c? repetarea lor în  genom
este foarte variat?: la drojdii - g?sim câteva, la mamifere ?i  p?s?ri-zeci,
la drozofil? ?i triton - sute, iar la axolotl - mii de unit??i, f?r?  ca  s?
existe vre-o leg?tur? între ace?ti indici ?i pozi?ia organismului  pe  scara
evolutiv?.
   În genom genele-rude  formeaz?  deseori  familii,  care  apar  ori  drept
consecin?? a duplic?rii genelor în cursul evolu?iei, ori, dimpotriv?,  drept
urmare a trecerii de la genele mult repetabile la un num?r al lor  mult  mai
mic.
   A fost studiat? bine din acest punct de vedere familia genelor globine la
om. Genele alfa-globine au fost localizate în cromozomul al 16,  iar  genele
beta-globine - în cromozomul 11. Atât genele alfa-globine, cât ?i cele beta-
globine  seam?n?  mult  între  ele  dup?   succesiunile   nucleotidelor   ?i
func?ioneaz? la rând în cursul dezvolt?rii. Apropierea de rudenie a  genelor
din  genom  permite,  probabil,  s?  se  dirijeze  reglarea  lor   fin?   ?i
coordonat?.
   În afar? de tipurile de gene enumerate mai sus, în  genomul  eucario?ilor
se întâlnesc ?i alte gene: genele ce se restructureaz? ?i pseudogenele,  dar
examinarea lor dep??e?te limitele temei noastre.
   Un interes aparte prezint? o alt? grup? numeroas? de gene, care a c?p?tat
diferite denumiri (gene mobile, s?lt?re?e, multiple ?. a. m.  d.),  pe  care
le vom examina acum.
   În anul 1983 savanta american? B. Mac-Clintock la vârsta de 82 de  ani  a
fost distins? cu Premiul Nobel pentru descoperirea  «genelor  s?lt?re?e»  la
p?pu?oi, f?cut? de  ea  40  de  ani  în  urm?.  Ea  se  ocupa  cu  studierea
mo?tenirii genei care  determin?  culoarea  gr?un?elor  din  ?tiulete;  dac?
aceast?  gen? lipse?te sau, în caz de muta?ie,  gr?un?ele  sunt  decolorate.
În timpul experien?elor ea a  observat  c?  în  unele  cazuri  se  întâlnesc
gr?un?e b?l?ate ?i a presupus c? exist? o a doua gen? care poate  cupla  sau
decupla gena colora?iei, fapt ce conduce la  apari?ia  sectoarelor  colorate
pe fondul gr?untelui lipsit de culoare. Mai târziu s-a constatat c?  gena  a
doua exist? în realitate ?i  c?  ea  se  afl?  al?turi  de  gena  colora?iei
(fig.20).
   În prezen?a genei a doua, pe care ea a numit-o  «disociator  cromozomic»,
gena colora?iei nu func?iona. Când, îns?, gena-disociatoare  disp?rea,  gena
colora?iei începea s? ac?ioneze. Dac? aceasta se  producea  în  perioada  de
dezvoltare a unor gr?un?e, ele deveneau b?l?ate.
   Pe parcursul urm?toarelor cercet?ri Clintock a descoperit c? exist? ?i  o
a treia gen?, dislocat? mai departe de primele  dou?.  Aceast?   gen?  ea  a
numit-o activator. Ea era necesar? pentru  a  se  produce  salturile  genei-
disociatore. Gena-activator avea ?i ea capacitatea de a s?ri, precum  ?i  de
a modifica munca genelor vecine cu ea.
   În prezent concluziile lui Clintock despre existen?a  a  dou?  tipuri  de
elemente mobile, pe care le-a f?cut ea pe baza studierii mo?tenirii  culorii
la  p?pu?oi,  au  ob?inut  confirmare  str?lucit?  în  utilizarea  metodelor
ingineriei genetice. Ba mai  mult,  diferi?i  autori  au  dovedit  existen?a
celor mai diferite tipuri de gene s?lt?re?e sau mobile la multe obiecte.  În
ultimii ani în afar? de restructur?rile cromozomice,  cunoscute  demult,  au
fost descoperite deplas?ri de la un loc  la  altul  în  cromozomi  ale  unor
fragmente mici de ADN cu pu?inele lor  gene.  Acest  fenomen  a  fost  numit
transpozi?ie  a  genelor,  lui  i  se  atribuie  un  mare  rol  în  evolu?ia
aparatului genetic,  precum  ?i  în  reglarea  ac?iunii  genelor  în  cursul
ontogenezei. Pe la mijlocul deceniului al optulea colaboratorii  ?tiin?ifici
în frunte cu G. Gheorghiev (IBM A? URSS) ?i D. Hognes (SUA) au constatat  c?
printre genele ce func?ioneaz? activ ale musculi?ei drosofila multe n-au  un
loc stabil ?i sunt plasate în  fragmente  ale  tuturor  cromozomilor,  adic?
sunt multiple.
   Cel mai uimitor  a  fost,  îns?,  faptul  c?  aceea?i  gen?  la  diferite
musculi?e se afl? localizat? la cromozomi în  mod  diferit.  La  mu?tele  de
diferite linii deosebirile erau foarte mari,  la  rude  s-au  constatat  mai
multe coinciden?e, dar, totu?i, la aproximativ o treime din ele genele  erau
dislocate absolut diferit.
   A devenit limpede c? unele gene n-au dislocare definit? în cromozom -  la
diferi?i indivizi de drosofil? de aceea?i  specie  ele  pot  ocupa  diferite
pozi?ii.
   În genomul drosofilei pân? în prezent au fost studiate aproximativ 20  de
familii de gene mobile câte 100-150 copii în fiecare familie. Num?rul  total
al acestor gene este  de  aproape  1000,  ele  formând  aproximativ  5%  din
întregul material genetic. Genele mobile sunt alc?tuite de obicei  din  5-10
mii de perechi de nucleotide, dintre care  repet?rilor  terminale  le  revin
câte 300-600 perechi.
   S-a constatat c? în repet?rile acestor gene exist?  toate  elementele  de
conducere: promotorul, terminatorul ?i amplificatorul. Deoarece aparatul  de
conducere este dislocat la ambele poluri  ale  genelor,  el  poate  pune  în
func?iune nu numai elementele mobile, dar ?i genele din vecin?tate cu el.
   E fireasc? întrebarea: de ce avem nevoie de elementele genetice mobile?
   Elementele mobile ale genomului sunt purt?tori ai  informa?iei  referitor
la fermen?i de care au nevoie  chiar  ele  pentru  a  se  disloca  ?i  a  se
înmul?i.
   Majoritatea savan?ilor consider? c? genele mobile sunt ADN  «egoist»  sau
«parazi?i geneticii», a c?ror sarcin? principal? este autoreproducerea.
   Ele toate prezint? un balast pentru celul?: dac? din genom va fi scos vre-
unul din elementele mobile, aceasta nu va  influen?a  activitatea  vital?  a
celulei. În asemenea caz se isc? întrebarea:  cum  influen?eaz?  disloc?rile
elementelor mobile asupra vie?ii  celulei?  Genele  mobile  într-un  loc  al
genomului exercit? o ac?iune puternic? asupra genelor vecine. Efectul  poate
fi diferit: dac? aceste elemente nimeresc în partea  codificatoare  a  genei
structurale, se  modific?  îndat?  textul  înregistrat  pe  care  îl  poart?
aceast?  gen?. ?i înc? o  situa?ie  tipic?:  elementul  mobil  se  insereaz?
al?turi de gen?. Ca urmare se modific? intensitatea  func?ion?rii  acesteia.
În special se poate începe o transcrip?ie intens? a genei, care  a  ni-merit
sub  ac?iunea  promotorului  sau  amplificatorului,  dislocat  la   polurile
elementului mobil, iar sub ac?iunea unor asemenea explozii de  variabilitate
molecular? se asigur? o adaptare  mai  bun?  a  organismelor  la  condi?iile
schimb?toare ale mediului. ?i cum s? nu ne amintim aici proverbul antic:  în
natur? nimic nu este de prisos!

   10.2 Direc?iile principale ale ingineriei genetice

   Ingineria genetic? se nume?te, de obicei, genetic? celuar? ?i  molecular?
aplicat?, care elaboreaz? metode de  interven?ie  experimental?,  ce  permit
restructurarea  conform  unui  plan  trasat   în   prealabil   a   genomului
organismelor, modificând în el informa?ia genetic?.
   Conform opiniei cunoscutului  geneticiian  S.  Gher?enzon,  la  ingineria
genic? pot fi referite urm?toarele opera?ii:
    - sinteza genelor în afara organismelor;
    - extragerea din celule a unor gene, cromozomi sau nuclee;
    - restructurarea dirijat? a structurilor extrase;
    - copierea ?i multiplicarea genelor sau a structurilor  sintetizate  ?i
      separate;
    - transferul ?i inserarea unor asemenea gene sau structuri genetice  în
      genomul ce urmeaz? s? fie modificat;
    - îmbinarea experimental? a diferitelor genomuri într-o singur? celul?.
   A?a dar este vorba de metode de manipulare la nivel molecular, cromozomic
sau celular cu scopul de a modifica programul genetic în direc?ia dorit?.
   Ingineria genic? î?i propune s? introduc?  realiz?rile  ei  revolu?ionare
într-o serie de ramuri  ale  economiei  na?ionale.  Se  a?teapt?  ca  ea  s?
contribuie la asigurarea cu asemenea substan?e biologice active precum  sunt
aminoacizii, hormonii, vitaminele, antibioticele ?. a. Exist? mari  speran?e
de a m?ri pe aceast?  cale diferitele  vaccinuri,  care  sunt  utilizate  în
profilaxia bolilor infec?ioase ale oamenilor ?i  animalelor,  de  a  lichida
rezisten?a diferi?ilor microbi patogeni la antibiotice ?. a. m. d.
   Mari perspective se deschid în fa?a ingineriei genetice în fitotehnie. Se
?tie c? soiurile mai roditoare de grâu, orez, porumb, sorg ?i  de  celelalte
culturi cerealiere, care au marcat epoca «revolu?iei verzi» într-un rând  de
??ri ale lumii, au nevoie de cantit??i enorme de îngr???minte  minerale,  ?i
în primul rând de cele azotice, de producerea c?rora depinde în mare  m?sur?
economia acestor ??ri.
   Totodat? noi tr?im la fundul unui ocean de aer,  care  con?ine  79  %  de
azot. Crearea unor soiuri de plante capabile s?  capteze  azotul  atmosferic
ar face de prisos producerea lui pe cale industrial?,  fapt  ce  ar  elibera
mijloace colosale pentru alte nevoi ale ??rii.
   Un interes la fel de mare îl prezint? ?i  proiectele  de  creare  a  unor
specii de alge, care ar avea capacitatea  de  a  absorbi  selectiv  cationii
diferitelor s?ruri pentru a face potabil? apa marin?.
   A face potabil? apa marin? este una dintre problemele cele mai arz?toare,
care se afl? în centrul aten?iei unui comitet special al ONU.  Cu  fiece  an
pe planeta noastr? se resimte  tot  mai  mult  deficitul  de  ap?  potabil?.
Pentru a ne imagina mai bine acest deficit, vom aduce urm?torul exemplu:  în
lacul Baical sunt concentrate peste 20% din rezervele de  ap?  potabil?  din
lume. ?i peste  80%  din  cele  ale  fostei  URSS.  Doar  no?iunea  de  «ap?
potabil?» include to?i ghe?arii, toate râurile, apele subterane.
   Unele din proiectele  ingineriei  genice  enumerate  mai  sus  par  a  fi
rezolvabile chiar ast?zi, altele ?in de domeniul fantasticii, dar  progresul
tehnico-?tiin?ific,  precum  s-a  dovedit  de  nenum?rate  ori,  apropie  de
realizare chiar cele mai fantastice planuri.
   Direc?iile ?tiin?ifice fundamentale, care au fost  elaborate  relativ  nu
demult în acest domeniu de cercet?tori, sunt ingineria  celular?,  ingineria
cromozomic? ?i ingineria genic?. Ele pot fi, pe  drept  cuvânt,  numite  c?i
magistrale ale ingineriei genetice.
   Ingineria celular? are scopul  de  a  ob?ine  unele  plante  întregi  din
protopla?ti izola?i, sau, precum le numesc savan?ii, «plante din  eprubet?»;
cultivarea celulelor vegetale  într-un  mediu  nutritiv  artificial,  pentru
ob?inerea în mod accelerat a unui volum mare de mas? biologic? din  care  se
vor extrage ulterior  variate  substan?e  biologice  active;  cultivarea  în
comun a protopla?tilor («celulelor goale»)  pentru  a  se  ob?ine  a?a-zi?ii
hibrizi  asexua?i  sau  somatici,  care  îmbin?  caractere  de  valoare  ale
diferitelor specii, genuri ?i chiar familii de plante.
   Ingineria celular?, fiind aplicat?  la  animale,  ar  permite  utilizarea
celulelor sexuale ?i somatice (corporale), precum  ?i  a  zigo?ilor  (ovulii
fecunda?i) ?i germenilor precoci ai unor reproduc?tori ce  se  disting  prin
indicii lor geneticii, pentru accelerarea  procesului  de  ob?inere  a  unor
rase de mare randament.
   Ingineria cromozomic? î?i propune transferarea unor cromozomi de la unele
specii de organisme la altele pentru a le  transmite  noi  tr?s?turi  utile.
Aceasta se mai ocup? ?i de  metodele  de  ob?inere  a  hibrizilor  dep?rta?i
fecunzi de plante ?i chiar de ob?inerea unor  specii  noi  prin  m?rirea  în
celulele lor a garniturilor de cromozomi.
   Ingineria genic? este calea magistral?, prospectul central al  ingineriei
genetice, deoarece anume pe aceast? cale au fost ob?inute  rezultatele  cele
mai  nea?teptate,  cu  privire  la  reconstruirea  genomilor  din   celulele
microorganismelor, plantelor ?i animalelor.
   Prin metoda ingineriei genice se sintetizeaz?  gene  noi,  se  realizeaz?
transmutarea ?i inserarea lor în genomurile organismelor, se ob?ine  în  ele
expresia genelor str?ine. Ingineria genic? va face  posibil?  ?i  vindecarea
oamenilor de numeroase defecte ereditare.

   10.3 Separarea ?i sinteza artificial? a genelor

   Pentru a înzestra un organism ne cale  artificial?  cu  noi  propriet??i,
trebuie s? introducem în el  o  nou?  gen?  sau  un  grup  de  gene,  ce  ar
func?iona acolo, adic? ar produce proteine.  Gena  necesar?  se  ob?ine  «în
form? pur?» prin câteva metode. Cel mai des  ea  este  separat?  direct  din
ADN.
   Aceast?  procedur? se realizeaz? cu ajutorul a  dou?  opera?ii  de  baz?,
care  pot  fi  denumite  simplu  «sec?ionare»  ?i   «suturare».   Rolul   de
instrumente  îl  joac?  ni?te  proteine   speciale   -   fermen?ii,   care-s
catalizatori biologici ai diferitelor procese ?i reac?ii, ce  se  produc  cu
moleculele în celule.  Exist?  un  grup  de  fermen?i,  care  au  o  ac?iune
specific? asupra ADN-ului ?i se utilizeaz? pe larg  în  ingineria  genetic?.
Ace?tia  sunt:  restrictazele,  ADN-ligazele,   revertazele,   transferazele
terminale  ?.  a.  m.  d.  Cel  mai  des  sunt  utilizate  în   acest   scop
restrictazele ?i ligazele. Restrictazele func?ioneaz?  ca  ni?te  «foarfece»
moleculare, iar ligazele, dimpotriv?, unesc într-un  tot  întreg  moleculele
t?iate de ADN.
   Restrictazele, ac?ionând  asupra  catenei  de  ADN,  recunosc  o  anumit?
succesiune de nucleotide. În  fig.  21  este  prezentat  schematic  sectorul
molecular ADN cu dou? catene.  Restrictaza,  numit?  Hind  II,  «recunoa?te»
succesiunea compus? din ?ase nucleotide GTC, GAC, pe care o  taie  exact  la
mijloc.

   Restrictaza cu denumirea conven?ional? RI «recunoa?te» o alt?  succesiune
a nucleotidelor GAA TTC  ?i  «taie»  ADN-ul  în  acest  loc  asimetric,  «în
trepte». La fel de asimetric, dar în alt?  direc?ie  ADN-ul  este  t?iat  de
restrictaza PstI ?. a. m. d. Toate aceste fragmente t?iate pot  fi  suturate
din nou într-un tot întreg de fermentul ligaza. În prezent  cunoa?tem  peste
patru sute de restrictaze ?i lista lor se  completeaz?  mereu.  Cu  ajutorul
fermen?ilor  polii  fragmentelor  ADN  pot  fi  lungi?i,  din  ei   pot   fi
îndep?rtate sectoare aparte, ADN-ul poate fi t?iat exact în  locul  necesar,
adic?   genele   pot   fi   separate,   croite   ?i   recroite   dup?   voia
experimentatorului,  ceea  ce  este  foarte  important  pentru   construirea
moleculelor de ADN hibride sau recombinante.
   Deoarece savan?ii dispun de un num?r limitat  de  gene  pentru  ob?inerea
moleculelor recombinante, ei utilizeaz? în calitate de  surse  de  gene,  în
primul rînd, ADN-ul total,  fragmentat  sau  t?iat  în  segmente  aparte  de
fermen?ii restric?iei. Aceast?  metod? a fost  numit?  metoda  fragment?rii.
Datorit?  ac?iunii  restrictazelor  ADN-ul   se   scindeaz?   în   numeroase
fragmente, unele dintre ele con?inând gene.
   Popula?ia  acestor  molecule  de  ADN  este  multiplicat?   în   sistemul
bacterial, dup? care  se  selecteaz?  genele  necesare.  La  selectare  este
folosit de obicei ca  prob?-test  ARNi  radioactiv,  sau  copia  ADNc,  care
corespunde acestei gene. Aceast?  metod? permite separarea  atât  a  genelor
ce se repet?, cât ?i a genelor unice.  Dificult??ile  legate  de  selectarea
genelor unice se datoresc concentr?rii lor mici  în  ADN-ul  total.  Astfel,
bun?oar?, printre fragmentele de ADN total un fragment de gen? unic?  revine
la un milion de toate celelalte fragmente.
   În prezent din ADN-ul total al unei serii de  obiecte  au  fost  separate
genele structurale. S. Cohen ?i D. Hogness împreun? cu colaboratorii lor  au
separat pentru prima oar? din ADN-ul ariciului-de-mare ?i drosofilii  cloni,
care con?in gene histonice ?i ribozomice.
   La Institutul de biologie molecular? al A? al  fosteî  URSS  (laboratorul
lui G. Gheorghiev) în colaborare cu Institutul  de  energie  atomic?  I.  V.
Curceatov (V. Gvozdev ?i colaboratorii s?i)  s-a  ob?inut  prin  intermediul
acestei metode o serie de gene structurale din ADN-ul  drosofilei.  Deoarece
acest obiect a fost bine studiat  din  punct  de  vedere  genetic,  prezint?
interes determinarea direct? a localiz?rii ?i func?iei posibile în  cromozom
a genelor separate.
   Savan?ii au înv??at nu numai s?  separe  din  ADN  gene  ale  diferitelor
organisme, dar ?i s? sintetizeze gene artificiale. Prima  gen?  artificial?,
care  a  început  s?  func?ioneze,  a  fost  sintetizat?  de  un   grup   de
colaboratori ai Institutului tehnologic din Massaciusets (SUA) în frunte  cu
X. Khorana - laureat  al  Premiului  Nobel.  Acasta  a  fost  gena  ARNt  al
tirozinei.
   În anul  1970  la  Simpoziumul  interna?ional  de  chimie  ai  compu?ilor
naturali din ora?ul Riga X. Khorana a  f?cut  o  comunicare  cu  privire  la
sintetizarea p?r?ii structurale  a  unei  alte  gene  -  ARNt  al  alaninei.
Acestei gene îi lipseau, îns?, înc? câteva p?r?i componente, ?i de aceea  n-
a putut func?iona în celule str?ine. Tot atunci colaboratorii  laboratorului
lui X. Khorana au reu?it s? sintetizeze un segment  din  85  de  perechi  de
nucleotide, care corespundea succesiunii  ini?iale  a  ARNt-ului  tirozinei.
Dar ?i aceast?  gen? ca ?i cea a ARNt-ului  alaninei  s-a  dovedit  biologic
inactiv?.
   Mai curând s-a clarificat  una  din  cauzele  e?ecului  -  în  celul?  se
sintetizeaz? la început ARNt-ul precursor  compus  din  126  de  nucleotide.
Dup? aceasta un ferment special taie o parte  din  molecula  precursoare  ?i
abia atunci  se  transform?  în  molecul?  lucr?toare.  A  fost  determinat?
succesiunea acestei precursoare ?i sintetizat  segmentul  respectiv  de  ADN
compus din 126 perechi de nucleotide. Dar nici Aceast?  gen? nu  era  activ?
din punct de vedere biologic.
   ?i aici a devenit limpede c? gena artificial? nu va  putea  func?iona  în
celul?, dac? nu va fi înzestrat? cu sectoare  de  reglare  -  cu  promotorul
care pune în func?iune sinteza ARNt-ului ?i  terminatorul  care  pune  cap?t
sintezei. A fost nevoie de metode speciale pentru  a  determina  succesiunea
acestor sectoare de reglare. S-a constatat c? promotorul con?ine 59  perechi
de nucleotide, iar terminatorul - 21 de perechi. A fost sintetizat?  o  gen?
complicat? cu promotor ?i terminator. Ba chiar mai mult,  pentru  ca  celula
s? nu recunoasc? în gen? un str?in, s-a decis c?  ea  s?  nu  se  plimbe  la
voie, c? ea trebuie suturat? în ADN-ul celulei.  În  acest  scop  la  ambele
poluri ale genei sintetizate au fost unite capete «lipicoase» cu  un  singur
filament.  Tocmai  aceste  poluri  se  formeaz?  în  ADN,   când   fermentul
restrictaza îl taie în buc??i.
   Dac? se va ac?iona asupra ADN-ului cu restrictaza, iar apoi se va  ad?uga
gena sintetic?, capetele ADN-ului ?i ale genei se vor lipi unul de altul  ?i
gena se  va  încorpora  în  ADN.  R?mâne  doar  de  suturat  jonc?iunile  cu
fermentul ligaza. Savan?ii au procedat  tocmai  a?a.  ?i...  iar  au  e?uat.
Bacteria E. coli  n-a  receptat  gena  str?in?.  Cercet?torii  erau  aproape
dispera?i.  ?i  atunci  au  încercat  s?  sutureze   gena   nu   în   ADN-ul
colibacilului, ci în ADN-ul unuia  din  virusurile,  care  se  înmul?esc  în
aceast?  bacterie. De  data  aceasta  savan?ii  au  lucrat  bucurându-se  de
succes: dup? ce celula colibacilului a fost infectat? cu  virusul,  în  gena
c?ruia a fost încorporat? gena artificial?, bacteria a început  a  sintetiza
ARNt-ul codificat în aceast?  gen?.
   A?a dar, a început a func?iona prima gen? sintetic?.
   De atunci familia genelor sintetice artificiale cre?te mereu. Îndat? ce a
fost  descoperit   fenomenul   reverstran-scrip?iei,   adic?   procesul   de
transferare a informa?iei genetice de la ARN la ADN, savan?ii au început  s?
vorbeasc? despre  posibilitatea  unei  noi  c?i,  fermentative,  de  sinteza
genei.
   Pentru aceast?  sintez? serve?te ca matri?? ARN-ul, care se elaboreaz? în
celul? ?i prezint?, precum ?tim,  o  copie  complementar?  a  unui  fragment
anumit al ADN-ului. Dup?  ce  am  separat  acest  ARNi,  putem  ob?ine  prin
transcriere invers? o molecul? de ADN complementar? ei. Probabil  c?  ea  va
fi o copie fidel? a genei ini?iale.
   Primele experien?e reu?ite de sintetizare fermentativ? a  genei  au  fost
efectuate în laboratoarele din str?in?tate în anul 1972.
   În anul 1973 L. Chiseliov ?i L. Frolova, colaboratori  la  Institutul  de
biologie molecular?, precum ?i C. Gazarean ?i V. Tarantul de  la  Institutul
de energie atomic? «Curceatov», dirija?i de academicianul V. A.  Enghelgard,
au ob?inut partea informatic? a genei, globina, utilizând matri?a  ARNi-ului
globinic din celulele porumbelului.
   În acest timp în cadrul proectului «revertaza» a activat ?i un  alt  grup
de savan?i  -  V.  Cavzan  ?i  A.  Rândici  de  la  Institutul  de  biologie
molecular? ?i genetic? al A? Ucrainene, care au reu?it ?i ei s?  sintetizeze
gena globin?, utilizând drept  matri??  ARNi-ul  globinic  al  iepurelui  de
cas?, nu al porumbelului.
   În anul 1979 s-au soldat cu succes lucr?rile de sintetizare a genelor  de
bradichinin?, datorit? eforturilor comune ale savan?ilor de  la  Institutele
de genetic? general? ?i de chimie  bioorganic?  ?i  de  anghiotenzin?  -  de
c?tre savan?ii Institutului de citologie ?i  genetic?  al  A?  a  Federa?iei
Ruse.
   În anul 1981 la Institutul de biologie molecular? un grup de colaboratori
(S. Deev, N.  Barbacari,  O.  Poleanovschii  ?.  a.)  au  sintetizat  ?i  au
transferat într-o celul? bacterian? o gen? care codifica  una  din  catenele
u?oare  ale  imunoglobulinei.  Mai  târziu  în  ?ara  noastr?,  cât  ?i   în
laboratoarele str?ine au fost  sintetizate  multe  gene:  a  somatostatinei,
somatotropinei, insulinei, interferonului ?. a. care  ?i-au  g?sit  aplicare
larg? în practic?.

   10.4 Clonarea genelor

   Genele separate din alte organisme sau  sintetizate  artificial  pe  cale
chimic?. fiind transferate în celule noi, nu sunt în stare s?  se  reproduc?
nici s? se transmit? descenden?ei  acestor  celule.  Acest  lucru  se  poate
ob?ine, dac? ele se vor introduce  în  prealabil  în  componen?a  structurii
genetice, care are un aparat propriu de reproducere. În  ingineria  genetic?
aceast?  structur? este cu adev?rat figura central?  în  toate  manipul?rile
ingineriei genice. poart? numele de vector, sau «transportor».
   Vectorul este o molecul? de ADN capabil? s? transfere în  celul?  o  gen?
str?in? ?i s? asigure acolo înmul?irea ei, sintetizarea  produsului  proteic
?i încorporarea în cromozom.
   De cele mai multe ori în calitate de  vector  sunt  utilizate  plazmidele
bacteriilor,   virusurile   bacteriilor   (bacteriofagii)   ?i    virusurile
animalelor,  precum  ?i  cosmidele,  care  con?in  elemente   genetice   ale
plazmidelor ?i ale bacteriofagilor.
   Molecula-vector trebuie s? aib? capacitatea de replicare autonom?  ?i  s?
con?in? anumite gene de semnalare (marcatori), bun?oar? gene  de  rezisten??
la  antibiotice,  care  permit  descoperirea  ?i   identificarea   celulelor
modificate.
   Plazmidele sunt larg r?spândite în lumea bacteriilor.  Sunt,  precum  s-a
notat mai sus, mici molecule inelare  de  ADN,  care  se  afl?  în  celulele
bacteriale.  Poate  fi  o  molecul?  sau  câteva.  Plazmida  con?ine  genele
necesare pentru reproducerea ADN-ului ?i genele rezistente  la  antibiotice,
de exemplu la ampicilin? ?i tetraciclin?, precum vedem în fig. 22.
   În interiorul  acestor  gene  se  afl?  fragmente  pe  care  le  recunosc
restrictazele. Asemenea fragmente exist? bineîn?eles ?i în alte  locuri  ale
plazmidei, dar cele din interiorul genelor de rezisten??  sunt  deosebit  de
importante, deoarece anume acolo  se  insereaz?  ADN-ul  str?in.  Gena  este
v?t?mat? ?i bacteria care  con?ine  o  astfel  de  molecul?  hibrid?  devine
incapabil?   s?   opun?   rezisten??   ac?iunii   antibioticicor.    Aceast?
particularitate  permite  selectarea  pentru  înmul?irea  continu?  numai  a
bacteriilor care con?in molecula hibrid? sau molecula recombinant? de ADN.
   A?a dar, moleculele recombinate con?in gene  care  trebuie  înmul?ite  ?i
vectorii cu ajutorul c?rora se realizeaz? acest proces.
   To?i vectorii plazmidici utiliza?i în ingineria genetic? sunt  crea?i  pe
cale artificial? prin reunirea unor  p?r?i  aparte  a  diferitelor  plazmide
naturale.
   Unele plazmide  au  o  particularitate  foarte  important?:  dac?  asupra
celulelor în  care  exist?  acest  vector  se  va  ac?iona  cu  antibioticul
cloramfenicol, în ele num?rul copiilor de plazmid?  va  spori  pân?  la  1-3
mii. Astfel se m?re?te doza genei necesare. ceea  ce  permite  a  se  ob?ine
gena încorporat? în plazmid? (sau produsul acestei gene) în mari cantit??i.
   Dar cum se ob?ine o molecul?  recombinat??  Cum  se  realizeaz?  clonarea
(inserarea) genei str?ine în plazmid??  Principalele  opera?ii  ale  acestui
proces sunt indicate în fig. 23.
   În acest scop trebuie s? avem un ADN al plazmidei - vector (de exemplu P1
?i ADN-ul organismului care ne intereseaz?. ADN-ul plazmidic ?i  cel  str?in
este tratat cu restrictaz? (bun?oar? Bam1), dup? care la  plazmid?  în  gena
de rezisten?? fa?? de tetraciclin?  se  formeaz?  o  ruptur?  ?i  moleculele
inelare se transform? în liniare. Apoi ambele preparate  scindate  ale  ADN-
lui se amestec? unul cu altul ?i sunt tratate cu ligaz?. Fragmentele de  ADN
se unesc ?i formeaz? plazmida recombinant? sau un ADN hibrid.
   Dup? aceasta urmeaz? procedura de selectare a acestor  molecule  hibride:
tot amestecul de molecule prelucrate cu ligaz?  se  introduce   în  celulele
bacteriale. Apoi aceste celule sunt a?ezate într-un mediu nutritiv solid  cu
antibioticele ampicilin? ?i  tetraciclin?.  Celulele  care  con?in  plazmida
hibrid? vor cre?te în mediul cu ampicilin?, dar nu vor  cre?te  împreun?  cu
ambele antibiotice, deoarece gena rezisten?ei din plazmida  tetraciclinei  a
fost defectat? de inser?ie.
   Cre?terea selectiv?  permite  colectarea  celulelor  ce  con?in  molecula
hibrid? ADN. În continuare ele se înmul?esc ?i ADN-ul  recombinant,  ob?inut
din ele în cantit??i mari, este utilizat în diferite scopuri.
   A?a dar, din momentul introducerii ADN-ului recombinant în celul?  începe
clonarea  molecular?,  adic?  ob?inerea  urma?ilor  moleculei   recombinate,
create în mod artificial. În acest scop pentru  celulele  transformate  sunt
create condi?ii specifice în vederea select?rii  lor,  ?inându-se  seama  de
marcatorii geneticii, care semnaleaz? prezen?a  celulelor  pentru  selec?ie.
Drept urmare se ob?ine o tulpin? absolut omogen?, din  care,  în  dependen??
de scop, se separ? ori gena clonat?, ori produsul ei.
   Acestea sunt în linii generale bazele teoretice ale ingineriei  genetice.
Ingineria genetic? face abia primii pa?i, dar de  acum  ast?zi  putem  vorbi
despre perspectivele aplic?rii realiz?rilor ei într-o serie de  domenii  din
sfera material?. În etapa actual? cea mai larg?  aplicare  o  are  ingineria
genetic? a microorganismelor.

           XI. INGINERIA GENETIC? LA MICROORGANISMELE INDUSTRIALE


   11.1 Activitatea enigmatic? a microorganismelor vii

   La majoritatea oamenilor no?iunea de «microb» sau «bacterie» se  asociaz?
înainte de toate cu gravele boli infec?ioase, provocate de ei.  Pu?ini  îns?
cunosc activitatea cu adev?rat fantastic? a  acestora,  participarea  extrem
de activ? a bacteriilor la procesul de formare  a  scoar?ei  p?mântului,  la
formarea  sedimentar?,  z?c?mintelor  de  petrol,  c?rbune,  metale   ?i   a
celorlalte minerale utile
   Pe uscat activitatea biologic? a bacteriilor  a  pus  temeliile  regnului
vegetal, inclusiv bazele agriculturii - solul  roditor.  Savan?ii  consider?
c? solul este un laborator microbiologic al naturii.
   Plantele agricole absorb din sol anual peste 110 mln tone de azot.  Odat?
cu sporirea recoltei cre?te ?i consumul de azot de c?tre plante. Oamenii  îi
restituie solului în form?  de  îngr???minte  minerale  numai  jum?tate  din
azotul absorbit de plante, de aceea, dac? n-ar exista microorganizmele  care
asimileaz? azotul din aer, lanurile ar fi de mult sec?tuite
   Un mare aport în fondul  «azotului  biologic»  îl  aduc  în  primul  rând
bacteriile  care  tr?iesc  în  nodozitd?ile  de  pe   r?d?cinile   plantelor
leguminoase. Tocmai ele fixeaz? azotul liber ?i îl transmit plantelor.  Cele
mai bune  culturi  de  bacterii  radicicole  sunt  utilizate  la  prepararea
nitraginei - îngr???mânt bacterial care este introdus  în  sol  împreun?  cu
semin?ele  leguminoaselor    pentru  a  intensifica  fixarea  azotului   din
atmosfer?.
   La  fabricile  industriei  microbiologice  bacteriile  ?i  drojdiile   se
utilizeaz? cu succes la fabricarea unui  produs  nutritiv  de  valoare  -  a
concentratului de protein?-vitamin?. Savan?ii se st?ruie  cu  insisten??  s?
creasc?  prin  metodele  ingineriei  genetice  ni?te  microbi  în  stare  s?
«m?nânce»  petrolul  ?i  consider?  aceste  organisme  drept  prieteni,   nu
du?mani, deoarece  ele  vor  ajuta  la  purificarea  suprafe?ei  m?rilor  ?i
oceanelor de petrolul care ar nimeri  în  ele  în  cazurile  de  avariere  a
petrolierelor. Academicianul A. A. Im?ene?chii consider?, pe bun?  dreptate,
c? împ?r?irea microbilor în microbi d?un?tori ?i microbi utili,  în  microbi
buni ?i microbi r?i este foarte conven?ional? ?i nu  totdeauna  just?.  F?r?
activitatea gigantic? a acestor sanitari, inaccesibili ochiului nostru,  apa
?i p?mântul demult ar fi acoperi?i cu  resturi  de  plante  ?i  cadavre  ale
animalelor ?i pe?tilor.
   În  lumea  microbilor  au  fost  descoperite  fenomene  noi,   cu   totul
nea?teptate, cu adev?rat «minunate» S-a constatat, bun?oar?,  c?  bacteriile
elimin? în mediu ambiant ?i asimileaz? din el unele gene  ?i  chiar  blocuri
întregi de gene sub form? de fragmente de ADN. A?a se realizeaz?  metoda  de
schimb de informa?ie ereditar? între  microorganismele  necunoscute  înainte
?i între cele ce apar?in speciilor îndep?rtate.
   Majoritatea covâr?itoare a microorganismelor descoperite pân? în  prezent
ne sunt prietine, în anumite condi?ii ele pot fi  utilizate  cu  eficacitate
în interesele omului. Important este s? fie utilizate «la  maximum»  formele
de microorganisme produc?toare de protein? ?i  de  substan?e  cu  activitate
biologic? atât de necesare pentru  medicin?,  agricultur?,  diferite  ramuri
ale industriei, precum ?i  de  microorganisme  capabile  s?  extrag?  metale
neferoase, nobile ?i rare, s? distrug?  resturile  de  pesticide,  de?eurile
materialelor sintetice care polueaz? mediul ambiant.
   În anii r?zboiului al doilea mondial frontul ?i spatele  frontului  aveau
nevoie  de  substan?e  medicamentoase  antimicrobiene  de  mare   eficien??.
Medicii ?tiau  c? înc? în anul  1929  microbiologul  englez   A.  Fleming  a
descoperit c? ciuperca  de  mucegai,  penicilium,  secret?  ni?te  substan?e
nimicitoare pentru bacterii ?i  care  nu  sunt  d?un?toare  pentru  celulele
omului ?i animalelor. În anul 1941 savan?ii de la Universitatea  din  Oxford
(SUA) au creat pe baza acestor date primul preparat  antibiotic  penicilina,
despre însu?irile lui t?m?duitoare circulau legende.
   Microbiologii din fosta  URSS  n-au  avut  la  dispozi?ie  o  tulpin?  (o
cultur?) asem?n?toare de ciuperc? de mucegai care s? produc? penicilina.  S-
au început c?ut?ri îndelungate ?i  dificile  pentru  a  g?si  un  produc?tor
propriu 3. Ermoleva ?i T. Balezina, colaboratoare la Institutul  unional  de
medicin?  experimental?,  controlau  pe   rând   activitatea   biologic?   a
diferitelor probe de ciuperc? de mucegai ?i numai una dintr-o sut? de  probe
-  penicilium  crustozum  s-a  dovedit  a  fi  potrivit?.   Ea   a   devenit
«produc?torul» preparatului de penicilin?.
   În  anul  1944  dintr-o  alt?  cuperc?-actinomicet?   a   fost   separat?
streptomicina.  Acest  antibiotic  a  devenit  pentru  mult  timp  substan?a
medicamentoas?  fundamental?  contra  multor   boli:   tuberculoz?,   pest?,
tularemie, bruceloz? ?. a. În multe ??ri au  fost  organizate  lucr?rile  în
vederea  c?ut?rii  de  noi   specii   de   actinomicete,   produc?toare   de
antibiotice. Dac? pân? la descrierea streptomicinei microbiologii  cuno?teau
35 de specii de actinomicete, în prezent se cunosc sute de acestea.
   Astfel   pe   parcursul    studierii    resurselor    inepuizabile    ale
microorganismelor s?lbatice (naturale),  microbiologii  asemeni  geologilor,
care efectueaz? lucr?rile  de  explorare  a  minereurilor  utile,  caut?  ?i
g?sesc mereu noi specii  ?i  tulpini  de  bacterii,  ciuperci,  virusuri  cu
caractere ?i însu?iri utile,  descoper?  capacit??ile  ?i  «talentele»  lor.
Dintre aceste ciuperci fac parte ?i ni?te organisme monocelulare  enigmatice
- drojdiile.
   La multe fabrici de drojdii furajere sunt instalate aparate ce produc 28-
30 tone  de  mas?  biologic?  uscat?  pe  zi.  O  ton?  de  drojdii  con?ine
aproximativ 500 kg de protein? digerabil?. Prin urmare,  în  fiecare  dintre
aceste aparate (fermentiere) se formeaz? într-o  zi  aproape  15  tone,  iar
într-un an 4-5 mii tone de protein?  digerabil?  de  înalt?  calitate.  Este
mulg sau pu?in?
   Un fermentier este egal ca productivitate cu aproximativ 4-5 complexe  de
cre?tere  a  porcilor  a  câte  100  mii  de  porci  fiecare.  Aceste  cifre
demonstreaz? conving?tor ce prezint? sinteza microbian?, cât  de  mare  este
intensitatea ?i productivitatea ei.
   E de la sine în?eles c? drojdiile nu au calit??ile c?rnii de vit? sau ale
celei de porc. Din ele nu se pot prepara biftecuri. Dar nutre?urile în  care
se adaug? drojdii ?i alte substan?e  microbiologice  -  vitamine,  fermen?i,
aminoacizi  -  fac  minuni.  Animalele  tinere  devin  mai  s?n?toase,   mai
puternice,  cresc  ?i  se  dezvolt?  mai  repede,  spore?te   prolificitatea
femelelor, se ridic? sporul în  greutate,  iar  termenele  de  îngr??are  se
reduc. Proteina ce se con?ine în drojdii este doar mai bine echilibrat?  din
punct de vedere al componen?ei aminoacizilor (lizin?, metionin?,  triptofan,
treanin?)  indispensabili,  decât  proteinele  cerealierelor.  Drojdiile  de
nutre?, fiind un concentrat natural de protein?, vitamine ?i alte  substan?e
biologice active, întrec dup? valoarea lor  biologic?  cu  mult  boabele  de
graminee. Se ?tie, c? dac? la un kilogram  de  gr?un?e  de  grâu  se  adaug?
numai patru grame de lizin?, 1,5 grame de treanin?, proteina acestei  pâini,
conform valorii biologice, aproape nu se va deosebi de  cazein?  -  proteina
principal? a laptelui.
   Se mai ?tie c? animalele pot utiliza cu  eficacitate  numai  o  parte  de
protein? din nutre? care este propor?ional? cu partea cea mai  deficitar?  a
aminoacidului indispensabil. De aceea dac?  cel  mai  valoros  component  al
boabelor furajere - proteina - nu este echilibrat? dup?  lizin?,  organismul
animalelor o cheltuie?te nu pentru formarea de carne, lapte, ou? ?.  a.,  ci
în calitate de combustibil - pentru necesit??ile  energetice,  lucru  ce  nu
este deloc convenabil. Acela?i lucru se  întâmpl?  dac?  cerealele  furajere
con?in o cantitate insuficient? de al?i aminoacizi - triptofan ?i treonin?.
   Drojdiile întrec mult  dup?  calit??ile  lor  nutritive  toate  celelalte
plante superioare. De aceea ele au g?sit o utilizare larg?  în  calitate  de
adaos furajer. Ele «se  hr?nesc»  cu  pl?cere  cu  hidrocarburi  de  petrol,
purificând mediul ambiant de ace?ti poluan?i. Lista «bunelor  servicii»  ale
lumii fiin?elor invizibile poate fi  continuat?  la  infinit.  Industria  de
producere a acestor celule vii are ca scop tocmai  transformarea  microbilor
în produc?tori cu profil larg, mai ales ?inându-se cont de  viteza  cu  care
ele fabric? produsele.  Vom  aduce  aici  urm?toarea  compara?ie  a  lui  B.
Neiman: dac? s-ar  ini?ia  o  competi?ie  -  cine  va  putea  da  mai  mult?
produc?ie, de exemplu de cea mai valoroas? protein?,  comunitatea  celulelor
microbiene mici la infinit ?i-ar dovedi cu siguran?? superioritatea fa??  de
un taur.
   Aducem calculul lui B. Neiman: taurul cu o greutate vie de 300 kg dup?  o
zi de îngr??are intens? spore?te în greutate cu 1,1-1,2 kg, inclusiv  cu  20
grame de protein?. 300 kg de celule de drojdii timp de o zi dau un  spor  de
25-30 mii kg de mas?  biologic?,  care  con?ine  II-13  mii  kg  ^  protein?
digerabil?.
   A?a dar, drojdiile acumuleaz? proteina de 100 mii de ori mai repede decât
organismul unui taur! Iar bacteriile acumuleaz? masa biologic?  ?i  proteina
înc? mai repede decât drojdiile. Dup? componen?a lor chimic? ?i  structural?
aminoacizii bacteriilor,  drojdiilor,  plantelor  superioare  ?i  animalelor
sunt absolut  identice.  De  aceea  insuficien?a  de  lizin?,  bun?oar?  din
furajul animalelor sau din hrana  omului,  poate  fi  compensat?  cu  lizina
bacteriilor sau drojdiilor.                              ,
   ?tiin?a contemporan? a pus în fa?a industriei de  producere  a  celulelor
vii, a microbiologiei industriale, care  în  strâns?  alian??  cu  industria
biochimic? ?i  ingineria  genic?  formeaz?  esen?a  noii  orient?ri,  numit?
biotehnologie - sarcini complicate, de mare r?spundere.
   S? examin?m acum în mod separat unele aspecte ale biotehnologiei.

   11.2 Ingineria genic? în natur?: transforma?ia, transduc?ia ?i conjugarea
la bacterii

   Pentru a în?elege de ce microbii au ocupat un loc atât  de  important  în
ingineria genic?, trebuie s? ne familiariz?m m?car în mod sumar cu  metodele
uimitoare ale schimbului de informa?ie genetic?, ce le ofer? natura.
   Celula bacterian? se înmul?e?te prin diviziune simpl?, dup? care  dintr-o
celul? se formeaz? dou?, ?i fiecare din ele con?ine câte un  analog  propriu
al nucleului - nucleoidul cu ADN. De aceea celula matern?, înainte de  a  se
diviza, trebuie s? aib? dou? genome absolut identice, cu alte cuvinte,  dou?
molecule de ADN pentru  a  transmite  una  din  ele  celulei-fiice,  iar  pe
cealalt? pentru a o p?stra pentru ea. Înainte de  diviziune  celula  matern?
începe s? sintetizeze o copie  exact?  a  ADN-ului  s?u.  Deoarece  procesul
înmul?irii se produce f?r? participarea organismului masculin,  celula-fiic?
poate mo?teni numai genele mamei -  supersolitare.  Ambele  celule  noi  vor
avea garnitura de gene absolut identice.
   Va fi bine dac? a?a va continua din genera?ie  în  genera?ie?  Din  cauza
lipsei  unor  combina?ii  ereditare  noi  selec?ia  natural?  ar  fi   r?mas
«?omer?», ?i evolu?ia n-ar fi avut nici o ?ans? de reu?it?.
   Pentru a înfrunta aceste piedici, natura a inventat multe metode,  uneori
uimitor de simple, alteori cu adev?rat fantastice.
   În  primul  rând,  trebuie  s?  ne  oprim  asupra  muta?iilor,  adic?   a
modific?rilor în gene,  mo?tenite  de  celulele-fiice.  Despre  ele  am  mai
pomenit. Dar probabilitatea muta?iilor este foarte mic?. Afar?  de  aceasta,
majoritatea lor  covâr?itoare  poate  provoca  apari?ia  unor  caractere  ?i
însu?iri inutile sau d?un?toare, descenden?a purt?toare  de  aceste  muta?ii
va fi rebutat? pe parcursul selec?iei naturale. Tocmai aici va apare o  alt?
descoperire - recombinarea - un mijloc de schimb de informa?ie  genetic?  în
lumea fiin?elor invizibile.
   Ca exemplu al acestui fapt serve?te capacitatea uimitoare  a  bacteriilor
de a absorbi din mediul ambiant gene str?ine ?i de a  degaja  gene  proprii.
Acest fenomen se nume?te transformare. Despre el am  men?ionat  în  leg?tur?
cu studierea naturii factorului care îl provoac?.
   Transformarea  este  larg  r?spândit?  printre  procario?i  în   condi?ii
naturale. Ea se produce ?i în celulele animalelor.
   Cum se produce ea în cazul transform?rii schimbului de material genetic?
   În ciclul de dezvoltare a bacteriilor apare periodic o  stare  specific?,
când peretele celulei devine penetrabil pentru ADN. Celula care se  afl?  în
aceast?  stare se nume?te celul? competent?, ea  poate  absorbi  din  mediul
ambiant o mare cantitate de ADN str?in. În acest scop la început ea  secret?
o protein? special?, care se fixeaz? de acest ADN, dup? care  ADN-ul  str?in
este absorbit de celul? asemeni unei frânghii, care este tras? de  un  cap?t
al ei.
   Ce se întâmpl? cu ADN-ul absorbit? Aproape jum?tate din el se  scindeaz?,
iar partea r?mas? este utilizat? ca surs? pentru noua  informa?ie  genetic?.
La început sistemele fermentative ale celulei desfac spirala  dubl?  a  ADN-
ului, apoi o descheie ca pe un fermoar ?i taie în fragmente  filamentele  de
transmisie ob?inute. Dup? aceasta pe fiecare fragment care  con?ine  o  gen?
«str?in?» se construie?te  ca  pe  o  matri??  a  doua  caten?  ?i  sectorul
spiralei duble  construit  astfel  se  încorporeaz?  în  ADN-ul  propriu  al
celulei (fig. 24).
   La bacterii, spre deosebire de eucario?i, schimbul de blocurile  gata  de
ADN este posibil nu numai între organismele de aceea?i specie, dar ?i  între
cele de diferite specii,  genuri  ?i  chiar  familii,  ceea  ce  conduce  la
modific?ri în salturi a propriet??ilor ereditare.
   Cercetarea multilateral? a procesului natural de transformare la bacterii
a deschis calea spre dirijarea eredit??ii microorganismelor, spre  ingineria
genetic? ?i biotehnologia modern?.
   Transformarea determin? schimbul direct, nemijlocit  de  blocuri  de  ADN
între bacterii. Dar, dup? cum s-a constatat, natura mai are alte  metode  de
transmitere a genelor de la o bacterie la alta.
   Deseori transportori de gene aparte sau de grupe de gene sunt  virusurile
bacteriilor - bacteriofagii. Nu fagii agresivi (virulen?i) care,  p?trunzând
în celul? ?i înmul?indu-se rapid, o devoreaz?,  o  distrug,  o  dizolv?  ?i,
dup? ce ies din ea, se n?pustesc  asupra  celorlalte  celule.  Ace?tia  sunt
fagi pa?nici, a?a-zi?ii fagi modera?i.
   Dup? ce au p?trunse în celul?, ADN-ul  ?i  ARN-ul  lor  se  insereaz?  în
cromozomul bacteriei-gazde ?i se transform?  în  profag.  Fagul  inserat  în
genomul bacteriei (sau care i s-a aliniat) se înmul?e?te împreun? cu el,  se
transmite celulelor-fiice ?i se r?spânde?te în felul  acesta  în  popula?ie.
El nu-?i pierde îns? «esen?a sa de lup».  Dac?  aceste  celule  nimeresc  în
condi?ii nefavorabile, fagul î?i leap?d? «blana de oaie» ?i distruge  celula
ce l-a ad?postit. Separându-se de genomul celulei,  fagul  ia  cu  dânsul  o
parte din genele  acestuia.  Fagul  moderat,  molipsind  o  alt?  celul?  ?i
inserându-se în ADN-ul ei, aduce aici atât  genele  sale,  cât  ?i  pe  cele
«furate» de la fosta gazd?, modificând ereditatea celulei noi. Acest  proces
se nume?te transduc?ie (fig. 25).
   Cunoscutul geneticiian S.  Alihanean  a  men?ionat  c?  genele  donorului
transdus (adic? transportate de fag) joac? rolul de «pasageri», iar fagul  -
de «birjar».
   Lipsa la bacterii a înmul?irii sexuale, caracteristice pentru  eucario?i,
p?rea c? trebuie s? complice  recombinarea  genelor  ?i  a  genomilor,  prin
urmare  ?i  evolu?ia  lor.  Dar  descoperirea  la  bacterii   a   factorilor
acromozomici - a plazmidelor,  a  introdus  în  aceste  no?iuni  rectific?ri
serioase.
   Savan?ii au constatat c? plazmidele sunt independente de  ADN-ul  celulei
?i se pot înmul?i  independent,  pot  produce  propriile  copii.  Plazmidele
poart? gene care atribuie bacteriilor unul sau câteva caractere, de  exemplu
rezisten?? fa?? de preparatele medicamentoase, capacitatea  de  a  sintetiza
substan?e active biologice  ?.  a.  Plazmida  poate,  ca  ?i  fagul,  s?  se
insereze în cromozomul bacteriei ?i s? se separe de el. Asemenea fagului  ea
las? uneori în cromozom una sau câteva gene proprii ?i la  plecare  duce  cu
ea gene ale gazdei. În  aceste  cazuri  propriet??ile   ereditare  atât  ale
celulei, cât ?i ale plazmidei se pot modifica în mod sim?itor.
   S-a stabilit c? un tip aparte  de  plazmide,  numite  plazmide  F  (prima
liter? a cuvântului  englez  «fertilitate»),  reconstituie  la  bacterii  un
proces asem?n?tor celui sexual.
   Bacteria purt?toare a plazmidei F ob?ine însu?iri ale donatorului  -  ale
organismului masculin. Pe suprafa?a acestei celule  se  formeaz?  vilozit??i
fine. Când se întâlne?te cu bacteria feminin? care  nu  con?ine  plazmida  F
(ea e numit? recipient), bacteria  masculin?  «se  c?s?tore?te»  cu  ea,  se
conjug?, unindu-se cu ajutorul vilozit??ilor  tubulare.  Pe  aceast?   punte
prin canalul de vilozit??i acoperit se transmite  plazmida  F  ?i  celelalte
plazmide din celula donatorului în celula feminin?.
   Dac? plazmida  F  s-a  încorporat  în  componen?a  cromozomului  celulei,
lucr?rile se vor desf??ura altfel.   Plazmida  provoac?  ruptura  uneia  din
cele dou? catene  de  ADN  ale  donatorului,  dup?  care  cap?tul  liber  al
filamentului cu o singur?  caten?  se  transmite  prin  canalul  vilozit??ii
bacteriei feminine, unde pe acest filament  se  sintetizeaz?  îndat?  catena
lui complimentar?. Plazmida F parc?  împinge  din  spate  segmentul  ADN  al
donatorului spre celula feminin?. Astfel cu ajutorul plazmidei F  cromozomul
donatorului sau o parte a lui se  transmite  celulei  recipientului.  Ultima
cap?t? caractere noi, care nu-i sunt proprii dar  care  sunt  caracteristice
pentru donator. Astfel se produce amestecul caracterelor  ereditare  a  dou?
celeule diferite. Nu este oare acesta un adev?rat proces sexual? (fig. 26)
   Plazmida F, dup? ce a p?truns în celul?, produce curând  descenden?a  sa.
Celula  feminin?,  devenind  st?pân?   a  acestei  plazmide,  ce  transform?
imediat în donator ?i,  venind  în  contact  cu  alte  celule  feminine,  le
transmite  factorul  F  ?i  celorlalte  plazmide,  de  exemplu  plazmida  R.
Plazmida R (R-prima liter? a cuvântului «rezistent»)  transmite  bacteriilor
imunitatea  pentru   antibiotice   ?i   pentru   preparate   medicamentoase.
R?spândirea fulger?toare a acestor plazmide prezint? un mare  pericol,  c?ci
chiar cele mai eficiente mijloace de combatere  a  bolii  infec?ioase  devin
inactive. În asemenea cazuri trebuie schimbat de urgen?? medicamentul.
   Interesant este c? în condi?ii naturale plazmidele R se întâlnesc mai des
la bacteriile patogene, contra c?rora medicii duc o lupt?  permanent?.  Prin
urmare, utilizarea larg? a  antibioticelor  contribuie  la  selectarea  unor
bacterii, ce con?in plazmida R, rezistente la aceste antibiiotice.
   Bacteriile manifest? caractere de mare valoare în lupta pentru  existen??
în condi?ii extremale. Oare nu este aceasta o  adev?rat?  inginerie  genic?,
care are loc în natur??
   Toate aceste unelte ?i subterfugii fine, elaborate de lumea microbilor pe
parcursul luptei crâncene  pentru existen??,  trebuie  însu?ite  pentru  a-i
sili pe muncitorii microlumii s? ac?ioneze spre binele omenirii.

   11.3 Ameliorarea microorganismelor

   Separarea din natur? a unor noi tulpini de microorganisme  prezint?  doar
prima  etap?  a  muncii  de  selec?ionare.  Sarcina  ulterioar?  const?   în
ridicarea gradului de  calificare  a  acestor  microbi.  Savan?ii  caut?  s?
în?eleag? nu numai tehnologia proceselor de sintez?  ?i  de  metabolism  din
celulele microbiene, dar ?i s? descopere posibilit??ile  de  ameliorare,  de
perfec?ionare, de modificare a eredit??ii cu ajutorul acestei tehnologii.
   În prezent industria microbiologic? utilizeaz? mii de tulpini ale  multor
sute de specii. Ele au fost izolate de sursele naturale ?i  ameliorate  prin
intermediul  mutagenezei  induse  ?i  selec?iei  ulterioare  a  caracterelor
utile. Pentru antrenarea poten?ialului genetic al unui num?r  tot  mai  mare
de microorganisme, la  construirea  tulpinilor  industriale  sunt  utilizate
atât microorganismele «de model», cât ?i  tulpinile  folosite  în  industria
microbiologic?.
   În calitate de  model  de  baz?  se  utilizeaz?  cunoscutul  bacil  coli,
mul?umit?  c?ruia  biologia  molecular?  modern?   a   atins   ni?te   culmi
nemaiv?zute;  de  el  ?in  ?i  primele  succese   importante   în   domeniul
biotehnologiei ?i ingineriei genice.
   Exist? tulpini de bacili  coli  produc?tori  de  hormoni  (somatostatin?,
somatotropin?,  insulin?  ?.  a.),   de   aminoacizi   (treonin?,   prolin?,
homoserin? ?. a.), de diferi?i interferoni ?. a.
   Printre tulpinile utilizate  în  industria  microbiologic?  men?ion?m  în
primul rând drojdiile, bacilii, ciupercile inferioare, actinomicetele ?.  a.
Ele toate produc substan?e variate de mare valoare biologic?.  Men?ion?m  c?
în prezent 70% din antibiotice se produc numai cu ajutorul  actinomicetelor.
Este cea mai mare  subramur?  a  industriei  microbiologice  mondiale,  care
aduce un venit anual de 8-9 miliarde de dolari.
   Bacteriile de genul pseudomonas con?in plazmide  purt?toare  ale  genelor
degrad?rii biologice a compu?ilor organici, inclusiv a acelora  care  nu  se
întâlnesc în  natur?  (de  exemplu,  pesticidele),  fapt  ce  deschide  mari
perspective în utilizarea lor pentru protec?ia mediului ambiant.
   Selectarea  tulpinilor  de  microorganisme  cu  înalt?  productivitate  a
ob?inut în unele decenii mari succese pe baza realiz?rilor  multor  ?tiin?e.
Geneticiienii ?i selec?ionatorii,  utilizând  pentru  provocarea  muta?iilor
mutagenele chimice ?i radia?iile  ionizate,  au  ob?inut  noi  tulpini  care
întrec ca productivitate de 100 ?i chiar de mai multe ori formele ini?iale.
   Dac? penicilina a devenit în prezent  accesibil?  fiec?ruia,  aceasta  se
explic?, în primul  rând,  prin  faptul  c?  selec?ionatorii  au  crescut  o
cultur? de microorganisme cu o capacitate de 20-25  mii  de  unit??i  la  un
mililitru cub de mediu, în loc de 100  de  unit??i,  ob?inute  la  tulpinile
ini?iale. Conform opiniei lui S. Alihanean, aceasta înseamn? c?  în  loc  de
200 de fabrici de penicilin? este destul s? avem doar una singur?.
   Prin metoda  conjug?rii  la  pseudomonade  a  fost  realizat?  cu  succes
transferarea genelor ?i construit? o tulpin? ce are drept  surs?  de  carbon
unul din cei doi componen?i ai «substan?ei de oranj» -  un  defoliant  toxic
pentru oameni, folosit pe larg de SUA în r?zboiul din Vietnam.  Aducem  înc?
un exemplu despre geneticiienii ?i selec?ionatorii  care  în  colaborare  cu
inginerii genici «domesticesc»  microbii  ?i  creaz?  pentru  industrie  noi
tulpini  cu  caractere  proiectate.  Este  vorba  despre  crearea  de  c?tre
savan?ii Institutului de cercet?ri ?tiin?ifice  în  domeniul  geneticiii  ?i
selec?iei  microorganismelor  industriale  (IUC?)  a  unei  tulpini  noi  de
bacterii produc?toare de treonin?.
   Treonina,  la  fel  ca  ?i  lizina,  este  necesar?  pentru   îmbog??irea
nutre?urilor  ?i  produselor  alimentare.  Aminoacizii  lizina,   metionina,
treonina ?i izoleucina, în  ordinea  în  care  sunt  prezentate  aici,  sunt
sintetizate de  bacterii  din  acid  asparagic.  Aici  se  respect?  ordinea
urm?toare: ca s? oprim sinteza, de exemplu, la etapa de lizin?,  trebuie  s?
închidem drumul pentru transform?rile continue  ale  acidului  asparagic  în
metionin?,  treonin?  ?i  izoleucin?.   ?i   atunci   în   bacterie   începe
suprasinteza, adic? producerea accelerat? a lizinei. Iar  dac?  este  nevoie
de reducerea intens? a treoninei, trebuie blocat? transformarea ei  continu?
în izoleucin?.
   Speciali?tii IUC? în domeniul geneticiii microorganismelor, în frunte  cu
directorul s?u V.  Debabov,  au  ales  pentru  efectuarea  cercet?rilor  lor
colibacilul de care ?in multe din succesele ob?inute în ingineria  genetic?.
Sectorul ADN al  acestei  bacterii,  responsabil  pentru  sinteza  treoninei
(acest sector poart? numele de operon), este compus din  trei  gene  ?i  din
regiunea reglatoare care le dirijeaz?.  Acest  operon  codific?  formarea  a
patru fermen?i care transform? succesiv acidul asparagic  în  treonin?,  iar
apoi în izoleucin?.
   Cu pre?ul unor mari eforturi savan?ii au reu?it s? provoace  muta?ii  ale
genelor operonului, datorit? c?rora celulele mutante au încetat a  sintetiza
izoleucina, acumulând astfel mai mult? treonin?.
   Dar ?i aceste celule sintetizau foarte pu?in? treonin?. Atunci în  ele  a
fost inserat cu ajutorul fagului o gen? special?, al c?rei produs  activiza,
la rândul s?u, munca genelor  responsabile  pentru  sintetizarea  treoninei.
Dup? efectuarea  acestei  opera?ii  celulele  colibacilului  au  început  s?
elaboreze câte 2-3 grame  de  treonin?  la  un  litru  de  lichid  cultural.
Începutul promitea multe, cu toate c? pentru  a  fi  bun?  pentru  produc?ia
industrial? tulpina trebuia s? produc? cel pu?in  de  10--15  ori  mai  mult
aminoacid de acest fel.
   Ce se putea face? ?i aici speciali?tii ?i-au  concentrat  aten?ia  asupra
uneia  din  particularit??ile  foarte  importante  ale  plazmidelor,   care,
p?trunzând în bacterie, începe  s?  se  reproduc?  repede  ?i  formeaz?,  de
obicei, 15-20 de copii. Dac?  îns?  în  mediul  cultural  se  introduce   ?i
cloramfenicolul, în celul? se opre?te  sintetizarea  proteinei  ?i  spore?te
brusc num?rul de copii ale  plazmidei.  Uneori  ele  ating  cifra  de  3000.
Tocmai acest fapt le-a sugerat savan?ilor cum s? procedeze în acest caz.
   Ini?ial, cu ajutorul fermen?ilor respectivi, ei au t?iat  din  cromozomul
tulpinii de bacterie ob?inute înainte un fragment de ADN, care  con?inea  un
operon de tulpin? cu toate cele  trei  gene  ale  sale  ?i  cu  sectorul  de
reglare. Dup? aceasta, în laboratorul de inginerie genic?, operonul  a  fost
inserat într-o plazmid?, iar ea - într-o alt? bacterie de  aceea?i  tulpin?.
Plazmida hibrid? s-a înmul?it acolo ?i a intensificat sinteza treoninei.  În
48 de ore de fermentare aceast?  nou? tulpin? sintetiza aproape 20 grame  de
treonin? la un litru  de  lichid  cultural,  iar  când  au  fost  ameliorate
condi?iile de cultivare a tulpinii, în 30 de ore au început s? se  acumuleze
aproape 30 de grame de treonin?.
   Astfel a fost creat? pentru întâia oar? în lume o tulpin? industrial?  de
microorganisme, care sintetizeaz? treonina, unul  din  aminoacizii  cei  mai
importan?i pentru cre?terea animalelor. Pentru întâia oar? în  lume  aceast?
tulpin? a fost ob?inut? printr-o metod? de construire  a  ingineriei  genice
numai în trei ani; separarea unor noi tulpini prin metodele tradi?ionale  de
selectare dura zeci de ani.

   11.4 Industria ADN ?i biotehnologia

   Pe parcursul ultimilor ani ia na?tere o nou?  ramur?,  absolut  nou?,  de
produc?ie material? - biotehnologia, care utilizeaz? procesele ?i  sistemele
biologice pentru a ob?ine cele mai diverse produse.
   Oamenii  au  însu?it  unele  metode  biotehnologice  înc?  din  timpurile
str?vechi. ?i procesele de  fermenta?ie  care  permit  ob?inerea  produselor
acidolactice, pâinii, o?etului ?. a. fac parte din domeniul biotehnologiei.
   În ultimele dou?-trei decenii, datorit?  schimb?rilor  radicale  ce  s-au
produs în ?tiin?a biologic?, s-a  ridicat  la  un  nivel  calitativ  nou  ?i
biotehnologia. Datorit?  acestor  realiz?ri  omul  poate  azi  nu  numai  s?
foloseasc? microorganismele «gata», dar ?i s? modifice programul genetic  al
celulelor lor, s? le imprime caractere cu totul noi: tocmai în  aceasta  din
urm? const? sarcina ingineriei genetice moderne.
   Datorit?  dezvolt?rii  biologiei   moleculare   ?i   ingineriei   genice,
biotehnologia a devenit o metod? universal? de ob?inere în  orice  propor?ii
a celor  mai  diverse  substan?e  organice,  permi?ându-ne  s?  renun??m  la
procesele tehnologiei chimice care-s voluminoase ?i deseori pu?in eficace.
   Savan?ii ?i-au concentrat aten?ia în primul rând  asupra  problemelor  de
sintez? a hormonilor, care, al?turi de vitamine, servesc  drept  reglori  de
mare importan?? ai metabolizmului  ?i  ai  multor  procese  fiziologice  din
organismul omului ?i animalelor.
   Moleculele hormonilor au dimensiuni mici. Structura multor dintre  ele  a
fost studiat? detaliat, dar sinteza  lor  chimic?  s-a  dovedit  a  fi  prea
dificil? ?i scump?. Deaceea savan?ii au ales în  acest  scop  o  alt?  cale:
sintetizarea prin metod? chimic? nu  a  proteinei-hormon,  ci  a  unei  gene
incomparabil mai simple care codific? sintetizarea hormonului  necesar.  Dar
pentru aceasta gena trebuie inserat? în  componen?a  moleculei  recombinante
de ADN ?i, sub comanda ei, s? se organizeze în bacterie sinteza biologic?  a
unui hormon uman de valoare complect?.
   Pentru prima dat? a fost creat? prin metoda aceasta tulpina bacteriilor -
produc?toare de somatostatin?. Acest hormon este produs  de  lobul  anterior
al hipofizei ?i regleaz? secre?ia unei serii de  al?i  hormoni,  inclusiv  a
hormonului cre?terii, insulinei ?i glicogenului. Somatostatina utilizat?  în
practica medical? se ob?ine din hipofiza  vitelor  cornute  mari.  Îns?  din
punct de vedere chimic ea se deosebe?te întrucâtva de hormonul amului ?i  de
aceea nu d? întotdeauna rezultatul dorit.
   Molecula somatostatinei este  compus?  din  14  aminoacizi.  Un  grup  de
experimentatori de la Universitatea din California (SUA), în  frunte  cu  G.
Boyer,  au  sintetizat  o  gen?  în  care   a   fost   codificat?   formarea
somatostatinei. Apoi cu  ajutorul  plazmidei  savan?ii  au  inserat  aceast?
gen? într-un colibacil. Într-un timp scurt bacteria a  sintetizat  un  volum
mic de lichid cultural ce con?inea o cantitate de hormoni care,  de  obicei,
se extrage din hipofiza a sute de mii de tauri.
   Somatostatina a g?sit de acum o larg?  aplicare  la  tratamentul  bolilor
pancreasului (pancreatitelor ?i diabetului),  precum  ?i  a  acromegaliei  -
cre?terea ne propor?ional? a p?r?ilor proeminente ale  corpului.  Aceasta  a
fost  o  mare  victorie  a  ingineriei  genice.  Astfel  a   devenit   real?
posibilitatea de a se ob?ine gene artificiale pentru ceilal?i hormoni ?i  de
a deschide perspective ademenitoare pentru  producerea  celor  mai  diferite
proteine, precum ?i a altor produse.  Aceste  produse  pot  fi  ob?inute  în
cantit??i nelimitate, ele vor fi ieftine ?i, ceea ce este ?i mai  important,
ac?iunea lor nu se va deosebi de cea a hormonilor omului ?i a altor  compu?i
biologici activi.
   În lobul anterior al hipofizei omului ?i animalelor  se  sintetizeaz?  în
afar? de somatostatin? un întreg  buchet  de  hormoni  de  natur?  proteic?,
printre care cel mai cunoscut este  hormonul  cre?terii  sau  somatotropina.
Dac? organismul în cre?tere duce lipsa lui,  apare  nanismul,  iar  dac?  îl
con?ine în cantit??i  prea  mari,  apare  gigantismul.  Despre  participarea
acestui hormon la reglarea cre?terii s-a aflat înc? la  începutul  secolului
XX. În anul 1921 cu ajutorul extractului hipofizei au  fost  crescu?i  ni?te
?obolani gigan?i.
   Hormonul cre?terii se con?ine în hipofizele animalelor cornute mari ?i s-
ar putea extrage în cantit??i necesare. Dar s-a constatat  c?  somatotropina
este  un  hormon  specific  pentru  fiecare  specie:  în   organismul   uman
somatotropina animalelor cornute mari nu este activ?.  Omul  are  nevoie  de
somatotropina  omului.  Numai   organismul   ?obolanilor   reac?ioneaz?   la
somatotropina «str?in?» ca la cea «proprie».
   Un grup de savan?i sub conducerea academicianului A. A. Baev,  bazându-se
pe experien?a ob?inerii somatotropinei prin metodele ingineriei genice,  s-a
apucat de sintetizarea somatotropinei pe cale microbiologic?.  Ei  ?tiau  c?
pentru a sili colibacilul s? produc? somatotropina  în  ADN-ul  lui  trebuie
inserat? o gen? care va dirija sintetizarea  acestei  proteine  în  hipofiza
omului. În principiu aceasta se poate realiza,  deoarece  codurile  genetice
ale omului ?i bacteriei  sunt  similare;  aparatul  biosintetic  al  celulei
bacteriene, în?elat de aceast?  asem?nare exterioar?,  va  produce  proteina
de care n-are nevoie, la fel precum p?s?rile în?elate clocesc pui de cuc.
   Scopul era urm?torul: din celulele hipofizei  trebuia  ob?inut?  o  gen?,
care ar fi dirijat sinteza somatotropinei. Celula  care  sintetizeaz?  activ
proteina urma s? con?in? numaidecât o cantitate sporit? de ARNi, o  copie  a
genei  preg?tit?  parc?  de  îns??i   celula   care   codific?   succesiunea
aminoacid?.  Acest  proces  biosintetic  furtunos  se  produce  în  celulele
tumorale ale hipofizei; o p?rticic? de ?esut tumoral cu o  greutate  de  mai
pu?in de un gram a servit drept material ini?ial pentru ob?inerea  genei  de
somatotropin?.
   În urma unor numeroase ?i foarte fine opera?ii de separare  a  genei  din
p?rticica de hipofiz? a r?mas o cantitate  infim?  de  ARNi.  A  dispune  de
solu?ia pur? de ARNi, înseamn? a avea o copie a genei, iar gena mai  trebuia
preg?tit? în corespundere cu copia. În acest scop  s-a  folosit  un  ferment
special numit revertaz? (trancriptaz? invers?), care ia automat  o  copie  a
ARNi.
   ADN-ul ob?inut este compus din catene unice, în timp ce în  gen?  fiecare
caten? de ADN trebuie s? fie unit? cu catena ei complimentar?.  Opera?ia  de
sintetizare a acestei catene complimentare o efectueaz?  automat  cunoscutul
ferment ADN - polimeraza 1.
   Astfel  preparatul  care  con?ine  gena  de  somatotropin?  nimere?te  în
eprubet?.
   Sarcina urm?toare, care se afla în  fa?a  experimentatorilor,  consta  în
înmul?irea acestei gene pân? la ob?inerea unei cantit??i  suficiente  pentru
munca continu?. În acest scop era nevoie, în afar? de fermen?i, de  înc?  un
instrument  universal  ob?inut  prin   distrugerea   înveli?ului   celulelor
colibacilului ce con?ine  plazmide  libere.  Dup?  tratarea  plazmidelor  cu
fermentul restrictaza care scindeaz? molecula  de  ADN  în  sectoare  strict
determinate,  inelele  plazmidei  se  desfac,  transformându-se  în   catene
liniare. Restrictaza are capacitatea de a face ca la polii  moleculei  rupte
de  ADN  s?  apar?  sectoare   «lipicioase»,   formate   din   dou?   catene
complimentare deschise, îns? dac? ?i  gena  separat?  va  fi  înzestrat?  cu
asemenea poli «lipicio?i», plazmida,  închizând  inelul  ei,  va  prinde  cu
ajutorul lor ?i  garnitura  suplimentar?  -  gena  somatotropinei.  Anexarea
polilor «lipicio?i» de gena separat? este una dintre cele mai fine  opera?ii
ale ingineriei genice. La început pe cale pur  chimic?  se  sintetizeaz?  un
mic  fragment  de  ADN,  care   reproduce   cu   exactitate   succesivitatea
nucleotidelor capabile s? fie scindate  de  restrictaz?,  apoi  cu  ajutorul
fermentului ligaza acest fragment de ADN  este  suturat  de  ambii  poli  ai
genei.  Urmeaz?  tratarea  produsului  cu  restrictaz?  ?i  gena  cu   polii
«lipicio?i» este gata. Dac? aceast?   gen?  este  amestecat?  cu  plazmidele
fragmentate ?i acest amestec este tratat cu ligaz?, toate rupturile  se  vor
uni ?i în epruveta noastr? vom ob?ine nu o simpl? gen?, ci o  gen?  inserat?
într-o plazmid?.
   Plazmida singur? nu este bun? pentru nimic. Dar dac? va  nimeri  din  nou
într-o bacterie, ea va înmul?i ?i gena  inserat?  în  ea.  A?a  c?  gena  de
somatotropin? se poate ob?ine în orice cantit??i necesare.  Ce  urma  s?  se
mai întâmple? Doar gena pe care am ob?inut-o deocamdat? «tace»: cu toate  c?
se înmul?e?te împreun? cu bacteriile, ea nu func?ioneaz?, nu d?  comanda  de
sintetizare a proteinei pe  care  o  codific?.  C?ci  pentru  a  începe  «s?
vorbeasc?», gena trebuie înzestrat? cu elemente  de  semnalare,  care  induc
transcrierea (sinteza ARNi) ?i translarea (sinteza proteinei în ribosome).
   În acest scop din plazmidele colibacilului a fost separat fragmentul  ADN
- promotor, care semnaleaz? necesitatea de a începe citirea  informa?iei  ?i
de a se sutura cu gena somatotroninei. Aceast?  gen?  capabil?  de  munc?  a
fost  din  nou  inserat?  în  plazmide,  iar  plazmidele  -  încorporate  în
bacterii, înzestrându-le cu capacitatea de a sintetiza  hormonul  cre?terii.
Aceast?  parte finala a fost numit? expresia genei.
   Astfel colibacilul reconstruit a devenit un produc?tor extrem de activ de
somatotropin? a omului. Dintr-un litru de  cultur?  de  bacterii  ast?zi  se
separ? atâ?ia hormoni ai cre?terii, cât s-ar fi putut ob?ine  din  cincizeci
de hipofize.
   În schema descris? au fost omise multe opera?ii  esen?iale.  Am  încercat
doar s? reprezent?m aici într-o forma cât mai simpl? munca enorm? ?i  extrem
de fin?, în care a fost antrenat un colectiv  de  savan?i  pentru  a  separa
genele, a le modifica, amplifica (înmul?i)  ?i  a  le  schimba  expresia  în
celule str?ine cu scopul de a ob?ine anumite preparate medicamentoase.
   Ne-am  oprit  inten?ionat  mai  detaliat  asupra  descrierii  opera?iilor
principale de  creare  a  somatotropinei  prin  metodele  ingineriei  genice
pentru a evita mai apoi repet?rile, deoarece aceste opera?ii sunt comune  ?i
la sintetizarea altor compu?i activi d. p. d. v. biologic.
   În realitate opera?iile ingineriei genice se  reduc  la  crearea  dintr-o
garnitur? de fragmente de ADN inactive a unei noi  structuri  genetice  -  a
unei molecule recombinate de ADN activ? d. p. d. v. fiziologic  ?i  care  se
includea în  activitatea  vital?  a  celulei.  Din  aceste  considerente  în
deceniul al optulea în ??rile dezvoltate au ap?rut firme speciale,  care  au
elaborat procese industriale bazate  pe  tehnologia  ADN-ilor  recombinan?i.
Aceast?  nou? ramur? a industriei biologice a  fost  numit?  industria  ADN-
ului.,
   La  început  marile  centre  ?tiin?ifice  ?i-au  limitat  activitatea  la
ingineria genetic? a microorganismelor, mai târziu au  început  a  se  ocupa
paralel  cu  ingineria  genetic?  a  plantelor,  animalelor,  precum  ?i  cu
ob?inerea de anticorpi monoclonali.
   Ingineria genic? ?i ingineria celular?, care se dezvolt? paralel  cu  ea,
au l?rgit posibilit??ile biotehnologiei ?i industriei  bazate  pe  procesele
biologice. A devenit posibil? folosirea celulelor  microbiene,  vegetale  ?i
animale, precum ?i a moleculelor ?i genelor sintetice. Despre acestea se  va
vorbi în capitolele urm?toare.

                      XII. INGINERIA GENETIC? LA PLANTE



   12.1 Clonarea plantelor

   Dac? vom înfige în p?mântul umed o crengu?? de salcie sau de plop, ea  va
da r?d?cini, va cre?te ?i se va transforma într-un  copac  falnic.  Dintr-un
«ochi» de tubercul de cartof se poate ob?ine o tuf? de cartofi.  Poate  oare
o singur? celul? pune începutul unei plante?
   Înc? nu demult aceast? întrebare ?inea de domeniul fantasticii. Biologii,
îns?, au r?spuns  afirmativ  la  ea,  iar  experimentatorii  au  înv??at  s?
creasc?  în  medii   nutritive   celule   aparte,   care   devin   organisme
monocelulare: tr?iesc, se  divizeaz?,  sporindu-?i  descenden?a,  dar  r?mân
celule aparte. P?rea c? experien?ele au  menirea  s?  satisfac?  un  interes
teoretic. Savan?ii c?utau,  bun?oar?,  s?  clarifice:  ce  deosebire  exist?
între celulele ce formeaz? ?esuturile plantei întregi ?i celulele  separate,
care tr?iesc «liber»?
   O mare importan?? în acest sens a  avut-o  descoperirea  c?  celulele  ce
tr?iesc liber se transform? în  anumite  condi?ii  într-o  plant?  întreag?.
Aceast? descoperire a trasat  c?i  noi  pentru  cunoa?terea  legit??ilor  de
dezvoltare a organismului pluricelular. Chiar la prima etap? a  cercet?rilor
au  fost  proiectate  perspectivele  aplic?rii   în   practic?   a   acestor
propriet??i ale celulelor.
   Celula izolat? ?i cultivat? în eprubet? cu  mediul  nutritiv  artificial,
dup?  o  serie  de  diviziuni,  este  capabil?  s?  pun?  începutul  tuturor
organelor vegetative ?i generatoare ale plantei. A  devenit  clar  c?  orice
celul? specializat?  con?ine  întreaga  garnitur?  de  gene,  care  codific?
dezvoltarea ei în orice direc?ie ?i, în cele din urm?, transformarea  ei  în
plant?. O  asemenea  celul?,  cu  toate  c?  a  ap?rut  în  urma  diviziunii
celulelor somatice (asexuate), seam?n? ca func?ie  cu  ovulul  fecundat  sau
zigotul. Despre aceste  celule  se  spune  c?  sunt  totipotente,  adic?  au
capacitatea poten?ial? de a se dezvolta în orice direc?ie.
   Fenomenul transform?rii celulei  într-o  plant?  întreag?  a  fost  numit
embriogenez? somatic? în cultura ?esutului. Ea poate fi  observat?  bine  în
epruveta cu cultura ?esutului de morcov. Aici, în masa  de  celule  omogene,
apare treptat o celul? ce începe s? se transforme într-o celul?  zigotiform?
tipic?  cu  un  nucleu  m?rit.  În  continuare  diviziunea  ia   contururile
germenelui din ovarul  florii.  Dar  aici  n-avem  înc?  nici  floare,  nici
plant?, iar germenele înconjurat de celulele callus nu se afl?  în  sol,  ci
în eprubet?. Ea trece toate fazele principale ale dezvolt?rii sale:  se  pun
bazele viitoarei r?d?cini necesare pentru cre?terea tulpinii,  mugurelui  ?i
totodat? a primelor frunze, cu cotiledoane.
   În aceast? etap? germenele poate fi separat din ?esutul callus ?i a?ezat.
într-un mediu f?r? hormoni, deoarece acest mic organism vegetal  poate  s?-i
sintetizeze singur. El începe repede s?  formeze  sistemul  radicular,  apoi
frunzele sectate tipice pentru morcov. Dac?  aceast?  plant?  minuscular?  o
vom s?di în sol, ea va pune începutul unei plante  normale,  ce  formeaz?  o
r?d?cin? ?i o rozet? de frunze. Mai târziu va  apare,  ca  la  orice  plant?
bienal?, o tulpin? florifer? ?i va înflori.
   Bineîn?eles, posibilitatea de a cre?te o plant? întreag?  dintr-o  celul?
ne fecundat? este o mare realizare ?tiin?ific?. Acest fenomen este  utilizat
cu  succes  la  crearea  unor  soiuri  noi,  la  înmul?irea  unui   exemplar
interesant, de exemplu  în  floricultur?.  Aici  avem  posibilitatea  s?  nu
a?tept?m pân? când  vor  apare  ?i  vor  cre?te  semin?ele,  ci  s?  ob?inem
materialul celular necesar ?i s? cre?tem din  el  într-un  termen  scurt  un
num?r mare de flori noi, identice cu exemplarul primar.
   Aceast? metod? poart? numele de clonarea plantelor. Ea este  folosit?  pe
larg la cre?terea plantelor care nu con?in virusuri. Exist? sute  de  specii
de virusuri vegetale. Ele nu sunt periculoase  pentru  om,  dar  aduc  daune
mari, pentru c? reduc productivitatea culturilor agricole. Virusurile  atac?
mai alee plantele care se înmul?esc prin tuberculi, buta?i ?i  bulbi.  Numai
cartoful este afectat de aproape 20 de virusuri. Din  cauza  lor  pierderile
ajung pân? la 20—30% din recolt?. În fiecare an se pierd  milioane  tone  de
produc?ie. Ob?inerea cartofului avirotic  spore?te  recolta  lui  cu  80  de
procente.
   A fost elaborat? o serie de metode de  cultivare  a  culturilor  celulare
vegetale ?i de  cre?tere  a  unor  plante  întregi  din  celulele  mugurilor
terminali  sau  ale  vârfurilor  r?d?cinilor  —  ale  p?r?ilor  lipsite   de
virusuri. În felul acesta se face asanarea contra  virusurilor  materialului
s?ditor al cartofului,  vi?ei-de-vie,  c?p?unei,  zmeurii,  florilor  ?.  a.
Experien?ele au demonstrat c? de la vârful unui l?star se pot ob?ine  repede
zeci de mii de germeni. Dintr-o singur?  celul?  a  vârfului  de  l?star  al
vi?ei-de-vie, bunzoar?, peste trei-patru s?pt?mâni se  ob?in  cinci  germeni
care se apuc? ?i ei «de lucru» ?i dau noi germeni. De acum din primul  model
de plant? nou? se  ob?in  în  felul  acesta  mii  de  exemplare.  Astfel  cu
ajutorul epruvetei, f?r? folosirea câmpului ?i a pepinierei, se  pun  bazele
substituirii rapide a soiurilor perimate.
   La fel de actual? este  trecerea  la  plante  avirotice  în  pomicultur?.
Intensificarea acestei ramuri este determinat? în mare m?sur? de s?direa  pe
planta?iile industriale a unui material s?ditor  asanat.  C?ci  ce  prezint?
pue?ii avirotici? Ei nu se tem de îng?lbenirea ?i rugozitatea frunzelor,  de
pete ?i de adâncituri,  formate  prin  lovire,  pe  fructe,  de  îmb?trânire
rapid? ?. a. Recolta în livada avirotic? este cu aproape o treime  mai  mare
decât cea medie.
   La «Codru», asocia?ie  ?tiin?ific?  de  produc?ie  din  RM,  s-a  însu?it
deprinderea  de  a  ob?ine  acest  material  s?ditor  pentru   livezile   ?i
planta?iile de arbu?ti fructiferi: în una dintre gospod?riile  asocia?iei  —
a fost dat în exploatare un mare complex de pepinier? pomicol?.
   În Moldova au fost s?dite planta?ii mari de fragi,  baza  c?rora  a  fost
pus? în eprubet?. Este o priveli?te încânt?toare s? vezi cum  din  p?rticica
minuscul? a mugurelui terminal se na?te treptat o tuf?  de  frag,  mic?orat?
de sute de ori. Acest proces, precum ne spune  colaboratorul  ?tiin?ific  N.
Abramenco, seam?n? cu un film cu de-sene  animate:  la  început  punctul  de
jum?tate de milimetru se transform? într-un ghemu?or  de  culoare  deschis?,
apoi se formeaz? frunzuli?e verzi-deschise pe ni?te radicele foarte  scurte.
Dup? acesta spa?iul epruvetei este cucerit de un buchet  de  muguri,  strâns
uni?i între ei, ?i, în  sfâr?it,  apare  o  miniatur?  exact?  a  cunoscutei
rozete de frunze de frag.
   Este un material semincer de mare valoare. Doar  virusurile,  de  regul?,
atac? toate celulele vii ale plantei, dar nu dovedesc s?  acapareze  ?esutul
tân?r care se divizeaz? activ în punctul de cre?tere al  l?starului.  Planta
care regenereaz? din  el  este  absolut  s?n?toas?.  Recolta  de  la  aceste
planta?ii de frag spore?te de dou?-trei ori. Tot prin aceast?  metod?  poate
fi m?rit? mult roada de zmeur, agri?, de culturi sâmburoase ?i semin?oase.
   Prin clonare se poate ob?ine nu numai  material  s?ditor  avirotic.  Prin
aceast? metod? în principiu se pot  transmite  întregului  clon  multe  alte
caractere utile, bun?oar? productivitate înalt? a unor exemplare aparte  ale
plantei.  A?a,  în  Nigeria,  la  Institutul  de  cercet?ri  ?tiin?ifice  în
domeniul cauciucului, au fost separa?i cloni de heveia, care  dau  1600—3600
kg de cauciuc la hectar comparativ cu 300 kg cât se ob?inea de obicei.
   J. ?epard, geneticiian american, a ob?inut din celule  vegetale  separate
ale frunzelor de cartof cloni rezisten?i la una dintre cele mai  periculoase
boli ale cartofului — mana cartofului. Împreun? cu  unul  din  colegii  s?i,
?epard a crescut cloni ai cartofului rezistent contra  fitoftorei  timpurii.
În prezent ei încarc? «s? creeze» un clon  de  cartof  rezistent  la  ambele
boli.
   Înmul?irea pe cale vegetativ? a plantelor începe s? atrag? tot  mai  mult
aten?ia  selec?ionatorilor,  care,  prin  intermediul  ingineriei  celulare,
ob?in soiuri noi de plante agricole. În primul rând  sunt  aplicate  mai  pe
larg metodele de ob?inere ?i utilizare a  plantelor  cu  o  garnitura  unic?
(haploid?) de cromozomi,  care  accelereaz?  ?i  u?ureaz?  crearea  liniilor
hibride nescindabile.
   Plantele haploide sunt urma?ii nu a doi p?rin?i, ca de obicei, ci a  unui
singur p?rinte. Ele se ob?in de cele mai multe ori din polen  —  din  celula
sexual? masculin?. Asupra ei se ac?ioneaz? cu  stimulatori  speciali  ?i  ea
este silit? s? se dezvolte, de parc? ar  fi  o  celul?  embrionar?  normal?,
ap?rut? în urma contopirii' celulei masculine cu cea  feminin?.  De  obicei,
copiii mo?tenesc însu?irile lor de la tat?l ?i  mama,  de  fiecare  dat?  în
propor?ii diferite.  Haploizii  fixeaz?  trainic  însu?irile  valoroase  ale
plantei  genitoare.  Faptul  acesta  reduce  mult  termenele  de  creare   a
soiurilor noi. În prezent din celulele de polen s-a  reu?it  s?  se  creasc?
peste 50 specii de plante haploide,  printre  care:  grâul,  secara,  orzul,
cartoful, tutunul ?. a. Schema  general?  de  ob?inere  a  haploizilor  este
prezentat? în fig. 27.
   Metoda de  ob?inere  a  plantelor  haploide  din  celulele  gametofitului
(polenului) masculin a fost numit? androgenez?.
   Cu ajutorul cultiv?rii anterelor  sau  a  polenului  în  medii  nutritive
speciale, la început se formeaz?  a?a-zi?ii  embrioizi,  iar  apoi  plantele
haploide.
   Uneori în cultura  anterelor  nu  se  formeaz?  embrioizi,  ci  un  ?esut
nediferen?iat, numit calus, ?i, numai dup? aceasta, într-un  mediu  nutritiv
specific pentru diferen?iere, din celulele calusului apar plante întregi.
   Ob?inerea plantelor din celule haploide aparte prezint? una  dintre  cele
mai mari realiz?ri ale ingineriei genice. Ea prezint? o importan??  colosal?
atât teoretic?, cât ?i  practic?.  Astfel  plantele  haploide,  care  con?in
numai o singur? garnitur? de cromozomi,  manifest?  în  fenotip  activitatea
tuturor genelor: atât a celor dominante,  cât  ?i  a  celor  recisive.  Dac?
anterele sau polenul din care urmeaz?  s?  fie  ob?inute  plantele  haploide
sunt expuse radia?iei sau  tratate  cu  mutageni  chimici,  toate  muta?iile
induse în ei se vor manifesta în prima genera?ie a plantei.  Aceasta  are  o
mare importan??, deoarece majoritatea muta?iilor, de regul?,  sunt  recisive
?i la plantele diploide se afl? în stare latent?. Iar la  plantele  haploide
toate muta?iile utile pot  fi  separate  imediat,  iar  apoi,  într-un  timp
incomparabil mai scurt, prin diploidizarea acestor plante  mutante,  se  pot
ob?ine noi soiuri de plante culturale cu caractere economice utile.
   Ob?inerea haploizilor prin  metoda  androgenezei  ?i  utilizarea  lor  la
selec?ia plantelor are o mare importan??. În primul rând,  pe  aceast?  cale
se reduce de la 7— 10 pân?  la  1—2  ani  timpul  necesar  pentru  ob?inerea
liniilor homozigote. În rândul al doilea,  num?rul  plantelor  experimentale
care trebuie studiate, de regul?, se  reduce  mult  la  acest  proces.  Prin
urmare, volumul  total  de  munc?  se  reduce  brusc  ?i  ?ansele  selec?iei
accelerate, mai exact, a exemplarelor  de  valoare,  sporesc.  Aceasta  este
principalul în munca mig?loas? a selec?ionatorului.
   În ultimul timp se dezvolt? intens o nou? direc?ie în genetica  plantelor
— selec?ia gametic? ?i celular?. La Academia de ?tiin?e a RM  a  fost  creat
un centru interdepartamental de  selec?ie  gametic?  ?i  celular?,  care  va
realiza toate cercet?rile. la  nivelul  celulei  ?i  selec?ia  prealabil?  a
celor mai reu?ite forme recombinate de plante pentru selec?ia continu?.
   În fa?a colectivului de savan?i se pune o sarcin? dubl?: a l?rgi spectrul
variabilit??ii ereditare a plantelor, apoi a selecta din sursele de gene  pe
cele  mai  de  perspectiv?.  Prima  jum?tate  a  acestei  sarcini   savan?ii
moldoveni o realizeaz? pe baza cercet?rilor în domeniul  recombinogenezei  —
transmut?rii genelor în perioada form?rii polenului. Ei  reu?esc  s?  ob?in?
cu ajutorul unor inductori geneticii speciali o mult mai mare  variabilitate
decât chiar dup? efectuarea unor ac?iuni  externe  puternice:  de  radia?ie,
chimice, calorice ?. a.
   Bogata varietate de genotipuri mai trebuie îns? ?i men?inut?. Acesta este
un lucru foarte anevoios. Mecanismele  naturii  func?ioneaz?  astfel,  încât
masa principal? de  polen  cu  combin?ri  atipice  de  gene  s?  nu  produc?
descenden??. S-a constatat c?  acestui  polen  i  se  poate  ajuta  aplicând
substan?e biologic active. La selectarea acestor surse de  gene,  s-a  ?inut
cont de o observa?ie foarte important?,  f?cut?  de  geneticiieni.  Dac?  în
perioada poleniz?rii este  secet?,  gr?uncioarele  de  polen,  purt?toare  a
genei rezisten?ei fa?? de ea, au mai multe ?anse de a  produce  descenden??.
Dac? este foarte frig, se transmit genele  rezistente  la  frig.  Astfel  se
întâmpl? aproape  cu  to?i  factorii  ne  favorabili  ai  mediului  ambiant.
Savan?ii realizeaz? selec?ia artificial?  în  camere  climaterice  speciale,
reproducând diferite condi?ii naturale extremale. În felul  acesta  au  fost
crescute formele de tomate rezistente la salinizarea solului.
   La selec?ia celular? ac?ioneaz? acela?i principiu: la început  se  induce
variabilitatea, apoi se selecteaz? cele mai reu?ite combin?ri de  gene.  Dar
aceasta se face de acum cu celulele obi?nuite, care fac  parte  din  anumite
?esuturi ale plantelor — frunza, tulpina, r?d?cina.
   În prealabil cu ajutorul unor solu?ii chimice speciale ei sunt  adu?i  în
stare «de suspensie», adic? celulele încep  s?  tr?iasc?  separat  unele  de
altele. Apoi din celule aparte  se  formeaz?  plante  întregi  cu  caractere
ereditare programate în prealabil.  Astfel  savan?ii  moldoveni  au  ob?inut
tomate rezistente la varia?ii considerabile de temperatur?.

   12.2 Industria celulelor vegetale

   De multe ori celulele care au fost crescute un timp îndelungat  în  afara
organismului plantelor î?i men?in capacitatea  de  a  sintetiza  substan?ele
active (alcaloizii, hormonii, fitoncizii, uleiul eteric ?. a.), pe care  ele
le produc în plant?. Înseamn? c? pentru a ob?ine aceste produse  de  valoare
celulele  vegetale  pot  fi  cultivate  în  aparate  speciale.  Astfel,   în
industria  microbiologic?  ciupercile  microscopice  ?i  bacteriile   produc
vitamine ?i antibiotice. Aceasta este  deosebit  de  important  în  cazurile
când  materia  prim?  vegetal?  necesar?  este  pu?in  accesibil?  (plantele
tropicale, speciile rare sau pe cale de dispari?ie) sau se cultiv? greu.
   Cultivarea celulelor trebuie s? se foloseasc? în industrie la fel de larg
ca ?i microorganismele.
   Celulele vegetale îns?  nu  sunt  bacterii.  Mult  timp  experien?ele  de
cultivare a lor în  medii  artificiale  e?uau.  S-a  constatat  c?  celulele
plantei, care au determinat deja apartenen?a lor  la  diferitele  ei  p?r?i,
pierd  capacitatea  de  a  se  diviza.  Tocmai  din  aceast?   cauz?   toate
experien?ele de cre?tere a unor celule aparte n-au dat nici un rezultat.
   Atunci savan?ii au în?eles c? experien?ele cu ?esuturi specializate  sunt
inutile.  ?i  au  hot?rât  s?  fac?  experimente  cu  celulele  ce  formeaz?
împreun?ri de  ?esuturi  în  locurile  unde  planta  a  fost  v?t?mat?.  S-a
constatat c? aceste  ?esuturi  sunt  extrem  de  nepreten?ioase  ?i  pot  fi
crescute cu u?urin?? în condi?ii artificiale. În  continuare  s-a  constatat
c? în mediul nutritiv poate fi pus un fragment  de  ?esut  ?i  peste  câteva
zile în locul t?ieturii (r?nii) va apare o suprapunere amorf?  de  ?esut,  a
c?rei celule se vor dezvolta apoi în retorte sau  epruvete,  ca  o  mas?  ne
organizat? ce cre?te repede. În cursul acestui proces  se  produce  a?a-zisa
dediferen?iere   a   celulelor,   revenirea   lor   la   starea    ini?ial?,
nespecializat?, dup? care este u?or s? le comut?m  pentru  efectuarea  altor
func?ii.
   Un fragment din acest ?esut poate fi separat  oricând  ?i  mutat  într-un
mediu nutritiv proasp?t. Astfel via?a plantei va  continua  la  infinit.  În
multe laboratoare din lume exist? culturi de celule, care tr?iesc  mai  bine
de 30 de ani.
   Conform modului de nutri?ie, aceast? cultur? de celule nu seam?n?,  îns?,
cu o plant?  întreag?,  care  poate  s?  se  asigure  singur?  cu  substan?e
organice, formându-le în procesul fotosintezei. Atunci când  pentru  ele  se
creeaz? medii nutritive speciale, trebuie  s?  se  ?in?  cont  nu  numai  de
componen?ii pe care planta îi absoarbe cu r?d?cinile  din  sol,  dar  ?i  de
componen?ii sintetiza?i de frunze, adic? de glucide. Celulele sunt  capabile
s? ve?uiasc? ?i s? se divizeze numai  dac?  mediul  nutritiv  con?ine  toate
mineralele, glucidele ?i substan?ele stimulatoare (vitaminele  ?i  hormonii)
necesare.
   În prezent a fost acumulat? o experien?? bogat? de cre?tere a ?esuturilor
diferitelor plante: tutunului, bradului,  tomatelor,  l?mîiului,  gen?enului
?. a. m. d.
   Ob?inerea produselor de valoare de origine vegetal? din biomasa celulelor
cultivate se bazeaz? pe capacitatea acestor celule de a  sintetiza  acelea?i
substan?e secundare, pentru care sunt cultivate aceste plante sau culese  în
natur?. Prezint? interes în primul rând substan?ele  folosite  în  industria
alimentar?,  medical?  ?i  parfumerie.  Activitatea  fiziologic?  a  acestor
culturi este foarte înalt? ?i permite elaborarea  de  tehnologii  rentabile.
În prezent este rentabil? cultivarea, bun?oar?, a celulelor de gen?en,  care
con?in panaxozizii proprii vestitei «r?d?cini a vie?ii».
   Au fost create întreprinderi la care  în  vase  speciale  sunt  cultivate
celule de plante, ale c?ror rezerve în lume sunt limitate sau se  epuizeaz?.
Din  ele  fac  parte  în  primul  rând  rauvolfiea,  dioscoreia,   gen?enul,
eleuterococul  ?.  a.  Rauvolfia   este   singura   surs?   a   preparatului
medicamentos  de  valoare  rezerpina;   dioscoreia   sintetizeaz?   compu?ii
steroizi necesari pentru producerea cortizonei  ?i  a  celorlalte  preparate
hormonale.  Planta  rauvolfia,  mai  alee  r?d?cinile  ei,  con?in  o   mare
cantitate de diferi?i alcaloizi din  care  cea  mai  mare  r?spândire  o  au
rezerpina ?i aimalina, necesare pentru tratamentul bolii hipertonice  —  ele
scad tensiunea arterial?. Rauvolfia este o  plant?  tropical?.  Din  cultura
celulelor ei,  îns?,  ace?ti  alcaloizi  se  ob?in  la  noi  în  ?ar?.  Este
interesant c? celulele cultivate con?in mai  bine  de  dou?  ori  mai  mult?
aimolin? decât celulele plantelor întregi, ?i  aceast?  substan??  poate  fi
ob?inut? pe parcursul întregului an. C?ci  pentru  cre?terea  celulelor  «în
eprubet?» nu e nevoie de un sol potrivit, nici de o clim? favorabil?.
   ?tim to?i  care  e  valoarea  gen?enului.  R?d?cinile  lui  con?in  multe
substan?e t?m?duitoare. Esen?ele de gen?en  sunt  folosite  în  cazurile  de
sc?dere a tensiunii arteriale, de oboseal?,  de  surmenare,  la  tratamentul
unor boli nervoase. Preparatele  din  r?d?cin?  sunt  folosite  larg  ?i  în
parfumerie. La fel de bine  se  ?tie,  îns?,  c?  gen?enul  s?lbatic  cre?te
foarte încet — într-un an spore?te cu  1  gram.  În  eprubet?  celulele  lui
formeaz? repede o mas? biolojic? mare: în 21 de zile — aproape 100 de  grame
la  un  litru  de  mediu  nutritiv.  Aceste  celule   sintetizeaz?   aceea?i
panaxozizi  ca  ?i  planta.  În  laboratoarele  fabricilor   din   industria
microbiologic? s-a început deja  producerea  artificial?  a  gen?enului.  ?i
primele «livr?ri industriale» îi bucur?  pe  savan?i.  Academicianul  C.  A.
Ovcinicov indic? c?, datorit? eforturilor enorme  depuse  de  «vân?torii  de
gen?en»,  industria  medical?  produce  anual  250—300  kg  de  extract   al
r?d?cinii-minune, pe când întreprinderile specializate de acum în primul  an
de produc?ie industrial? au fabricat aproape 5 tone de acest extract.
   Experimentele biologice  arat?  c?  nu  exist?  nici  o  deosebire  între
efectele  ob?inute  de  la  preparatele  din  r?d?cina  gen?enului  ?i  cele
ob?inute din masa lui celular?.
   La ordinea zilei se afl? metodele de cultivare în condi?ii industriale  a
biomasei celulare de  eleuterococ,  care  dup?  complexul  de  substan?e  cu
activitate  biologic?  se  deosebe?te  prea  pu?in  de   gen?en.   Pe   baza
extractului de eleuterococ a fost creat? b?utura «Bodrosti». Esen?a  lui  se
vinde  la  farmacii  ca  tonifiant  adaptogen  ?i   stimulator   al   muncii
intelectuale.
   O alt? cale de dezvoltare a biotehnologiei  celulare  este  crearea  prin
metode genetice a liniilor  celulare  sau  a  clonilor  supraproduc?tori  de
substan?e  valoroase.  Se  pune  sarcina  de  a  ob?ine  mutan?i  biochimici
supraproductivi la nivelul celular, care s? nu copie cele ce  se  produc  în
plant?. Probabil c? nu  numai  mutogeneza  ?i  selec?ia  plantelor  de  mare
randament,  dar  ?i  hibridizarea  celulelor   din   diferite   plante   are
perspective   frumoase   ?i   promite   în   viitor   crearea   unor   cloni
supraproductivi prin metodele ingineriei celulare.
   Avantajul esen?ial pe care îl prezint? ob?inerea  produselor  de  valoare
prin intermediul culturilor celulare const? în faptul c? recoltele  nu  sunt
limitate de timp, sezon ?i clim?.
   Culturile  celulare  au  fost  înc?  pu?in  studiate  ca  produc?tori  ai
substan?elor obi?nuite cu activitate fiziologic? ?i  ca  analogii  ale  lor,
care pot avea  o  activitate  mai  înalt?.  ?i  înc?  un  detaliu:  celulele
cultivate sunt, de fapt, o materie prim? nou?, care trebuie studiat?  pentru
a se eviden?ia compu?i activi neobi?nui?i, care n-au fost  descoperi?i  înc?
în  natur?.  Primele  încerc?ri  de  separare  au  condus  la   descoperirea
substan?elor cu activitate antivirotic? anticancerigen?,  fitoncid?.  Sper?m
c? cercet?rile acestea se vor solda cu succes.
   Una dintre variantele de utilizare a culturilor celulare pentru ob?inerea
pe cale industrial? a  produselor  de  valoare  este  folosirea  lor  pentru
transformarea biologic? a precursorului neactiv într-un produs activ.
   Precum vedem, industria celulelor vegetale se afl? la început de cale. De
ea ?in, îns?, multe orient?ri de perspectiv? în  domeniul  cercet?rilor  ?i,
nu încape îndoial?, c? are un mare viitor.

   12.3 Hibridarea celulelor somatice ?i ob?inerea hibrizilor asexua?i

   Hibridizarea este un fenomen foarte r?spândit în natur?.  To?i  indivizii
de aceea?i specie se încruci?eaz?  liber  între  ei  ?i  dau  o  descenden??
fecund?.  Deaceea  putem   alege   pentru   încruci?are   reprezentan?i   ai
diferitelor linii, care se deosebesc  dup?  anumite  caractere  de  valoare,
pentru  a-i  îmbina  în  descenden?a  hibrid?.  Aceast?  încruci?are   între
diferitele  linii  de  plante  ale  aceleia?i  specii   poart?   numele   de
hibridizare intraspecific?. Ea se produce mereu în natur?. Mult mai  rar  se
încruci?eaz? plantele ce apar?in la diferite specii ?i cu atât mai pu?in  la
diferite genuri, iar dac? aceasta  se întâmpl? , ace?ti hibrizi  îndep?rta?i
sunt sterili.
   Totodat?,  hibridizarea  îndep?rtat?  este  unica  metoda  eficace   prin
intermediul c?reia  se  realizeaz?  cu  succes  «ingineria  selec?ionar?»  a
plantelor. Perspective deosebit de largi se  deschid  în  fa?a  hibridiz?rii
îndep?rtate la  încruci?area  plantelor  culturi  cu  cele  s?lbatice,  când
selec?ionatorul  realizeaz?  transmiterea  programat?   a   unor   caractere
valoroase din punct de vedere genetic ale speciilor s?lbatice  ?i  cultivate
unui nou hibrid.
   Dac? la o hibridizare obi?nuit? în limitele unei specii  nu  apare  nimic
nou în principiu, la hibridizarea îndep?rtat? se formeaz?  plante  cu  totul
noi, nemaiv?zute, pe care le putem  numi,  pe  bun?  dreptate,  specii  noi.
Formele ob?inute pe aceast? cale reunesc  propriet??ile  a  dou?  specii  ?i
genuri sau chiar   a  mai  multora  ?i  prezint?  un  fond  de  acumul?ri  a
materialului  genetic,  cu  ajutorul  c?ruia    se   poate   «construi»   în
continuare, crea noi specii, variet??i ?i soiuri.
   Precum se ?tie, în celulele sexuale ale plantelor ?i animalelor se afl? o
garnitur? unic? (haploid?) de cromozomi. La  diferitele  specii  num?rul  de
cromozomi este  diferit,  dar  el  este  constant   la  fiecare  specie.  De
exemplu, celulele sexuale ale grâului  moale con?in  21  de  cromozomi,  ale
grâului  tare — 14, ale sec?rii  —7  ?.  a.  m.  d.  Fiecare  cromozom  este
purt?torul unei anumite garnituri de gene. Prin contopirea  celulei  paterne
cu cea matern? care  poart?  câte  o  garnitur?  de  cromozomi  se  formeaz?
zigotul cu o garnitur? dubl?. O garnitur? dubl? cap?t? ?i fiecare  celul?  a
germenului ?i a organismului matur.
   Savan?ii au  înv??at  s?  manipuleze  dup?  dorin?a  lor  cromozomii,  s?
m?reasc? sau s? reduc? garniturile de cromozomi ale celulelor.  În  procesul
experiment?rii ei pot s? m?reasc?  de  dou?  sau  de  trei  ori  num?rul  de
garnituri  cromozomice  ale  unei  specii  (acest  fenomen  a  fost  denumit
autopoliploidie); s? reuneasc? într-o  celul?  garniturile  cromozomice  ale
diferitelor  specii  (alopoliploidia);  s?  ob?in?  organisme  cu  un  num?r
ordinar de cromozomi (haploidia), precum ?i s? substitue o  anumit?  pereche
de cromozomi cu alta, s? insereze  cromozomi  suplimentari  sau  fragmentele
lor aparte, luate din alt soi ?i chiar  din alt? specie.  Aceste  metode  de
manipulare a materialului genetic au fost numite inginerie cromozomic?.  Ele
sunt utilizate tot mai pe larg în practica selec?iei  plantelor.  Nu  încape
îndoial? c? importan?a ingineriei cromozomice va  cre?te  tot  mai  mult  pe
m?sura perfec?ion?rii metodelor ei. Se cunosc experien?ele savantului G.  D.
Carpecenco, care a ob?inut pe aceste  c?i  un  hibrid  fertil  din  diferite
specii: varz? ?i ridiche — rafanobrasica. Îns?,  din  p?cate,  acest  hibrid
intergenic n-a prezentat interes practic. Iat? un alt exemplu:  se  ?tie  c?
dintre toate culturile cerealiere secara este cea mai rezistent? la frig  ?i
cea mai nepreten?ioas? fa?? de sol. Spicul ei este mai productiv, decât  cel
al grâului. Selec?ionatorii ?i-au pus drept scop  s?  încruci?eze  grâul  cu
secara ?i s? ob?in? o cultur? cerealier? absolut nou?.  Se  prevedea  unirea
într-o singur? plant? hibrid? a celor mai bune  caractere  ale  grâului   ?i
ale sec?rii.
   Acest hibrid intergenic (el a fost numit  triticale  —  de  la  îmbinarea
cuvintelor latine triticum—  grâu  ?i  secale   —  secar?)  se  ob?ine  prin
încruci?area grâului  cu secara,  dublându-le  în  continuare  garnitura  de
cromozomi la hibrid, tratând celulele lui cu  alcaloidul  colhicina.  Astfel
cromozomii de  grâu  ?i  secar?  devin  dubli  ?i  restabilesc  fertilitatea
triticalei.
   Triticale este primul gen de plant? ob?inut în mod artificial,  având   o
mare valoare practic?. În diferite ??ri s-au ob?inut de acum multe  varia?ii
ale acestor plante. Cele mai  frumoase  rezultate  în  acest  domeniu  le-au
ob?inut V. Pisarev, A.  ?ulândin  ?i  N.  ?i?in  împreun?  cu  colegii  lor.
Deosebit de valoros s-a dovedit a fi triticale cu 42  de  cromozomi  (dintre
care 28 de grâu ?i 14 de secar?).
   În ce const?  valoarea triticalei?  Cele  mai  bune  soiuri  ale  acestei
culturi de peste hotare dau tot atâtea gr?un?e ca ?i grâul de toamn?  moale,
dar ele se deosebesc printr-un con?inut  sporit  de  protein?,  prin  înalte
propriet??i de panifica?ie a f?inii. Afar? de aceasta,  triticale  este  mai
rezistent? la boli decât grâul.  Gr?un?ele  ei  con?in  mai  mult  aminoacid
indispensabil — lizin?, cu toate c? aceast? cultur? înc? nu  ocup?  terenuri
mari, mul?i savan?i consider? c? anume triticalele sunt  pâinea  viitorului.
Se presupune c? recolta celor mai bune din formele ei  va  fi  în  mediu  de
70—80 centale la hectar.
   Academicianul N. V. ?i?in a emis o alt? idee neobi?nuit?: de a  încruci?a
grâul cu du?manul lui înr?it — cu pirul. De ce  oare  savantul  a  ales  din
atâtea plante tocmai buruiana a c?rei  numire  în  traducere  din  latin?  e
«pojarul câmpurilor». Acest gramineu s?lbatic posed?  multe  propriet??i  de
valoare, pe care n-ar strica s? le aib? grâul. El suport? minunat  gerul  de
50—55 de grade, nu sufer? de boli, iar gr?un?ele-i con?in 28—30 procente  de
protein?, de dou? ori mai mult decât cele mai bune soiuri de grâu.
   Ob?inerea hibrizilor  de  grâu-pir  (HGP)  nu  numai  c?  este  un  lucru
complicat, dar mai necesit? ?i un volum mare de munc?. Primul mare  obstacol
este, precum în cazul cu triticale, sterilitatea hibrizilor.  Se  cer  multe
bra?e de munc?, de aceea vara la cultivarea lor particip?  ?i  ?colarii.  Ei
separ? staminele de grâu, apoi izoleaz? spicul,  iar  peste  dou?-trei  zile
pun pe  stigmatul  grâului   polenul  de  pir.  Toamna  apar  ni?te  semin?e
pl?pânde, mici, care nu seam?n? nici cu grâul, nici cu pirul.  Anul  urm?tor
ele se seam?n? ?i cresc plante noi. Sunt sterile, în  anterele  lor  aproape
nu se  formeaz?  polen.  Florile  hibridului  trebuie  deja  poleniza-te  cu
polenul grâului. Pentru a ob?ine un gr?unte e nevoie s?  se  polenizeze  400
de flori. Hibrizii de  genera?ia  a  doua  se  autopolenizeaz?,  iar  spicul
seam?n? ba cu cel al pirului, ba cu cel al grâului  sau e  ceva  între  grâu
?i pir. Hibrizii de genera?ia a treia au multe spice de tipul grâului,  dea-
ceea în continuare se selecteaz? numai plantele necesare.
   Pe baza hibrizilor de grâu-pir au fost create multe soiuri de perspectiv?
de grâu de toamn?. Unul dintre acestea este Odin?ovscaia-75. El cre?te  bine
pe solurile  podzolice,  este  atacat  de  dou?  ori  mai  pu?in  de  bolile
criptogamice ?i d? o recolt? de aproape 70 centale la hectar.  Odin?ovscaia-
75 a fost ob?inut? prin încruci?area hibridului PPG-186  cu  Bezostaia-4  ?i
Mironovscaia-808. Ea a mo?tenit de la «p?rin?ii» s?i tot  ce  aveau  ace?tia
mai bun. Odin?ovscaia se coace repede, are  spice  ?i  boabe  mari.  Are  ?i
propriet??i  de  panifica?ie  minunate.  Odin?ovscaea  are  protein?  cu  un
procent mai mult decât celelalte soiuri de grâu. Numai cu un  procent.  Pare
pu?in. De fapt, îns?, aceast? cifr? minuscul? d? un surplus de  5—6  centale
de gr?un?e la hectar.
   Sub conducerea direct? a lui N. V. ?i?in au fost  create  ?i  prezint?  o
deosebit? importan?? pentru teorie ?i practic? hibrizii  ob?inu?i  din  trei
genuri  de  plante:  grâu,  pir  ?i  secar?.  Aceast?  îmbinare  intensific?
caracterul multianual al soiurilor de grâu  multianual  din  contul  sec?rii
multianuale.
   Celulele  somatice  ale  acestor  hibrizi  «tripli»  con?in  câte  35  de
cromozomi: 7 — de secar? de la hibridul multianual de secar?, 7 — de pir  de
la pirul multianual ?i 21 — de grâu de la grâul  multianual,  Aceste  plante
sunt puternice, formeaz? câte 30—37 de spice pe  o  tulpin?,  tipul  lor  de
dezvoltare este multianual, sunt foarte rezistente la bolile  bacteriale  ?i
criptogame, dar sunt sterile — nu formeaz? boabe. Dup? ce  au  fost  tratate
cu colhicin? s-au ob?inut plante cu 70 de cromozomi ?i cu flori fertile.
   Se efectueaz? lucr?ri interesante de încruci?are  îndep?rtat?  a  grâului
cu graminee s?lbatice (cu elimus), pentru  a  ridica  brusc  productivitatea
formelor  hibride.  Dup?  încruci??ri  complicate  ?i  în  multe  etape  ale
elimusului moale cu grâul tare ?i grâul moale au fost  ob?inu?i  hibrizi  cu
42 de cromozomi, care formeaz? semin?e dup? autopolenizare. Aceste forme  de
var? ale plantelor au un spic puternic,  care  dep??e?te  uneori  18  cm  în
lungime. El este
   capabil s? sus?in? 120 ?i chiar  mai multe boabe mari, ro?ii,  sticloase.
Bobul are un procent foarte mare de  protein?  —  21—24%  în  compara?ie  cu
12—15% la soiurile obi?nuite de grâu, iar gluten brut  în  f?in?  —  aproape
50—55%. Din aceast? f?in? se coace pâine de  calitate  înalt?,  asem?n?toare
cu cea coapt? din f?in? de grâu.
   Putem afirma c? datorit? metodelor de hibridizare interspecific?  a  fost
creat? înc? o cultur? nou?, care  în  viitorul  apropiat  va  ocupa  un  loc
destoinic printre principalele culturi cerealiere.
   Precum se vede, posibilit??ile ingineriei de selec?ie, de reconstruire  a
plantelor  agricole  pe  baza  hibridiz?rii  îndep?rtate  sunt  cu  adev?rat
nelimitate.
   O direc?ie foarte interesant? ?i de perspectiv? a cercet?rilor  în  acest
domeniu este transmiterea de la plantele s?lbatice a unor  cromozomi  aparte
sau a fragmentelor lor plantelor cultivate.  Savantul  american  E.  Sirs  a
transferat înc? în anul 1956 cu ajutorul razelor  rentghen  un  fragment  de
cromozom al gramineului s?lbatic eghilops în cromozomul  grâului,  asigurând
astfel grâului  gradul de rezisten??  fa??  de  rugina  neagr?  a  frunzelor
proprii plantei s?lbatice.
   În ultimul timp la «construirea» plantelor o importan?? tot mai mare o au
cercet?rile cu protopla?ti izola?i. În  acest  domeniu  savan?ii  din  fosta
URSS au ocupat cele mai avansate pozi?ii în  lume.  Aceste  metode  au  fost
studiate  fundamental  ?i  perfec?ionate  de  un  grup  de  savan?i  de   la
Institutul de fiziologie a plantelor al A? al  fostei  URSS,  condus  de  R.
Butenco.
   Protopla?tii  pot  fi  ob?inu?i  din  orice  organ  al  plantei,  dar  în
majoritatea cazurilor ei  sunt  separa?i  din  frunzele  verzi.  La  început
frunzele sunt supuse steriliz?rii, apoi sunt tratate  cu  fermen?i  speciali
(celulaza, pectinaza ?. a.) care dizolv? anvelopa groas? :a celulelor,  dup?
care con?inutul lor viu r?mâne înv?luit într-o membran? sub?ire  plazmatic?.
Sunt celulele «goale» sau protopla?tii.
   Dup? izolare protopla?tii sunt  transfera?i  într-un  mediu  solid  —  în
geloz?, unde peste câteva ore începe s? se formeze peretele  celulei.  Prima
diviziune a celulelor noi începe, de obicei, peste 3—5 zile, a doua —  peste
o s?pt?mân?, iar peste înc? o s?pt?mân? se formeaz? aglomera?ii  de  celule,
apoi apare ?i callusul.
   Pentru ca planta s? regenereze, celulele de callus se  tranefer?  într-un
mediu cultural special,  care  contribuie  la  diferen?ierea  organelor.  În
ultimii ani, din protopla?tii izola?i au  fost  ob?inute  plante  de  tutun,
morcov, grâu, maz?re, vi??-de-vie ?. a.
   Pentru regenerarea unei plante întregi de tutun din protopla?ti e  nevoie
de 7—10 s?pt?mâni.
   Cultivarea protopla?tilor  prezint?  un  mare  interes  pentru  ingineria
genetic?. În primul rând, pentru c? cu ajutorul lor se  pot  înmul?i  repede
exemplare întregi de plant?, deoarece din fiecare celul? se poate ob?ine  un
întreg  organism.  Dac?  dintr-un  gram  de  frunze  verzi  se  pot   separa
aproximativ dou? milioane de protopla?ti, se creaz? posibilit??i  nelimitate
pentru  clonarea  plantelor,  fapt  ce  are  o  mare  importan??  economic?.
Întreaga descenden?? ob?inut? din  protopla?tii  unei  singure  plante  este
identic? din punct de vedere genetic, de aceea aceast? metod?  de  înmul?ire
face posibil? men?inerea  pentru  un  timp  nelimitat  a  propriet??ilor  de
valoare ale plantelor cultivate, ceea ce nu se poate ob?ine prin  înmul?irea
sexuat? obi?nuit?.
   În rândul al doilea, ?i aceasta  prezint? cea  mai  mare  importan??,  cu
ajutorul  protopla?tilor  se  pot  ob?ine  a?a-zi?ii  hibrizi  asexuali  sau
somatici ai diferitelor forme de plante, care nu pot fi crea?i prin  nici  o
alt? metod?.  Schema  general?  a  hibridiz?rii  celulelor  somatice  ?i  de
ob?inere prin ele a hibrizilor asexuali este prezentat? în des. 28.
   Esen?a acestei tehnologii const?  în faptul c? drept materie ini?ial?  de
construc?ie se utilizeaz? nu celulele sexuale, ci  celulele  somatice.  Dup?
ce se îndep?rteaz? de pe ele membranele dure,  acestea  sunt  silite  s?  se
contopeasc?. Din celulele hibride, ap?rute  în  urma  contopirii,  se  ob?in
apoi plante hibride.
   Protopla?tii,  datorit?  lipsei  membranei  de  celuloz?,   pot   s?   se
contopeasc? singuri între ei sau acest proces se produce  în  prezen?a  unor
agen?i chimici, bun?oar? a polietilenglicolului. Dup?  contopirea  celulelor
urmeaz? contopirea nucleelor lor, apoi,  în  câteva  zile,  se  restabile?te
membrana celular? comun?  ?i,  în  sfâr?it,  celula  hibrid?  începe  s?  se
divizeze.
   În anul 1972 un grup de savan?i americani, în frunte cu  P.  Carlson,  au
ob?inut primii  hibrizi  celulari  prin  contopirea  protopla?tilor  a  dou?
soiuri  de  tutun.  Din  celulele  contopite  au  regenerat  plante  hibride
normale— amfidiploide, care con?ineau cromozomii ambilor p?rin?i, 24  de  la
nicotiana glauca ?i 18 de la nicotiana langsdorfi: în total  2n  =  42.  S-a
constatat   c?   plantele   hibride,   ob?inute   prin   metoda   contopirii
protopla?tilor,  nu  se  deosebesc  prin  nimic  de   cele   ob?inute   prin
hibridizare sexual?.
   Un grup de savan?i englezi, în frunte cu E. Cocching, au ob?inut în  anul
1987 plante hibride prin încruci?area a dou? specii de petunie.
   Colaboratorii laboratorului de cultivare a celulelor ?i ?esuturilor de la
Institutul de fiziologie a plantelor al A? a  fostei URSS, în frunte  cu  R,
Butenco, au ob?inut hibrizi somatici  din  încruci?area  a  dou?  soiuri  de
tutun, iar, datorit? muncii în comun  a  savantului  sovietic  IU.  Gleb  ?i
savantului german F. Hofman, a fost creat? o plant? nou? —  arabidobrassica.
?i ea a fost ob?inut? prin hibridizarea  somatic?  a  arabidopsisului  ?i  a
uneia din speciile de varz? s?lbatic?. Noul hibrid a fost  crescut  în  trei
etape. La început, dup? contopirea  protopla?tilor  celulelor  somatice  ale
arabidopsisului ?i a verzei au fost  ob?inute  celule  hibride,  care  aveau
cromozomii  ambelor  plante  ini?iale.  Apoi  prin  înmul?irea  unor  celule
hibride aparte în condi?iile cultiv?rii sterile în medii  nutritive  solide,
care con?ineau geloz?, vitamine, substan?e minerale ?i  fitohormoni  (auxina
?i chinina), au fost ob?inu?i  callu?ii  liniilor  celulare  respective.  În
sfâr?it, în etapa a  treia,  schimbând  componen?a  mediilor  nutritive,  se
provoca  stimularea  celulelor  callusului  pentru   morfogenez?.   Datorit?
acestei stimula?ii, celulele hibride ale unor linii formau  numai  r?d?cina,
ale alteia — numai  l?starii,  ale  celor  din  urm?  —  plante  întregi  cu
r?d?cini, l?stari ?i flori. Dar plantele înflorite ale  arabidobrassicii  nu
erau capabile de polenizare. Reproducerea ?i înmul?irea  lor  este  posibil?
numai pe cale vegetativ? în condi?iile cultiv?rii ?esuturilor.
   Cercet?rile în domeniul ingineriei celulare a plantelor au atins  stadiul
când se poate vorbi despre utilizarea acestei noi metode de  hibridizare  la
selec?ionarea practic? a plantelor, cu toate  c?  în  acest  caz  n-au  fost
studiate înc? definitiv particularit??ile principale ale  «comportamentului»
genelor, a fost dovedit c? hibridizarea  somatic?,  spre  deosebire  de  cea
sexual?, l?rge?te mult limitele încruci??rii.
   Hibridizarea celulelor somatice ?i-a dovedit de acum  eficacitatea.  Prin
ea  au  fost  ob?inu?i  hibrizi  interspecifici  ai  cartofului,  tomatelor,
turnepsului, verzei cu rudele lor s?lbatice, precum ?i hibrizi ai  tutunului
?i mahorc?i, tomatului ?i cartofului, care prezint? un material  ini?ial  de
valoare pentru selectarea în viitor a unor soiuri noi.  Astfel  la  una  din
experien?e savan?ii au utilizat protopla?tii  unei  specii  s?lbatice  ?i  a
unei specii cultivate de cartofi — soiul Prieculischii timpuriu.  Acest  soi
are tuberculi mari, dar  este  predispus  la  boli.  Cartoful  s?lbatic  are
tuberculi foarte mici, dar este rezistent la diferite  boli.  Aceste  specii
se deosebesc ?i dup? m?rimea protopla?tilor, ?i dun? num?rul cromozomilor.
   Ce propriet??i s-au ob?inut la hibrizii  somatici?  Dac?  compar?m  forma
frunzelor, a tufelor ?i m?rimea tuberculilor, acestea ocup? parc? o  pozi?ie
intermediar?  între  speciile  cultivate  ?i  cele  s?lbatice.  Tot  a?a  se
întâmpla ?i la hibridizarea obi?nuit?, pe cale sexual?,  a  acestor  plante.
Dar hibridul ob?inut din protonla?ti s-a dovedit a fi rezistent la  una  din
bolile virotice grave — la fitoftoroz?.
   În cursul ultimilor ani  s-au  ob?inut  celule  hibride  prin  contopirea
protopla?tilor   ?i   încruci?ând   reprezentan?ii   unor   specii    foarte
îndep?rtate:  p?pu?oiul  cu  ov?sul,  morcovul  cu  tutunul,   morcovul   cu
petuniea, p?pu?oiul cu soia, maz?rea cu soia ?. a. m.  d.,  dar  din  aceste
celule hibride nu s-au ob?inut înc? plante întregi.
   Hibridizarea celulelor somatice, în  afar?  de  solu?ionarea  problemelor
practice, deschide posibilit??i absolut noi în ce  prive?te  studierea  unei
astfel de  probleme  ?tiin?ifice  fundamentale,  precum  este  interac?iunea
între  nucleu,  citoplasm?  ?i  organitele  celulei.  Pân?  nu  demult  înc?
selec?ia  ?i  genetica  nu  aveau  posibilitatea  de  a  reconstrui   genele
organelelor  citoplasmei,  deoarece  prin  încruci?area  obi?nuit?  ele   se
mo?tenesc numai de la mam?.  Fiind  lipsite  de  genele  citoplasmitice  ale
organismului patern, între ele nu se poate produce nici o  recombina?ie.  Pe
de alt? parte, aceste gene sunt responsabile de o serie de procese  practice
importante. Ingineria celular? ofer? pentru întâia dat? posibilitatea  de  a
manipula ?i cu aceste gene.

   12.4 Transferul interspecific al genelor

   Ingineria genic? ca mijloc de creare ?i transferare a genelor noi  e  cea
mai potrivit? pentru  practicarea  metodelor  ne  tradi?ionale  în  selec?ia
plantelor cultivate.
   Ca  început  al  ingineriei  genice  a  plantelor  poate  fi  considerat?
descoperirea vectorului natural al  plazmidei  mari  în  bacteriile  de  sol
Agrobacterium  tumefaciens,  care  provoac?   la   plantele   dicotiledonate
formarea unor tumori — a col?anilor crenela?i. Adev?ratele  tumori  apar  la
plantele  capabile  s?  creasc?  nelimitat  ?i   compuse   din   celule   ne
diferen?iate,  dup?  ce  în   ?esutul   v?t?mat   nimeresc   bacteriile   A.
tumefaciens.
   În anul 1974 s-a descoperit c? caracterul transform?rii  este  determinat
genetic de plazmida ce a c?p?tat de-numirea de Ti (de la  cuvintele  engleze
tumor inducing  —  care  provoac?  tumoare).  Aceast?  plazmid?,  precum  ?i
plazmida Ri (root inducing) — ce provoac?  ro?ea??),  care  determin?  boala
tumoral? a  r?d?cinilor  ?i  care  se  afl?  în  bacteria  de  sol  înrudit?
(Argobacterium  rhizogenes)  formeaz?  temelia  vectorului   ce   transport?
informa?ia genetic? str?in? în celulele plantelor.
   Plazmidele Ti se afl? numai în celulele bacteriilor. Dup? ce  p?trund  în
celulele vegetale, se produce inserarea unei p?r?i a ADN-ului  plazmidic  cu
ADN-ul cromozomic al noului st?pân.
   O condi?ie obligatorie a fiec?rei manipul?ri  de  inginerie  genic?  este
transferarea celulei unice datorit? inser?rii moleculei ADN ?i dup?  aceasta
 clonarea acestei celule. S-a constatat: celulele vegetale  ?i  protopla?tii
lor izola?i pot fi ?i ei clona?i. A fost  elaborat?  metoda  de  inserare  a
plazmei Ti prin infectarea protopla?tilor cu bacteria A. tumefaciens.
   Posibilitatea  transform?rii  plantelor  superioare  a  fost  demonstrat?
recent de savantul olandez F. Crens împreun? cu colaboratorii  s?i  pe  baza
protopla?tilor frunzelor de tutun. În prealabil a fost îndep?rtat?  cea  mai
mare  parte  a  membranei  celulare  cu  ajutorul  unor  fermen?i  speciali.
Protopla?tii ob?inu?i în modul  acesta  erau  transforma?i  activ  de  c?tre
plazmida Ti.
   Folosirea Ti — plazmidei în calitate de vector pentru transferul  genelor
în celulele vegetale ofer? posibilitatea de a regenera  plante  întregi  din
celule separate, ce  con?in  ADN  str?in.  Pe  aceast?  cale  în  anul  1985
savantul  japonez  M.  Norimoto  a  reu?it  s?  transfere  gena   fazeolinei
(proteinei de rezerv? a boabelor de fasole) în celulele  florii-soarelui  ?i
a tutunului. Aceast? gen? ?i-a men?inut  capacitatea  de  a  se  replica  în
celulele str?ine, în ele se sintetiza  în  cantit??i  mari  ARNi  ?i  îns??i
fazeolina.
   Un fenomen asem?n?tor a fost observat ceva mai înainte (anul 1977) de  un
grup de savan?i de la Universitatea din Wa?ington. M. Drumand, M. Gordon  ?.
a. au stabilit c?  în  caz  de  interac?iune  a  plazmidei  Ti  cu  celulele
?esutului de tutun se produce  transferul  unui  fragment  de  plazmid?  din
celula bacterial? în celula vegetal?, urmat? de  copierea  lui  în  celulele
tumorii. A  fost  prima  m?rturie  clar?  a  posibilit??ii  transcrierii  în
celulele ?esutului vegetal a ADN-ului de origine bacterial?.
   În ingineriea genetic?  a  plantelor  o  deosebit?  perspectiv?  prezint?
cercet?rile de transplantare a unor gene aparte sau a unor grupuri  de  gene
de la unele specii la altele cu scopul de a le reconstrui genetic  ?i  a  le
atribui noi caractere  ?i  însu?iri  de  valoare.  Este  vorba  de  asemenea
propriet??i  cum  ar  fi  capacitatea   de   sintetizare   a   aminoacizilor
indispensabili, a substan?elor cu activitate biologic?, rezisten?a  fa??  de
d?un?tori ?i boli, precum ?i fa?? de pesticide, reac?ionarea  la  utilizarea
îngr???mintelor minerale, capacitatea de a absorbi azotul liber din  aer  ?i
multe altele. Atât în ?ara  noastr?,  cât  ?i  peste  hotare  se  efectueaz?
cercet?ri rodnice în aceast? direc?ie.
   La începutul deceniului al nou?lea  savan?ii  australieni  au  reu?it  s?
transplanteze genele  din  bacterii  în  celulele  tomatului,  iar  biologii
englezi — în celulele paltinului.
   Lucr?ri  analoge  au  fost  realizate  în  1975  de  c?tre  colaboratorii
Institutului de biologie ?i genetic? molecular?  a  A?  Ucrainene.  Savan?ii
din Kiev ?i-au pus drept sarcin? transplantarea din celula colibacilului  în
celulele tutunului a unui grup de gene. Ca translator de gene  a  fost  alee
fagul lambda. Acest fag paraziteaz? pe bacteriile  colibacilului,  insereaz?
ADN-ul s?u în cel al st?pânului, iar când p?r?se?te celula  bacteriei,  duce
cu ea câteva din genele ei — operonul lactozic.
   Pentru experien?? a fost ales anume tutunul, pentru c? unele din celulele
lui cresc bine în cultura de laborator ?i din ele se  poate  cre?te  relativ
u?or o plant? întreag?. Experien?a a decurs în felul urm?tor: în unele  vase
se cre?teau celule de tutun, în altele — celule bacteriene,  purt?toare  ale
fagului  lambda.  Apoi  celulele  bacteriilor,  ce  cre?teau  de  obicei  la
temperatura de 30—37°C, au fost transferate  într-un  mediu  cu  temperatura
mai înalt? (42°CE). În aceste condi?ii fagii parc? fac celula s?  explodeze,
se arunc? din ea, duc cu ei un fragment de  ADN  al  st?pânului  —  operonul
lactoz?.
   Dup? aceasta  fagii înc?rca?i cu gene str?ine sunt separa?i  din  cultura
de colibacili ?i adu?i în cultura celulelor de tutun. Peste un  anumit  timp
în  celulele  de  tutun  spore?te  cu   mult   activitatea   fermentului   —
galactozidaza. Înseamn? c?  a  început  s?  func?ioneze  operonul  lactozic.
Sinteza fermentului bacterial în  celulele  tutunului  se  produce  tot  mai
activ ?i spre  sfâr?itul  s?pt?mânii  a  treia  spore?te  în  compara?ie  cu
începutul experien?ei de 30—50  de  ori.  Aceast?  problem?  solu?ionat?  cu
succes  a  avut  un  caracter  pur  didactic,   ea   era   necesar?   pentru
perfec?ionarea metodei. C?ci  n-are  nici  un  rost  a  se  altoi  tutunului
operonul de lactoz?: tutunul se poate lipsi de lactoz?.
   Mai descriem o problem? asem?n?toare, îns? de mare  importan??  practic?.
Boabele de grâu con?in pu?ini aminoacizi indispensabili — triptofan a  c?rui
cantitate (?i înc?  a  unui  aminoacid  indispensabil  —  lizin?)  determin?
valoarea proteinei celulei vegetale.  Aici  programul  de  sintetizare  este
împrumutat de la aceea?i bacterie a  colibacilului:  ADN-ul  ei  con?ine  ?i
operonul triptofanic — un complex alc?tuit din cinci gene în  care  se  afl?
codificat un ferment ce sintetizeaz? triptofanul.  Dac?  acest  operon  este
luat din bacterie ?i transferat în ADN-ul  grâului,  apoi  în  urma  acestei
opera?ii de inginerie genic? grâul  se  îmbog??e?te  cu  triptofan.  Primele
cercet?ri ne inspir? speran?a c? în viitorul apropiat  ?i  aceast?  opera?ie
se va solda cu succes
   Comunicarea savan?ilor de la Universitatea San-Diego (California), f?cut?
recent,  p?rea  senza?ional?.  Ei  au  reu?it  s?  separe   din   organismul
licuriciului  gena  responsabil?  de  activitatea  celulelor,  care  radiaz?
lumina Acest? gen? a fost inserat? în celula tutunului. ?i ce crede?i?  Când
din aceast? celul? a fost crescut? o plant? de tutun, aparatele au fixat  c?
frunzele plantei radiau permanent  o  lumin?  slab?.  Dac?  se  va  confirma
definitiv c? radia?ia de  lumin?  este  o  urmare  a  transplant?rii  genei,
experimentul  va  fi  considerat  de  savan?i  drept  o  mare  realizare   a
ingineriei genice.
   Un vis sacru al savan?ilor ce lucreaz? în domeniul ingineriei  genice  ?i
celulare este transferarea în celula plantei a genelor  responsabile  pentru
însu?irea azotului molecular din aer. Aceste  gene  (nif  —  operon)  le  au
unele bacterii ?i alge euglenofite.  Datorit?  lor  aceste  organisme  au  o
garnitur? de fermen?i necesari,  între  care  rolul  principal  îi  apar?ine
nitrogenazei. Toate celelalte organisme nu dispun de aceste gene.  De  aceea
plantele care se scald? în azot ?i sunt «îmbibate» cu el  (4/5  de  aer)  au
nevoie, totu?i, ca solul s? con?in? compu?i ai  acestui  element.  Pentru  a
sintetiza proteine ?i alte substan?e plantele pot utiliza  azotul  numai  în
form? de compu?i chimici. ?i nu-i  deloc  întâmpl?tor  c?  pentru  a  ob?ine
recolte maximale omenirea a creat o puternic? industrie de  îngr???minte  de
azot ?i  este  nevoit?  s?  cheltuiasc?  în  aceste  scopuri  multe  resurse
materiale.
   Dar exist? ?i plante capabile s? înfrunte într-o  anumit?  m?sur?  aceste
dificult??i:  este  vorba  de  plantele  leguminoase  pe  r?d?cinile  c?rora
locuiesc a?a-zisele bacterii de nodozit??i care asimileaz? azotul  din  aer.
Astfel, leguminoaselor li se transmite o parte din azotul  necesar  în  urma
simbiozei cu bacteriile.
   La început savan?ii  au  încercat  s?  modeleze  un  proces  de  simbioz?
asem?n?tor la cultivarea ?esutului vegetal. P. Carlson ?i colaboratorii  s?i
au utilizat cultura ?esutului  de  morcov,  deoarece  pentru  el  erau  deja
elaborate  metodele  de  regenerare  din  celule  ale  plantei  de   valoare
complect?.
   În cultura ?esutului de morcov se insera tulpina bacteriei de  nodozit??i
(Azotobacter vinelandi)  care  nu  poate  cre?te  f?r?  adenin?.  În  mediul
nutrit1iv nu era aceast? substan??, de aceea bacteriile  puteau  s-o  capete
numai din celulele morcovului. Dup? o  cre?tere  comun?  timp  de  12  zile,
celulele erau transferate într-un mediu f?r?  azot,  pe  care  peste  câteva
luni au crescut ni?te culturi capabile s? creasc? încet în  cursul  unui  an
?i jum?tate. Culturile de control (f?r? azotobacterii)  n-au  crescut  deloc
într-un astfel de mediu.
   Colaboratorii Institutului  de  biologie  ?i  genetic?  molecular?  a  A?
Ucrainene au ob?inut o simbioz? asem?n?toare. În acest scop  ei  au  folosit
un alt gen de bacterii fixatoare de azot —Rhizobium,  precum  ?i  celule  de
tutun ?i de grîu. Ei au amestecat celulele bacteriene ?i vegetale, ?i  peste
un timp oarecare s-au convine c? în celulele de tutun ?i de grâu au  p?truns
bacterii ?i c? ele sunt responsabile de fixarea azotului.
   În  ultimul  timp  au  fost  elaborate  metode  de  contopire  a  algelor
euglenofite  cu  protopla?tii  plantelor.  O  aten?ie  special?   o   merit?
contopirea algei Giloeocapsa cu protopla?tii de tutun ?i de porumb.  Aceast?
alg? prezint? interes nu numai prin faptul  c?  fixeaz?  azotul  atmosferic,
dar ?i prin aceea c?, spre deosebire  de  celelalte  euglenofite,  nu  eman?
toxine pe parcursul activit??ii sale vitale.
   În ultimii ani savan?ii englezi au reu?it s?  separe  gene  ce  determin?
capacitatea de fixare a azotului din microorganismul  Klebsiella  ?i  s?  le
insereze în celulele colibacilului. Aceste cercet?ri au permis a se  stabili
existen?a a 17 gene care determin? capacitatea de  fixare  a  azotului.  Ele
sunt dislocate ca ni?te blocuri, formând 7 sau 8 operoni,  fapt  ce  asigur?
posibilitatea  sintetiz?rii  simultane   a   câtorva   fermen?i.   Au   fost
identificate de acum 3 gene, care controleaz? sinteza fermen?ilor de  fixare
a azotului: nif H care codific? sinteza proteinei,  nitrogenoza  ce  con?ine
fier, ?i nif D  –  sinteza  diferitelor  subunit??i  ale  fermentului,  care
con?ine atomi de molibden ?i fier.
   Prin metodele de hibridizare molecular? s-a demonstrat c? genele care ?in
la control capacitatea de fixare a azotului  au  o  structura  conservativ?:
compara?ia acestor gene la 19 microorganisme procariote  fixatoare  de  azot
au demonstrat c? ele au o structura foarte asem?n?toare.
   Scopul final al acestor cercet?ri este transplantarea genelor ce  ?in  la
control fixarea azotului  molecular  din  celulele  bacteriale  în  celulele
plantei, men?ionându-se activitatea lor func?ional?.
   Acest scop este foarte ademenitor, de?i deocamdat? realizarea  lui  nu  e
posibil?. Inserarea genelor care asigur?  asimilarea  azotului  din  aer  în
ma?ina fiziologic? bine reglat? a celulelor vegetale va  provoca,  probabil,
o puternic?  perturbare  a  metabolismului  ei  ?i  nu  e  exclus  un  final
nefavorabil.
   Altceva este crearea unor bacterii – simbionte, adaptate la acele culturi
de  câmp  sau  de  paji?te,  care,  spre  deosebire  de   p?st?ioase,   n-au
«furnizori» proprii de azot.
   Plantele (bun?oar? gramineele) pot fi înv??ate s? asimileze azotul  numai
dac? în bacteriile radicule va fi inserat? gena  responsabil?  pentru  acest
proces. Aceast? opera?ie cu  adev?rat  artistic?  au  reu?it  s-o  realizeze
savan?ii  Institutului  de  genetic?  ?i  citologie  a  A?   din   Belorus?.
Bacteriile operate sunt capabile nu numai s?  asimileze  azotul  atmosferic,
dar ?i s?-l degajeze cu eficacitate în sol.
   Trecerea de la introducerea îngr???mintelor de azot la  popularea  sferei
radicule a plantelor  cu  bacterii  fixatoare  de  azot  va  permite  s?  se
m?reasc? recolta diferitelor culturi,  s?  se  economiseasc?  mari  mijloace
materiale ?i, ceea ce este foarte important,  va  reduce  poluarea  mediului
ambiant cu nitra?i ?i nitri?i, substan?e foarte toxice ?i mutagene.

                     XIII. INGINERIA GENETIC? LA ANIMALE


   13.1 Hibrizi neobi?nui?i: ob?inerea animalelor alofene

   În natur? hibrizii sunt un fenomen  destul  de  rar.  Cu  atât  mai  mult
hibrizii îndep?rta?i ai animalelor. Fiecare specie de animale  pe  parcursul
evolu?iei îndelungate, a elaborat multe însu?iri de adaptare  la  mediul  de
trai. Fiecare specie este protejat? contra hibridiz?rii întâmpl?toare  cu  o
alt? specie printr-o mul?ime de bariere: prin perioada  diferit?  de  mont?,
prin formele exterioare diferite, prin deosebiri în comportament. În  timpul
multor  dansuri  nup?iale  se  pun  reciproc  o  serie  de   «întreb?ri   ?i
r?spunsuri», nerespectarea ordinii lor  exclude  posibilitatea  împreun?rii.
A?a se prezint? legea care p?streaz? stabilitatea lumii vii.  Uneori,  îns?,
ea este înc?lcat?, speciile apropiate se încruci?eaz?, dar,  de  regul?,  nu
las?  urma?i  -  natura  rebuteaz?  ace?ti  urma?i  ocazionali,   ca   fiind
neviabili.
   Foarte pu?ine specii de animale hibride s-au înr?d?cinat ne  p?mânt.  Ele
prezint? o excep?ie.
   Omul caut? s? hibridizeze animalele, crescându-le în  medii  artificiale.
Recurgând la diferite  metode,  uneori  ingenioase,  el  distruge  barierele
intergenice, ob?inând animale cu propriet??i de care are nevoie. Deseori  la
baza acestei hibridiz?ri se afl? un  experiment  pur  ?tiin?ific.  Cine  are
nevoie, de exemplu, de un hibrid tigru-leu? El a  fost  ob?inut  doar  ca  o
raritate. Hibrizii dintre cai ?i m?gari sunt catârul ?i bardoul, care  sunt,
îns?, de mare folos în  economie.  Bardoul  este  r?spândit  în  China,  iar
catârul în multe regiuni muntoase ale lumii. Ei se  deosebesc  de  cai  prin
firea lor calm?, sunt rezisten?i ?i nu-s deloc sperio?i.  Dar  aceast?  fire
calm?, ca regul?, este caracteristic? pentru animalele sterile.  Catârul  se
cap?t? la încruci?area iepelor cu m?garii,  iar  bardoul  a  m?g?ri?elor  cu
arm?sarii. Sterilitatea lor se explic?  prin  înc?lcarea  gametogenezei:  la
cai num?rul de cromozomi (2n) este de 66, iar la m?gari – 64, deci  hibrizii
au o garnitur? incomplet? de cromozomi –  65.  Prin  metoda  transplant?rii,
savan?ii au reu?it s? ob?in? catâri fecunzi. D. Antchac (SUA)  ?i  U.  Allen
(Anglia) au c?p?tat nu demult o nou? genera?ie: femelelor de catâr  li  s-au
transplantat embrioni de  m?gari  ?i  cai.  S-au  f?cut  deja  cercet?ri  în
domeniul transplant?rii embrionilor de m?gar – cailor ?i  a  embrionilor  de
cal – m?garilor ?i s-a dovedit c? în primul caz embrionii mor, iar în  cazul
al doilea – se dezvolt? normal.
   Embrionii de opt zile au fost extra?i din iepe ?i  m?g?ri?e  ?i  au  fost
transplanta?i în  uterul  femelelor-catâri.  Prin  inocularea  prealabil?  a
preparatelor  hormonale  s-a  asigurat  corespunderea  ciclului  sexual   al
donatorilor ?i recipien?ilor, condi?ie necesar? pentru dezvoltarea  spornic?
a embrionului transplantat. La cei doi mânji ?i la  m?g?ru?ul  n?scu?i  n-au
fost observate nici un fel  de  abateri.  «Mamele  adoptive»  d?deau  destul
lapte ?i aveau grij? de descenden?ii lor. Astfel s-a ob?inut  o  na?tere  ?i
dezvoltare normal? a indivizilor de dou? specii în  organismul  unui  hibrid
intergenic.
   Savan?ii  din  rezerva?ia  natural?  «Ascania-Nova»  efectueaz?  o  munc?
rodnic? de cre?tere a formelor hibride de  animale,  lucru  ce  prezint?  un
mare interes pentru ?tiin??. Ei au ob?inut numero?i  hibrizi,  printre  care
hibrizi de pe urma încruci??rii  calului  Prjevalschii  cu  calul  domestic,
culanului cu calul domestic, zebrei Capman cu calul domestic,  zimbrului  cu
bizonul, zimbrului cu vitele  cornute  mari,  bizonului  cu  vitele  cornute
mari, capricornului de  Siberia  cu  capra  domestic?,  muflonului  cu  oaia
domestic?, g?inii domestice cu fazanul, p?unului cu g?ina domestic? ?. a.
   Mul?i hibrizi îmbin? tr?s?turi utile ale animalelor domestice, precum  ?i
ale rudelor lor s?lbatice. Astfel, bun?oar?, prin încruci?area lui  zebu  cu
rasa de vite neagr? b?l?at? cu alb s-a ob?inut o ras? de vite de tip nou  cu
un randament de 4000 kg  de  lapte  ?i  un  con?inut  de  gr?sime  de  4,3%.
Hibrizii ob?inu?i de la încruci?area iacului cu rasa  de  vite  Simental  se
caracterizeaz? printr-un randament de lapte destul de înalt, ?i mai ales  cu
un con?inut de gr?sime de 5,7–7%. Au fost ob?inu?i  ?i  hibrizi  îndep?rta?i
ai oilor, încruci?ându-se merino?ii cu arharul s?lbatic; porci  din  mistre?
cu porcii Mari Albi.
   La or??elul  Academiei  de  ?tiin?e  din  Novosibirsc  au  fost  ob?inute
rezultate interesante în  urma  hibridiz?rii  îndep?rtate  a  animalelor  cu
blan? industriabil?.  Din  hibridizarea  dihorului  ?i  nurc?i  s-a  ob?inut
honoricul. Biologii Iulia Grigorievna ?i Dmitrii  Vladimirovici  Tarnovschii
l-au ob?inut prin încruci?area dihorilor de p?dure cu dihorii de step?,  mai
apoi a fost  încadrat?  în  procesul  de  hibridizare  ?i  nurca  european?.
Dihorul ?i nurca se deosebesc atât la exterior, cât ?i  prin  felul  lor  de
via??. Dihorii tr?iesc pe uscat ?i se hr?nesc cu roz?toare,  pe  când  nurca
este un animal semiacvatic ?i m?nânc? mai ales pe?te. Honoricul  a  mo?tenit
de la p?rin?ii s?i capacitatea de a înota ?i de a s?pa cu iscusin??  vizuine
pe uscat. La exterior el seam?n? cu nurca, are ca ?i ea  o  blan?  m?t?soas?
sclipitoare. Important este c? honoricii se înmul?esc bine,  fenomen  foarte
rar în hibridizarea intergenic?. Prin experimente s-au ob?inut aproape  trei
sute de animale-hibride. Prolificitatea  honoricilor  o  întrece  pe  cea  a
nurcii europene ?i a  dihorului  de  p?dure.  Ba  chiar   mai  mult,  de  la
honorici se ob?in câte dou? pr?sile pe an,  lucru  foarte  important  pentru
cre?terea animalelor cu blana industriabil?.
   Este greu de presupus care ar fi soarta  acestei  noi  specii  biologice,
dac? honoricii  ar  fi  l?sa?i  s?  tr?iasc?  liber  în  condi?ii  naturale.
Probabil c? specia nou?, «de prob?», ar  fi  absorbit?  de  specia  veche  –
honoricii  se  încruci?eaz?  bine  cu  dihorii.  Dar  calea  artificial?  de
înmul?ire ne permite s-o men?inem. Nu încape îndoial? c?  hibridul  prezint?
o mare valoare pentru cre?terea animalelor s?lbatice.
   În condi?ii artificiale favorabile  pot  fi  înrudite  vulpea  polar?  cu
vulpea. La sovhozurile de cre?tere a animalelor s?lbatice  «Znamenechii»  ?i
«Iliatinschii» din regiunea Calinin au fost ob?inute deja astfel de  animale
hibride. Animalul – rod al  încruci??rii  vulpii  negre-argintii  cu  vulpea
polar? – a mo?tenit de la rubedeniile sale propriet??ile cele mai  bune:  de
la prima  –  blan?  minunat?,  de  la  a  doua  –  o  prolificitate  înalt?.
Descenden?a vulpii-vulpii polare dep??e?te de  dou?  ori  conform  num?rului
familia vulpii de ras? pur?.
   Pentru ?tiin?? ?i practic? prezint? un interes deosebit  experien?ele  de
ob?inere a animalelor allofene. Aceste animale  pot  avea  nu  doi  ?i  nici
patru, ci ?ase ?i chiar  mai mul?i p?rin?i.  Savan?ii  de  la  Universitatea
din Iel (SUA) au  reu?it  s?  contopeasc?  într-unul  singur  trei  embrioni
compu?i din câte opt celule – de la ?oarecii negri, albi ?i  galbeni.  Acest
embrion, ob?inut în condi?ii artificiale, a fost implantat  apoi  în  uterul
«mamei adoptive», care  a  n?scut  un  ?oarece  neobi?nuit,  cu  un  boti?or
galben, urechi negri ?i pete albe pe blan?.
   ?oarecii allofeni prezint? un mozaic genetic, care se  formeaz?  datorit?
recombin?rii blastomerilor de la embrioni cu diferi?i  genotipi,  precum  se
vede în figura 30.
   Cum se ob?ine aceasta? La început se extrag din oviductele  ?oricoaicelor
gravide embrionii în stadiul de 8 blastomeri ?i ei sunt disocia?i în  celule
aparte cu ajutorul fermentului proteolitic pronaza, Apoi  celulele  somatice
(blastomerii) a dou? sau a mai mul?i embrioni pot fi  recombinate  ?i,  dup?
ce se vor uni strâns unele cu altele,  vor  fi  reimplantate  în  ?oarecele-
femel?. Aglutinarea ?i contopirea blastomerilor se  efectueaz?  cu  ajutorul
virusului Sendai. Acest virus (el a fost numit în cinstea ora?ului  japonez,
în  care  a  fost  separat  pentru  întâia  oar?)  nimerind  în  celule,  se
înmul?e?te ?i provoac? moartea lor. Dac?  virusul  va  fi  iradiat  cu  raze
ultraviolete, el nu se va  mai  putea  înmul?i  ?i  nu  va  provoca  moartea
celulelor, dar va men?ine capacitatea de a le aglutina.
   În sfâr?it, din embrionul complex  reimplantat  se  dezvolt?  un  ?oarece
mozaic, care este descendent a câtorva perechi de p?rin?i.
   În anul 1983 un grup de savan?i în frunte cu  S.  Villadsen  (Anglia)  au
ob?inut primele himere interspecifice sau mozaicuri genetice (a?a li se  mai
zice animalelor allofene) de animale agricole. În  urma  reunirii  celulelor
embrionilor de oaie ?i  capr?  ?i  transplant?rii  embrionilor  himerici  în
uterul femelelor unei  specii  sau  a  alteia  s-au  n?scut  «oile-capre»  –
animale se îmbinau  caracterele  ambelor  specii.  La  una  din  ele  capul,
coarnele, coada ?i p?rul de pe  unele  sectoare  ale  corpului  erau  tipice
pentru capr?, iar alte sectoare erau acoperite cu lân?  de  oaie.  Precum  a
ar?tat analiza sângelui, hemoglobina ?i o serie de  alte  proteine  erau  de
asemenea himerice (o parte de molecule era tipic? de «oaie», cealalt? –  «de
capr?»). La vârsta de un  an  aceast?  himer?  (masculul)  a  manifestat  un
comportament tipic de ?ap, iar dup? împerechere cu o capr?  normal?  el  s-a
dovedit a fi  sterp,  probabil  din  cauza  defectului  în  structura  cozii
spermatozoizilor. Ace?tia nu sem?nau nici cu spermatozoizii de ?ap, nici  cu
cei de berbec.
   Cele relatate mai sus prezint? o veritabil? chirurgie celular?,  care  nu
se deosebe?te cu nimic de hibridizarea celulelor somatice  ?i  ob?inerea  în
acest fel a plantelor hibride asexuate. Ea ne ofer? mari  speran?e  c?  prin
aceast?  metod?  vor  fi   crea?i   hibrizi   îndep?rta?i   prolifici   prin
încruci?area  între  rasele  domestice  de  animale   cu   rubedeniile   lor
s?lbatice.
   Hibridizarea îndep?rtat? a plantelor ?i animalelor este  o  realizare  de
c?tre natur? a ingineriei genetice, iar experien?ele reu?ite în  acest  sens
oglindesc parc? calea lung? ?i spinoas? trecut?  de  evolu?ia  biologic?  în
crearea speciilor noi, înmul?ind ?i înfrumuse?ând mereu  natura  vie  ce  ne
înconjoar?.

   13.2 O turm? în retort?: transplantarea embrionilor

   Multora le va p?rea ridicol titlul acestui capitol intrigant. De fapt, el
nu este deloc ridicol. Este  vorba  de  p?stra-rea  în  stare  conservat?  a
embrionilor viitorilor t?ura?i ?i junci (sau a altor animale), din  care  se
poate ob?ine o întreag? turm?.
   În prezent transplantarea embrionilor în zootehnie se discut?  larg  atât
de c?tre savan?i, cât ?i de c?tre practicieni. E ceva foarte  ispititor:  s?
extragi un embrion dintr-o vac? de ras? a c?rei partener a  fost  ?i  el  de
elit? ?i s?-l transplantezi unei v?cu?e de rând.  Ea  nu  va  mai  na?te  un
vi?el propriu, ci unul str?in, de elit?...
   Speciali?tii consider? c? peste un timp  oarecare  aceast?  procedur?  va
deveni  banal?,  bineîn?eles,  dup?  ce   vor   fi   elaborate   principiile
?tiin?ifice ?i va fi acumulat? destul? experien??. Transplantarea va  deveni
în zootehnie o procedur? la fel de obi?nuit?, precum a  devenit  în  prezent
îns?mân?area artificial?. Dar în acest scop trebuie creat? în primul rând  o
banc? de embrioni,  pentru  ca  materialul  de  transplantare  s?  poat?  fi
cheltuit în m?sura necesit??ilor, iar aceasta  are nevoie la rândul  s?u  de
metode sigure de conservare a embrionilor precoci. Cât prive?te metodele  de
extragere a lor  din  animalele  de  elit?  ?i  transplantarea  acestora  la
animalele de rând, apoi ele  sunt  destul  de  perfecte.  Înainte  de  a  fi
aplicat? animalelor agricole, mult timp ea a fost  verificat?  ?i  precizat?
în experien?ele efectuate asupra ?oarecilor de laborator.
   Una din primele lucr?ri de transplantare a embrionilor la ?oareci a  fost
efectuat? în 1972 la laboratorul na?ional de la  Ocrige  (SUA).  Peste  dou?
mii cinci sute de embrioni, afla?i la diferite etape de  dezvoltare  (de  la
monocelul? pân? la pluricelule), au fost congela?i la temperaturi extrem  de
joase. O mie au fost congela?i la -268°C. Dup? ce au  fost  dezghe?a?i,  s-a
constatat c? aproape jum?tate din ei  ?i-au  p?strat  vitalitatea.  Când  au
fost transplanta?i în organismul femelelor, ei  s-au  dezvoltat,  formând  o
descenden?? normal?, capabil? de a prelungi specia.
   Experimentul avea nevoie, bineîn?eles, de o metod? special?  ?i  de  mare
precau?ie. Congelarea ?i dezghe?area se efectuau extrem de încet.
   Chiar  mai  mult,  au  fost  utilizate  substan?e  speciale,  a?a-numi?ii
crioprotectori care preveneau formarea  de  cristale  de  ghea??  ce  vat?m?
celulele. La aceast?  congelare  apa  nu  se  cristalizeaz?,  ci  difundeaz?
treptat din embrioni. Experien?ele se terminau bine,  dac?  temperatura  era
redus? cu o vitez? între 0,3 ?i 2°C pe minut.  Dac?  procesul  de  congelare
era accelerat pân? la 7°C pe  minut  ?i  chiar   mai  mult,  to?i  embrionii
periau. Cele mai bune rezultate au fost ob?inute cu embrionii  congela?i  în
azot lichid cu temperatura de -196°C.
   Astfel  biologii  au  însu?it  bine  tehnica  congel?rii  ?i  dezghe??rii
celulelor, ?esuturilor  ?i  organelor.  Dar  munca  efectuat?  cu  embrionii
congela?i deschide noi perspective – posibilitatea  de  a  p?stra  embrionii
organismului viu un timp nelimitat. Aceasta  anume e  importan?a  principal?
a experimentului.
   Peste un an, în 1973,  la  Chembrige  (Anglia)  a  ap?rut  primul  t?ura?
crescut dintr-un embrion, care  în  etapa  timpurie  de  dezvoltare  a  fost
p?strat timp de ?ase zile în azot lichid. De la câteva vaci, în a  10-ea  zi
de graviditate, au fost extra?i pe cale chirurgical? 22 de embrioni.  Ace?ti
embrioni au  fost  apoi  congela?i  la  -196°C  în  azot  lichid.  Embrionii
dezghe?a?i au fost transplanta?i în uterul a unsprezece vaci recipiente.  La
zece vaci nu s-a produs o dezvoltare continu? a embrionilor. Dar la  o  vac?
la  care,  în  interesele  experien?ei,  graviditatea  a   fost   întrerupt?
artificial la s?pt?mâna a ?asea, doi embrioni  s-au  implantat  în  peretele
uterului; apoi un f?t a pierit, iar al doilea a continuat s? se dezvolte  cu
succes. Aproximativ peste nou? luni vaca a n?scut un t?ura? s?n?tos.
   Iar primul t?ura?, numit  Zamorojennîi  («Congelatul»)  ?i  crescut  prin
metoda de conservare, s-a n?scut în Institutul unional de  zootehnie  la  12
martie 1980. El este prezentat  în  desenul  31.  Iat?  câteva  am?nunte  cu
privire la el.
   Vaca  donatoare  a  fost  tratat?,  cum  se  obi?nuie?te,  cu   preparate
gonadotrope pentru stimularea matur?rii ovulului ?i a  fost  îns?mân?at?  cu
sperm? congelat?. Embrionii sp?la?i în ziua a opta erau pu?i într-o  solu?ie
fosfatic? de tampon cu o doz? de albumin?, de ser de taur ?i penicilin?.  În
calitate de crioprotector a fost utilizat dimetilsulfoxidul.  Eprubetele  cu
embrioni au fost r?cite pân? la –7°CE, cu un grad la fiecare minut, apoi  au
fost introdu?i agen?i de cristalizare a ghe?ii ?i s-a  continuat  congelarea
pân? la –80°CE, dar de trei ori mai  încet.  ?i,  în  sfâr?it,  s-a  aplicat
azotul lichid.
   La fel de încet ?i cu precau?ie s-a efectuat dezghe?area: într-o baie  de
spirt cu temperatura de –50°CE, apoi la aer  cu  temperatura  de  –10°CE  ?i
într-o baie  de  ap?  cu  temperatura  de  camer?.  Au  urmat  solu?iile  de
dimetilsulfoxid cu o concentra?ie în  descre?tere,  pentru  a  se  îndep?rta
complect crioprotectorul, ?i, în etapa final? – o solu?ie pur? de tampon.
   Au fost încercate  trapsplant?ri  de  embrioni  de  diferite  vârste,  cu
congelare ?i f?r? ea, la diferite  etape  ale  ciclului  sexual  ale  juncii
recipiente. Zamorojennîi a fost un rezultat al primei experien?e reu?ite.
   Ne-am oprit asupra acestor am?nunte nu întâmpl?tor.  Am  vrut  s?  ar?t?m
cititorilor no?tri c? a men?ine turma în retort? ?i apoi a o  transforma  în
realitate nu este un lucru u?or ?i c? el  nu  poate  fi  efectuat  la  orice
ferm?. Multe n-au fost relatate aici. Am?nuntele  le  cunosc  doar  savan?ii
care se ocup? cu aceast? munc?., ?i când m?car  una  din  experien?ele  lor,
efectuate cu cea mai mare scrupulozitate, se  soldeaz?  cu  succes,  este  o
mare cucerire. E?ecurile au loc, cu p?rere de r?u, mult mai des. Nu  degeaba
se spune în proverb: «?tiin?a presupune jertfe».
   Zamorojennîi a devenit prima piatr?  de  temelie  în  cl?direa  viitoarei
turme.  Dup?  el  au  urmat  noi  opera?ii  reu?ite   de   transplantare   a
embrionilor, fiecare contribuind la în?l?area treptat? a  fundamentului  ei.
Savan?ii au  trecut  de  la  cercet?ri  pur  ?tiin?ifice  la  experien?e  de
produc?ie.
   Transplantarea face posibil? ob?inerea de la o vac? de mare  randament  a
unei descenden?e mult mai mari decât se cap?t? pe cale  obi?nuit?.  Se  ?tie
c? în cazurile de intensificare a cre?terii animalelor  se  reduc  termenele
de folosire în turm?, a vacii de ras? de mare randament. Ea poate aduce  cel
mult patru-cinci vi?ei. Chiar   dac?  termenul  de  utilizare  este  maximal
acest num?r cre?te doar pân? la 14–16 vi?ei. Când embrionii lua?i  de  la  o
vac?  donator  de  valoare  sunt  transplanta?i   unor   animale   obi?nuite
(recipiente), descenden?a poate fi m?rit? mult  mai  repede.  În  acest  caz
vi?eii care au mo?tenit cele mai bune calit??i ale  mamei  recordiste,  sunt
crescu?i simultan de mai multe vaci.  Astfel,  în  decursul  unui  an  putem
ob?ine de la o vac? 25–42 de vi?ei, iar în întreaga ei perioad? de  via??  –
300–600 de capete, ceea ce, la rândul  s?u,  permite  accelerarea  selec?iei
animalelor de mare randament de 40 de ori în compara?ie cu celelalte  metode
cunoscute.
   Tehnica congel?rii la temperatur? joas?  a  celulelor  vii  a  solu?ionat
problema  dificil?  a  sincroniz?rii,  coordon?rii   exacte   a   ciclurilor
biologice ale embrionului ?i mamei adoptive.
   Perfec?ionarea tehnicii «de colectare» a  embrionilor,  a  congel?rii  ?i
dezghe??rii lor, a metodelor de transplantare,  la  care  lucreaz?  savan?ii
din Moscova, Leningrad, Chiev ?i Haricov (în ultimul timp ?i la A?P  «Zarea»
din  Republica  Moldova  au  fost  organizate  puncte  de  transplantare   a
embrionilor animalelor agricole), trebuie s? aduc?  o  sporire  esen?ial?  a
vitelor de ras?. A fost  încercat?  în  practic?  ideea  de  a  sili  mamele
adoptive «s? munceasc?» mai intens – s? nasc? gemeni.
   ?i înc? ceva. Nimeni nu fixeaz? deocamdat? recordurile de  longevitate  a
embrionilor în azotul lichid. Se ?tie numai c? în mai multe  laboratoare  ei
se p?streaz? în stare de anabioz? câ?iva ani la rând. Savan?ii,  îns?,  sunt
convin?i c? activitatea vital? a embrionului poate fi oprit? pe zeci de  ani
?i chiar  secole.
   În  viitor  va  deveni  un  lucru  obi?nuit  men?inerea  în  «descenden?a
conservat?» a poten?ialului genetic al p?rin?ilor – a unor animale  agricole
remarcabile.

   13.3 Descenden?? copiat?: clonarea animalelor

   Se ?tie demult c? informa?ia genetic? a celulelor din diferitele ?esuturi
ale organismului este aproape identic?. Atât în ficat, cât ?i în creier,  în
pancreas, în  ovul  se  afl?  acelea?i  garnituri  de  gene,  numai  c?  ele
func?ioneaz? în diferite organe în  mod  diferit.  Acest  fenomen  de  munc?
selectiv? (adic? transcrip?ia)  a  genelor  poart?  numele  de  diferen?iere
celular?. Modific?rile în munca genelor pot fi reversibile. În cazul  acesta
textul înscris în molecula ADN nu se schimb?, schimb?rile  au  loc  în  alte
molecule (de exemplu, la proteine) care colaboreaz? cu ADN  ?i  care  conduc
citirea informa?iei de pe el. Dac? într-adev?r a?a este,  atunci  din  orice
celul? somatic? se poate cre?te un organism întreg ?i devine realizabil?  în
principiu clonarea  animalelor.  Iar  dac?  la  specializarea  celulelor  se
produce  restructurarea  unor  anumite  segmente  de  ADN,  modific?rile  în
programul ereditar al celulei devin ireversibile. Aceasta  înseamn?  c?  din
celula pielii sau a ficatului nu se poate  ob?ine  o  celul?  a  creierului.
Prin urmare, este imposibil? ?i clonarea organismelor.
   Cum se poate controla dac? modific?rile  pe  care  le  sufer?  ADN-ul  în
timpul diferen?ierii celulelor sunt reversibile sau ireversibile.
   R?spunsul  poate  fi  diferit.  Se  pot,  bun?oar?,   analiza   am?nun?it
succesiunile nucleotidice ADN din diferite ?esuturi ale  aceluia?i  organism
în diferite etape de dezvoltare. Dar  aceast?  cale  este  extrem  de  grea.
Informa?ia ereditar? a celulei este  înscris?  atât  în  genele  unice  (ele
con?in informa?ia despre proteine),  cât  ?i  în  succesiuni  ale  ADN-ului,
repetate în molecul? de sute ?i mii de ori.
   Exist? ?i o alt? cale pentru c?ut?ri. Se  pot  transplanta  nucleele  din
diferitele celule specializate ale organismului într-un ovul  fecundat,  din
care în prealabil a  fost  îndep?rtat  nucleul  propriu.  În  continuare  se
observ? cum se realizeaz? programul genetic înscris în  nucleul  transferat.
În citoplasma ovulului fecundat exist? to?i  componen?ii  proteici  necesari
pentru dezvoltarea  embrionului  Dac?  nucleul  transplantat  dispune  de  o
informa?ie de valoare complect? ?i se va dezvolta, transformându-se  într-un
organism  de  valoare  complect?,  înseamn?  c?   toate   genele   celulelor
diferen?iate  pot  reveni  u?or  la  starea  lor   ini?ial?.   Dac?,   îns?,
dezvoltarea embrionului se va întrerupe în  etapele  timpurii,  înseamn?  c?
programul ereditar al  nucleului  transplantat  s-a  modificat  ireversibil.
Bineîn?eles, în cazul acesta trebuie s? fim convin?i, c? celula  a  suportat
bine opera?ia.
   În prezent zeci de  laboratoare  din  lume  se  ocup?  cu  transplantarea
nucleelor. Aceast? metod? a ap?rut în anul 1952, când R. Briggs ?i T.  Ching
au transplantat  pentru  întâia  oar?  în  Anglia  nucleul  unei  celule  de
broasc?. Dar un timp destul de îndelungat aceast? realizare nu avea  nici  o
aplicare în solu?ionarea problemelor practice.
   În anul 1975, îns?, totul s-a  schimbat  J.  Giordon,  biolog  englez,  a
reu?it pentru prima oar? s? creasc? un mormoloc viu, transplantând  în  ovul
un nucleu de celul? epitelial? (de piele) a unei broa?te.  Aceast?  munc?  a
convins c? metoda transplant?rii nucleelor poate da  r?spuns  la  întrebarea
cât de profunde sunt modific?rile din genomul celulelor specializate.
   Este interesant c? mormolocul lui Giordon nu s-a transformat  în  broasc?
Afar? de  aceasta,  nu  s-au  ob?inut  mormoloci  nici  prin  transplantarea
nucleelor de la alte celule (ne epiteliale) ale broa?tei.  Embrionul  înceta
a se dezvolta la cele mai  timpurii  etape  ?i  aceasta,  dup?  p?rerea  lui
Giordon, ?inea mai degrab? de  ireversibilitatea  modific?rilor  programului
ereditar  al  nucleelor  transplantate,  decât  de  un  e?ec   al   tehnicii
microchirurgilor
   Între  timp Brigs ?i Ching au reu?it s?  ob?in?  prin  aceast?  metod?  o
broasc? matur?. A fost absolut identic? cu cea de la care s-a luat  nucleul.
Datele analizelor biochimice convingeau  c?  broasca  donatoare  ?i  broasca
urma?? erau parc? croite dup? acela?i model.
   Au continuat încerc?rile de a se cre?te asemenea «germeni» ?i la ceilal?i
reprezentan?i ai regnului animal. Una din primele  lucr?ri  de  utilizare  a
celulelor de mamifere a fost efectuat? de doctorul D.  Bromholl  din  Oxford
(Anglia). El a reu?it s? transplanteze nucleul unei celule somatice  într-un
ovul de iepure de cas?.
   Doctorul Bromholl a folosit celulele, care au crescut mai  mul?i  ani  în
cultura unui ?esut în afara organismului. Cu  aceste  celule,  care  pot  fi
crescute în orice cantitate, el fecunda ovulele. Nucleul propriu ovulului  a
fost scos din func?iune cu ajutorul razelor  ultraviolete.  Ovulul  fecundat
se implanta în uterul iepuroaicei care juca rolul de  incubator  viu.  Drept
urmare, se ob?inea un embrion celulele c?ruia purtau numai genele  iepurelui
de cas? (care demult  a  murit)  ?i  ale  c?rui  celule  erau  cultivate  în
condi?ii artificiale.
   O ?tire cu  adev?rat  senza?ional?  pentru  lumea  savan?ilor  a  devenit
comunicarea  f?cut?  de  C.  Ilimenzee,  profesor  din  Elve?ia,  autor   al
experien?elor de clonare a ?oarecilor, publicate în anul 1981.  Ilimenzee  a
comunicat c? a reu?it s?  ob?in?  dezvoltarea  a  trei  ?oareci  de  valoare
complect?  ?i  proliferici,  transplantând  în  ovule  nucleele  luate   din
embrioni care au trecut primele etape de dezvoltare.
   363 de nuclee de celule embrionare au fost transplantate în ovulele chiar
atunci fecundate, din care au fost exstirpate nucleele  lor  proprii.  Numai
142 de ovule au supravie?uit  opera?ia, din ele numai 96 au  început  s?  se
dezvolte,  dar  curând  jum?tate  au  încetat  divizarea.  48  de  embrioni,
crescu?i în eprubet?, au atins, totu?i, etapa de implantare,  dup?  care  16
din ei au fost insera?i în uterul femelelor.
   Ca urmare, s-au n?scut trei ?oareci care s-au  dezvoltat  normal.  Ei  se
asem?nau în toate nu cu mamele lor, ci cu ?oarecii a c?ror  nuclee  au  fost
folosite pentru transplantare.
   Aceste experien?e ne demonstreaz? c? în principiu este posibil?  clonarea
animalelor prin metoda transplant?rii nucleelor  ?i  c?  greut??ile  tehnice
pot fi învinse.
   Când C. Ilimenzee ?i coautorul lui P. Hoppe au comunicat c? au reu?it  s?
cloneze (s? ob?in? copii genetic identice) animalele,  aceasta   a  provocat
un interes general. Era ?i de a?teptat. C?ci  succesul  acestor  experimente
ar exercita o  mare  influen??  asupra  productivit??ii  multor  ramuri  din
agricultur?. În primul rând ar fi devenit posibil? înmul?irea animalelor  cu
o productivitate record, prin «luarea de copii». În  prezent  nimeni  nu  se
mai îndoie?te c? în principiu aceasta  este posibil. Cu câ?iva ani  în  urm?
savan?ii americani, dup? numeroase e?ecuri, au reu?it, totu?i, s?  fecundeze
în condi?ii artificiale un ovul de vac? ?i  prin  metoda  transplant?rii  s?
creasc? din el un t?ura?.
   Dar acum este vorba de altceva. Am mai men?ionat, c? natura a  sortit  ca
fiecare vac? s? devin? mam?  doar  de  câteva  ori  în  via?a  ei.  Întrucât
ovarele ei sunt tixite de ovocite  –  ovule  ne  maturizate,  din  punct  de
vedere teoretic ea poate s? nasc? zeci de  mii  de  vi?ei,  pierzându-se  în
acest fel turme colosale de vite de mare randament.
   Se consider? c? exist? dou? c?i reale  pentru  a  utiliza  eficace  acest
poten?ial  enorm  de  productivitate  a  animalelor.  Ambele  au  c?p?tat  o
dezvoltare în lucr?rile savan?ilor de  la  Institutul  de  înmul?ire  ?i  de
genetic?  a  animalelor  agricole  (ora?ul  Pu?chin).  Aici  embrionul  este
«dezbr?cat» în etapa timpurie de dezvoltare, este lipsit de membran? ?i  «se
destram?» în celule aparte,  care-s  capabile  s?  tr?iasc?  independent  ?i
chiar  s? se divizeze – s? dea câteva genera?ii. În anumite condi?ii ele  se
adun? în grupuri, formând ceva asem?n?tor embrionilor.
   Dac? acest proces va continua, se va putea ob?ine dintr-un singur embrion
zeci de embrioni gemeni. Aceast? înmul?ire atât de  brusc?  a  poten?ialului
de procrea?ie a celor mai bune vaci este o cale direct? spre  noi  principii
de selec?ie. Dac? avem în vasul lui Diuar cu  azot  lichid  câteva  zeci  de
embrioni identici nu este greu, crescând doar câ?iva dintre ei, s?  stabilim
valoarea veridic?  a  celorlal?i.  ?i  dac?  ei  satisfac  toate  cerin?ele,
fiecare poate fi f?râmi?at în înc? zeci de gemeni de  valoare  complect?  ?i
recolta total? de la o vac? va constitui  de  acum  câteva  sute  de  vi?ei.
Men?ion?m, aici practicienii se pot folosi ?i de metodele  perfec?ionate  de
determinare  a  sexului   embrionilor   congela?i.   Metoda   care   promite
determinarea la sigur a sexului embrionilor vitelor cornute mari  în  vârst?
de mai pu?in de dou? s?pt?mâni a fost elaborat?  la  Institutul  unional  de
cercet?ri ?tiin?ifice în domeniul zootehniei. Toat? procedura  de  preg?tire
a micropreparatelor din  celule  de  embrion  ocup?  aproximativ  dou?  ore.
Astfel se va afla totul despre embrionul p?strat în azotul lichid. Pentru  a
ob?ine un r?spuns ferm sunt destule câteva celule de  metafaz?:  dac?  g?sim
acolo cromozomul  Y,  înseamn?  c?  în  colb?  se  p?streaz?  o  descenden??
masculin?; dac? se afl? numai cromozomii X – a?tept?m  numai  o  descenden??
feminin?. Dac? la determinarea sexului vom observa mai atent cromozomii  (?i
nu numai cei sexuali), vom putea  s?  apreciem  capacitatea  embrionului  de
transplantare, s? clarific?m, dac? nu  exist?  vre-o  anomalie  cromozomic?.
Dac? le eviden?iem, embrionul trebuie rebutat.
   A fost elaborat? ?i o alt? cale de ob?inere a unei descenden?e numeroase.
Odat? ce majoritatea covâr?itoare a celulelor embrionare,  a  ovocitelor  nu
se matureaz? în condi?ii naturale, ar fi bine s? se  asigure  maturarea  lor
în condi?ii  artificiale.  Dup?  cum  poveste?te  A.  Golubev,  conduc?torul
laboratorului de cultivare a embrionilor  la  institutul  indicat  mai  sus,
aceast? tehnologie de reproducere se prezint?  în  felul  urm?tor:  dup?  ce
vaca recordist? de la care s-a ob?inut de acum totul, a fost  rebutat?,  din
ovarele ei se extrag ovocitele care se pun într-un mediu nutritiv  favorabil
matur?rii. Apoi ovulele maturate sunt fecundate ?i embrionii  ob?inu?i  sunt
transplanta?i mamelor adoptive.
   Tocmai a?a procedeaz? savan?ii  de  la  Institutul  de  înmul?ire  ?i  de
genetic? a animalelor agricole. În vara anului 1982 ei au extras din  ovarul
unei vaci adus de la combinatul de  carne  celulele  embrionare,  aflate  la
etapa  timpurie  de  dezvoltare,  ?i  le-au  pus  într-un   mediu   nutritiv
artificial. Dup? maturare ele au fost  fecundate.  Peste  o  zi  ovarele  au
început a se diviza. Mecanismul vie?ii care, dup?  pieirea  vacii-mame,  s-a
oprit,  a  început  iar.  Trei  embrioni  au   fost   transplanta?i   juncii
recipiente. Unul dintre ei s-a prins ?i în ianuarie 1983  vaca  «Nadejda»  a
n?scut fiul s?u adoptiv, numit «Pervene?».
   Experimentul reu?it de fecundare artificial? a ovocitului ?i de  cre?tere
în eprubet?, de transplantare a acestuia vacii recipiente, a devenit un  pas
important în dezvoltarea biologiei  mondiale.  Peste  un  an  profesorul  A.
Golubev a declarat într-un interviu acordat coresponden?ilor: «Pervene?»  se
distinge printr-o s?n?tate excelent? ?i prin  ritmul  dezvolt?rii  sale.  Cu
toate c? ra?ia sa de hran? este obi?nuit?, el spore?te  zilnic  în  greutate
cu mai bine de un kilogram ?i cânt?re?te peste patru chentare.
   Speciali?tii din multe centre ?tiin?ifice ale lumii se ocup? cu ob?inerea
artificial? a embrionilor ?i cu transplantarea lor. Se  pune  sarcina  de  a
înv??a cum s? clon?m – s? înmul?im animalele de tip genetic unical  pe  cale
industrial?. Astfel se vor accelera cu mult termenele  de  selec?ie  a  unor
rase de vite de mare randament.  Pân?  în  prezent,  îns?,  au  reu?it  doar
experien?ele  cu  alte  animale,  precum  ?i   transplant?rile   la   vacile
recipiente a unor embrioni vii, lua?i de la vacile  donatoare.  Speciali?tii
geneticieni în frunte cu academicianul  L.  C.  Ernst,  au  elaborat  pentru
prima dat? metodele de modelare în eprubet? a  celor  mai  fine  procese  de
na?tere a organismului viu. Aceast? orientare a ingineriei celulare  este  o
cale sigur? de ob?inere  a  vi?eilor  ?i  a  altor  animale  agricole,  care
prezint? o copie fidel? a p?rin?ilor lor.

   13.4 Animale transgenice

   F. Bernet, laureat al premiului Nobel, cu aproape  cincisprezece  ani  în
urm? în cartea sa «Genele. Visuri  ?i  realitate»  a  prezis,  c?  ingineria
genetic? la nivelul unui întreg organism nu va  putea  fi  realizat?  tehnic
decât în secolul XXI.
   Într-adev?r, pân?  în  prezent  toate  realiz?rile  ingineriei  genice  a
animalelor se refereau la celule sau  embrioni  aparte,  crescu?i  în  afara
organismului. ?i erau numai celule somatice, nu sexuale. Iar ob?inerea  unui
organism animal normal, viabil  dintr-o  celul?  somatic?  este  o  problem?
foarte  complicat?.  Dup?  cum  am  mai  men?ionat,  dificult??ile  ?in   de
modific?rile ireversibile  din  programul  ereditar  al  celulelor  somatice
specializate. Chiar  ?i la plante un organism poate  fi  ob?inut  numai  din
celule   meristematice   (ne   specializate)   sau   din    celule    callus
(dediferen?iate) ale altor organe, cu toate c? multe dintre  ele,  dup?  cum
?tim, se înmul?esc u?or pe cale vegetativ?. Oricum, numai  celulele  sexuale
pot transforma programul ereditar într-un individ de valoare complecta.
   Aceasta  înseamn? c? dac? vom insera gena necesar? în cromozomul  celulei
sexuale, individul matur ob?inut din ea va con?ine aceast? gen?  în  fiecare
celul? a corpului s?u ?i o va transmite prin ereditate.  Succesele  ob?inute
de microchirurgie la  operarea  unor  celule  aparte  au  f?cut  ca  aceast?
sarcin? s? devin? absolut real?. Dar  se cerea îndr?zneal? ca dup?  opera?ia
 de inginerie genic? s?  se  creasc?  un  organism  viu.  Acest  lucru  l-au
realizat pentru prima dat? F. Leisi de  la  Universitatea  Oxford  (Anglia).
Trebuia transplantat? o gen?  a  unui  epure  de  cas?  unui  ?oarece.  Gena
globinei  a  fost  în  prealabil  clonat?,  adic?  separat?  din  cromozomul
epurelui de cas? ?i  multiplicat?  în  componen?a  plazmidei  inelare.  Apoi
copii ale acestei gene au fost inserate cu  o  micropipet?  foarte  fin?  în
nucleele ovulelor de ?oarece chiar atunci fecundate. Dup?  transpalntare  au
r?mas  viabile  jum?tate  din  celule.  Ele  au  fost  introduse  înapoi  în
oviductul femelelor. Numai 15% din ele au  evoluat  în  ?oricei  de  valoare
complect?. Controlul a demonstrat c? nu la toate animalele nou-n?scute  gena
str?in? s-a integrat în cromozomi. Au fost cerceta?i 24 de ?oricei ?i  numai
9 dintre ei purtau gena globinic? a iepurelui de cas?. Trebuia de  verificat
dac? aceste gene se transmit prin ereditate. În acest  scop  masculii,  care
aveau gena  iepurelui,  au  fost  încruci?a?i  cu  ?oarecii  obi?nui?i.  S-a
constatat c? în toate cazurile gena a fost mo?tenit?.  Iar  aceasta  însemna
c? s-a integrat stabil nu numai în cromozomii celulelor somatice, dar ?i  în
cele sexuale.
   Primele experien?e reu?ite au fost urmate de  altele.  În  anul  1981  în
pres? au ap?rut comunic?ri cu privire la inserarea genelor  str?ine  clonate
în ovulele fecundate de ?oarece, care apoi se introduceau din  nou  în  uter
pentru dezvoltarea lor  continu?.  În  ovulul  fecundat  al  ?oarecilor  era
inserat? o molecul? de ADN, care con?inea gena globulinei  (  de  iepure  de
cas? ?i de  om,  gena  virotic?,  fermentul  timidinchinaza  de  codificare,
precum ?i gena hormonului  de  cre?tere  a  ?obolanului.  Ne  vom  opri  mai
am?nun?it asupra ultimului exemplu.
   Experimentul efectuat de un grup de biologi americani  în  frunte  cu  R.
Palmiter ?i R. Brinster consta în urm?toarele.  La  început  a  fost  creat?
gena artificial?, compus? dintr-un sector de reglare  –  promotor  al  uneia
din genele ?oarecelui, ?i  o  gen?  structural?,  ce  codific?  hormonul  de
cre?tere a ?obolanului. Apoi copiile genei artificiale au fost  inserate  în
pronucleele feminine ale ovulelor ?oarecilor,  dup?  care  aceste  ovule  se
implantau ?oarecilor, care jucau rolul de mame adoptive. La ?apte din 21  de
?oricei  nou-n?scu?i  a  fost  descoperit?  expresia  genei  hormonului   de
cre?tere a ?obolanului – cu alte cuvinte, genele ?obolanului au  început  s?
func?ioneze în organismul ?oarecelui. Numai unul dintre cei ?apte ?oareci  a
crescut pân? la o m?rime normal? – ceilal?i erau mult mai mari  ?i  cre?teau
mai repede decât cei obi?nui?i. Este u?or  de  în?eles:  la  ace?ti  ?oareci
«transgeni» (cu gene transplantate) în serul sângelui se aflau foarte  mul?i
hormoni de cre?tere – la unii de 800 de ori peste norm?!
   Astfel, prima dat? introducerea  ADN-ului  str?in  a  provocat  un  efect
extern foarte pronun?at.  Afar?  de  aceasta,  deoarece  s-a  reu?it  s?  se
demonstreze c? 10 dintre cei 19 urma?i ai unuia din  masculii  transgeni  au
mo?tenit hormonul «str?in» de cre?tere, aceasta  poate servi drept dovad?  a
faptului  c?  astfel  se  va  putea  ob?ine   mo?tenirea   caracterelor   ?i
propriet??ilor programate de c?tre savan?i.
   Aceast? orientare poate g?si aplicare în practica zootehniei, bun?oar? la
stimularea cre?terii  animalelor  ?i  sporirea  randamentului  de  lapte.  O
confirmare a acestui fapt sunt experien?ele efectuate recent asupra oilor.
   Savan?ii  australieni  au  creat  pentru  prima  dat?  în  lume  o   oaie
«transgen?»,  introducând  în  embrion  o  gen?  responsabil?  de  produc?ia
hormonului de cre?tere la oi. A fost un pas înainte pe  calea  cre?rii  unor
animale mai mari, care cresc repede, precum ?i a acceler?rii  procesului  de
selec?ie în zootehnie.
   Gena hormonului de cre?tere la oi a fost inserat? în embrion, atunci când
acesta era compus dintr-o singur? celul?.  Apoi  celula  a  fost  implantat?
într-o alt? oaie, în care a crescut  mielul.  Cercet?rile  de  laborator  au
ar?tat, conform  spuselor  lui  T.  Scot,  conduc?torul  experimentului,  c?
genele noi s-au inserat în celulele «transgene».
   Dac? experimentul va reu?i,  aceast?  metod?  va  permite  s?  se  ob?in?
animale de 1,5 ori mai mari, care cresc de  1,3  ori  mai  repede  decât  de
obicei.
   Transplantul genetic al lui Scot este rezultatul unei munci de peste trei
ani. El este considerat în sferele  ?tiin?ifice  drept  un  pas  fundamental
înainte, care va conduce la o abordare nou?  în  principiu  în  ce  prive?te
înmul?irea animalelor agricole.
   Experien?e asem?n?toare se  fac  ?i  cu  popula?iile  marine.  Din  cauza
mic?or?rii  rezervelor  de   pe?te   din   Oceanul   mondial   se   studiaz?
posibilitatea cre?rii unei re?ele largi  de  ferme  marine,  în  care  lumea
animal? a  m?rilor  se  va  afla  sub  controlul  omului.  Dar  principalele
obstacole în realizarea acestui scop sunt: poluarea cu  substan?e  toxice  a
apelor litoralului m?rii, bolile infec?ioase ale pe?tilor ?i  cre?terea  lor
relativ lent?. În leg?tur? cu aceasta  D. Pauers ?i colaboratorii s?i  (SUA)
au elaborat metode de inginerie genic? în scopul  de  a  accelera  cre?terea
pe?tilor, precum ?i pentru a le elabora rezisten?a la temperaturi joase,  la
substan?e toxice ?i la agen?i patogeni  ai  bolilor  infec?ioase.  Pentru  a
m?ri viteza de cre?tere a pe?tilor se folose?te gena  clonat?  a  hormonului
de cre?tere a mamiferelor, care seam?n? mult cu gena analog? a pe?tilor.
   Savan?ii americani au constatat c? introducerea acestei  gene  în  icrele
fecundate ale unor specii de pe?ti provoac? o sporire sim?itoare a  ritmului
lor de cre?tere. Ei au efectuat de asemenea experien?e  de  transplantare  a
genelor, care le acord? pe?tilor rezisten?? fa?? de  temperaturile  sc?zute.
Aceste gene codific? formarea proteinelor cu  propriet??i  de  antigen.  Una
dintre aceste proteine este în stare s? adi?ioneze cristale foarte  mici  de
ghea??, sc?zând astfel cu 1 – 2°CE temperatura de  înghe?are  a  lichidului.
Aceste proteine au fost separate  din  ?esuturile  speciilor  de  pe?ti  din
Antarctida.
   ?i, în sfâr?it, a treia orientare este utilizarea genelor  care  codific?
proteinele metalotioneinei, care fixeaz? compu?ii toxici, de  exemplu  ionii
metalelor grele. Inserarea acestor gene în  icrele  fecundate  ale  pe?tilor
trebuie s? sporeasc? rezisten?a puietului de pe?te în  caz  de  prezen??  în
apa m?rilor a  substan?elor  toxice.  Conform  p?rerii  autorilor,  prezint?
perspective  mai  mari  utilizarea  genelor  clonate  ale  metalotioneinelor
pentru  ob?inerea  acestor  proteine  prin  metod?  microbiologic?  ?i  apoi
îndep?rtarea cu ajutorul lor a' metalelor grele din apa marin?.
   A?a dar, am  examinat  rezultatele  unor  experimente  de  transferare  a
genelor str?ine în ovulele diferitelor clase de animale. În ultimul timp  în
diferite ??ri ale lumii se  efectueaz?  asemenea.  cercet?ri,  deoarece  ele
prezint? nu numai o mare importan?? ?tiin?ific?, dar ?i o  mare  însemn?tate
practic?.
   În timpul apropiat rezultatele ob?inute vor putea fi, probabil,  folosite
pentru tratamentul bolilor ereditare ale oamenilor ?i animalelor,  provocate
de anomaliile congenitale ale aparatului genetic al celulelor. Inserarea  în
aparatul genetic al embrionilor de mamifere a genelor str?ine respective  va
putea restabili func?ionarea normal? a unor sectoare  anumite  ale  ADN-ului
?i preveni în felul acesta dezvoltarea bolilor ereditare.

                      XIV. FONDUL GENETIC AL BIOSFREREI


   14.1 Rolul organismelor vii în natur? ?i în economia na?ional?

   Lumea vie care ne înconjoar? ne frapeaz? prin varietatea sa.  În  aceasta
const? frumuse?ea  ei  care  stimuleaz?  munca  creatoare  a  pictorilor  ?i
sculptorilor, compozitorilor ?i cânt?re?ilor, scriitorilor ?i poe?ilor.
   Varietatea regnului vegetal ?i animal  creeaz?  un  anumit  echilibru  în
natur?, el oglinde?te starea real? a fondului  genetic  al  popula?iilor  ?i
speciilor, care s-au format timp de milioane de ani  în  decursul  evolu?iei
biologice.
   No?iunea de fond genetic include, de obicei, totalitatea genelor  tuturor
indivizilor,  care  determin?  formarea  celor  mai  diferite  caractere  ?i
propriet??i ale fiec?rui individ în parte, precum  ?i  a  speciei  luate  în
ansamblu, datorit? c?rora ea poate s?  se  adapteze  la  orice  condi?ii  de
existen?? ?i s?-?i continue evolu?ia.
   Popula?iile care se înmul?esc pe cale sexuat? au un fond genetic  relativ
stabil. Specia luat? ca un tot întreg are un fond genetic unic, care st?  la
baza procesului de formare a noi rase ?i specii.
   Fiecare dintre noi ?tie c? existen?a  oric?rei  specii  este  imposibil?,
dac? ea este izolat? de toate celelalte la fel dup?  cum  ar  fi  imposibil?
existen?a oric?rui om în afara comunit??ii umane. În natur?  toate  speciile
se afl? într-o leg?tur? reciproc?, fiind legate unele de altele prin mii  de
fire invizibile care în ansamblu contribuie la suprave?uirea  fiec?reia  din
ele. Este vorba în primul rând de  leg?turile  trofice,  care  se  stabilesc
între produc?torii  de  substan?e  organice  (plantele  verzi),  consumatori
(organismele    heterotrofe)    ?i    reductorii     resturilor     organice
(microorganismele). Aceste trei grupe de organisme formeaz? împreun?  taxoni
mai mari — biocenozele, în limitele c?rora se  produce  ciclul  biologic  al
substan?elor. Cu cît biocenoza  se  caracterizeaz?  printr'o  varietate  mai
mare a fiec?rei specii din aceste grupe de organisme, cu atât în  ea  se  va
observa un echilibru genetic mai bun. Din aceast?  cauz?  no?iunea  de  fond
genetic cap?t? ?i un sens mai larg. Putem vorbi  despre  fondul  genetic  nu
numai al unor specii aparte, dar ?i a biocenozelor luate în ansamblu ?i,  în
ultim? in-stan??, despre fondul genetic mondial sau biosferic.
   Pentru planeta noastr? luat? în ansamblu  no?iunea  de  fond  genetic  se
asociaz? cu totalitatea speciilor de plante, animale ?i microorganisme ce  o
populeaz? ?i care creeaz? un anumit echilibru în  biosfera  P?mântului  f?r?
care omenirea n-ar putea exista.
   Noi to?i ?tim ce  rol  joac?  plantele,  animalele  ?i  regnul  fiin?elor
invizibile în natur? ?i în via?a omului.
   Plantele verzi,  care  realizeaz?  procesul  fotosintezei,  sînt  izvorul
existen?ei bun?st?rii ?i dezvolt?rii vie?ii pe P?mânt. Vegeta?ia exercit?  o
mare influen?? asupra climei, bazinelor de  ap?,  lumii  animale  ?i  asupra
celorlal?i componen?i ai  biocenozelor.  Ea  este  o  surs?  de  nesecat  de
produse  alimentare,  tehnice  ?i  de  materie  prim?   medicamentoas?,   de
materiale  de  construc?ie   foarte   variate.   Aproape   50%   din   toate
medicamentele sînt de origine vegetal?;  80°CE  de  pic?turi  cardiace  sînt
ni?te extracte preg?tite din ierburi ?i flori.
   A?i auzit,  probabil,  ?i  despre  plantele-meteoroloji.  barometre  vii,
indicatori de minerale utile. Pu?ini ?tiu, îns?, c? plantele  se  pricep  ?i
la muzic?. Când se cânt? la vioar? muzica antic? indian?, mimoza cea  timid?
cre?te de 1,5 ori mai repede.  Plantele  cele  mai  «muzicale»,  adic?  care
reac?ioneaz? pozitiv la sunete, sînt  orezul  ?i  tutunul.  C.  Roberts,  un
gr?dinar amator din Anglia, interpretând diferite  melodii,  a  crescut  una
dintre cele mai mari p?tl?gele  ro?ii  din  lume,  cu  greutatea  de  2  kg.
Savan?ii americani au observat c?  muzica  clasic?,  de  camer?  accelereaz?
cre?terea plantelor, în timp ce muzica de jaz o  încetine?te.  Probabil,  nu
degeaba jazul, mai ales în  interpretare  proast?,  provoac?  multor  oameni
emo?ii negative.
   Uneori plantele servesc drept obiecte  de  cercetare  bionic?.  Natura  a
înzestrat unele organe cu o structur? atât de perfect?, încât  inginerii  n-
au putut s? nu acorde aten?ie acestui fapt ?i  utilizeaz?  aceste  principii
la  proiectarea  construc?iilor  tehnice.  Savan?ii  germani   au   folosit,
bun?oar?, schema structurii crustei diatomeelor  la  construirea  suportului
marelui ecran pentru Teatrul  verde  din  Berlin.  Arhitectul  P.  Soleri  a
proiectat un pod peste un fluviu cu o lungime de  peste  1  km.  Construc?ia
acestui pod prezint?  o  copie  a  unei  frunze  semir?sucite,  care  are  o
deosebit? tr?inicie.
   Se poate vorbi înc? mult despre folosul plantelor.  Mu?chii  ?i  lichenii
servesc drept indicatori minuna?i ai  polu?rii  radioactive.  Euhornia  e  o
simpl? buruian?. Ea cre?te în regiunile subtropicale  ?i  oamenii  caut?  pe
m?sura posibilit??ilor s? scape de  ea,  deoarece,  înmul?indu-se  foarte  ^
repede,  umple  canalele  ?i  albiile  râurilor,  împiedic?  naviga?ia.  S-a
constatat, îns?,  c?  aceast?  plant?  absoarbe  repede  din  ap?  (datorita
cre?terii ei rapide) multe substan?e d?un?toare, inclusiv  insecticidele  ?i
fenolii; afar?  de  aceasta,  ea  suge  ca  un  burete  compu?ii  celor  mai
periculoase metale grele — mercurul, plumbul, cadmiul. De aceea  acolo  unde
cre?te ea, apa este totdeauna curat?. Deci cum am aprecia folosul  ?i  dauna
pe care le aduce euhornia?
   La fel de important este ?i rolul pe care îl au animalele în natur? ?i în
via?a omului.
   Lumea animal? constituie o parte important? a biosferei,  participând  la
circuitul biologic al substan?elor.
   Animalele exercit? o  mare  influen??  asupra  vie?ii  plantelor.  S?  ne
amintim  în  acest  sens  de  insectele   polenizatoare   ?i   de   p?s?rile
transportatoare  de  semin?e.  Animalele  s?lbatice   constituie   o   surs?
inepuizabil?  pentru  domesticirea  ?i   încruci?area   lor   cu   animalele
domestice, pentru crearea unor  rase  noi.  Cunoa?tem  cu  to?ii  importan?a
estetic? a animalelor. E vorba nu numai de p?s?rile decorative, de  fluturii
?i pe?ti?orii din acvariu...  Animalele  servesc  ca  obiecte  de  cercet?ri
?tiin?ifice, inclusiv de  cercet?ri  medicale  ?i  bionice.  Înc?  filozoful
antic Democrit (sec. 4—3 î. e. n.)  a  men?ionat:  «Noi  am  înv??at  de  la
animale, imitând cele mai importante lucruri:  de  la  p?ianjen  am  înv??at
croitoria; cântecul — de la privighetoare; construirea locuin?elor —  de  la
rândunele».
   În unul din capitolele anterioare am vorbit despre serviciul pe  care  îl
presteaz? truditorii microlumii. Dar activitatea lor este  mult  mai  vast?.
S? nu uit?m c?  microbii  efectueaz?  aproape  o  mie  de  reac?ii  chimice.
Fiecare dintre ei poate prelucra o mas? biologic? de 30—40 de ori  mai  mare
decât  greutatea   lui   proprie.   Cu   ajutorul   lor   sînt   sintetizate
antibioticele, vitaminele (B12, A, D2) pe  care,  deocamdat?,  nu  le  putem
ob?ine  pe  cale  ne  biologic?.  Folosirea  micro-bilor  pentru   ob?inerea
hormonului cortizon a redus costul acestui preparat de 100  de  ori.  Recent
savan?ii au descoperit înc? o însu?ire a microbilor: s-a constatat c?  mul?i
dintre ei pot face rezerve de  metale.  Mucegaiurile  aspergilei,  bun?oar?,
con?in 0,3% de cupru — de 30 000 de  ori  mai  mult  decât  mediul  ambiant.
Multe  bacterii  acumuleaz?  în  cantit??i  mari  uran:  alga  microscopic?,
clorela de ap? dulce — aproximativ 0,4% de  mas?  uscat?,  actinomicitele  —
4,5%, bacteriile denitrificative —  14%,  iar  culturile  alese  special  de
drojdii sau pseudomonade — aproape 50 %.  Bacteria  bacilus  subtilis  poate
extrage din solu?ii  apoase  –  aproximativ  40  metale  diferite,  inclusiv
aurul. Tulpinile  special construite de microorganisme  extrag  din  sol  în
condi?ii de laborator aproximativ 82% din aurul pe care-l con?ine.
   Majoritatea microorganismelor despre care am amintit  tr?iesc  în  mediul
acvatic, mai alee în ocean. În  ultimii  ani,  îns?,  Oceanul  mondial  este
considerat tot mai mult o surs? poten?ial? de diferite substan?e utile,  ale
c?ror rezerve pe uscat s-au  mic?orat  mult,  iar  unele  sînt  pe  cale  de
dispari?ie. În apa marin?  sînt  dizolvate  6  miliarde  tone  de  cupru,  4
miliarde tone de uran, 0,5 miliarde tone  de  argint,  aproape  10  milioane
tone  de  aur.  Nu  pot  fi  oare  extrase  aceste   bog??ii   cu   ajutorul
microorganismelor, care au minunata capacitate de a concentra metalele?
   Aceasta nu este o idee fantastic?. Doar microbii care acumuleaz? metalele
întrec  sorben?ii  chimici  prin  capacitatea  lor  de  absorb?ie,  cît   ?i
specificul  absorb?iei.  Afar?  de  aceasta,  microbii   bioabsorben?i   pot
purifica  de  metale  grele,  inclusiv  de  cele   radioactive,   scurgerile
industriale. Cultura mucegaiurilor  de  ficomicete  separ?  uranul  din  apa
poluat? de 3,5 ori mai repede, iar torul —  de  2—3  ori  mai  repede  decât
r??inile schimb?toare de ioni. ?i  dac?  vom  utiliza  cultura  de  bacterii
dinitrificative, peste 8 minute de contact cu  bioabsorbantul,  concentra?ia
de uran din ap? se reduce de la 25 la 0,5 mg/l.
   Pentru  sporirea  eficacit??ii  acestor  sisteme  de  purificare  pot  fi
«perfec?ionate» microorganismele folosite în ele prin  metode  de  inginerie
genic?. În SUA a fost patentat? metoda de detoxificare  biologic?  a  apelor
de scurgere — acolo  func?ioneaz?  bacteriile  pseudomonadei,  c?rora  le-au
fost încorporate plazmidele ce  determin?  sinteza  proteinei,  care  separ?
mercurul din compu?ii ei. Celulele uzate sînt  arse  apoi,  iar  mercurul  —
separat din produsele lor de ardere.
   Dar din toate cele create pân? în prezent de natur?  nimic  nu  poate  fi
comparat cu capacitatea fantastic?  de  adaptare,  caracteristic?  fiin?elor
invizibile.
   Exist? bacterii care se pot afla în hidrogen lichid (-252°C) timp  de  20
de minute, iar  temperatura  de  —200°C  o  suport?  câteva  luni.  Savan?ii
americani au descoperit bacterii vii în craterele vulcanilor  de  pe  fundul
oceanului. Ele tr?iesc ?i se înmul?esc la o temperatur? de  250°C  ?i  la  o
presiune de 265 atmosfere. Pe fundul Oceanului Pacific a fost descoperit  un
izvor termal cu temperatura de 400°C. În acest  «uncrop»  tr?iesc  nu  numai
bacterii, dar ?i unele molu?te ?i viermi. Diapazonul presiunii la care  este
posibil? via?a frapeaz? imagina?ia: de la 8  mii  de  atmosfere  (drojdiile)
pân? la 0,001 milibari (semin?ele ?i «sporii). Imagina?ia noastr? refuz? s?-
?i prezinte acest lucru, dar unele specii de  bacterii  se  simt  normal  în
apele reactorilor atomici la o doz? de radia?ie  de  2—3  milioane  de  Rad.
Pentru compara?ie, radia?ia natural? cronic?  pe  globul  p?mântesc  variaz?
între 48 de microrad ?i un rad pe an.
   De ce am caracterizat atât de  am?nun?it  rolul  multilateral  pe  care-l
joac? fiin?ele vii? Pentru a clarifica c? f?r? ele omul nu poate exista.  În
procesul evolu?iei de sute de mii ?i  milioane  de  ani,  toate  formele  de
via?? au selectat ?i au fixat în aparatele lor genetice capacitatea de a  se
adapta perfect la condi?iile specifice de mediu.  În  majoritatea  cazurilor
aceste adapt?ri nu pot fi create de om în mod artificial.
   De aceea fiecare specie, chiar dac? se pare c? n-are în  prezent  nici  o
însemn?tate practica, poate deveni  de  mare  valoare.  Dispari?ia  oric?rei
specii înseamn?  o  renun?are  con?tient?  la  un  conservator  al  fondului
genetic poten?ial ?i o ?tirbire nu numai a intereselor ?tiin?ei,  dar  ?i  a
posibilit??ilor  practicii  viitoare.  E  de  mare   importan??   men?inerea
fondului genetic mondial, în special a acelor plante  ?i  animale,  care  au
devenit de acum rare ?i al c?ror mediu de trai este amenin?at  de  o  brusc?
înr?ut??ire.

   14.2 Banca de gene a plantelor

   Problema p?str?rii fondului genetic al speciilor existente de plante este
una din problemele generale ale protec?iei naturii vii.
   Pentru p?strarea variet??ii vegetale în întreaga lume  a  fost  creat?  o
re?ea larg? de rezerva?ii ?i de gr?dini botanice. Dar rezerva?iile  în  care
se p?streaz? biocenozele tipice nu pot garanta pe deplin  p?strarea  tuturor
speciilor  de  plante,  care  vie?uiesc  pe  teritoriul  lor.  În  gr?dinile
botanice, la rândul lor, se p?streaz? de obicei numai ni?te  grupe  mici  de
plante. De aceea savan?ii î?i leag? toate speran?ele pe  viitor  de  crearea
b?ncilor  de  semin?e,  sau,  cum  mai  sînt  ele  numite,  b?ncile  plasmei
embrionare (germinale).
   În leg?tur? cu aceasta Organiza?ia alimentar? ?i agricol? a ONU  (FAO)  a
propus  un  program  interna?ional  de  protec?ie  ?i  p?strare  a  formelor
s?lbatice ale plantelor cultivate. Aceste forme au servit pe  vremuri  drept
material pentru cre?terea tuturor culturilor agricole contemporane.
   ?i dac? în prezent multe dintre ele sînt pe cale de dispari?ie complect?,
aceasta înseamn? c? pot  dispare  pentru  totdeauna  genele  care  determin?
diferitele însu?iri ale plantelor.
   FAO recomand? s? se ?in? la eviden?? materialul genetic existent ?i s? se
organizeze un sistem interna?ional de «b?nci» pentru p?strarea permanent?  a
fondului genetic   mondial  al  plantelor.  Aici  rolul  principal  apar?ine
Institutului unional de fitotehnie (IUF),  unde  este  concentrat?  cea  mai
mare colec?ie de gene din lume. Fondatorul ei a  fost  academicianul  N.  I.
Vavilov.
   Tân?rul Vavilov a fost unul dintre primii  care  a  în?eles  ce  înseamn?
genetica pentru agricultur?. Odat? ce genele r?spund  de  calitatea  soiului
?i din ele pot fi ob?inute orice fel de combina?ii dorite,  Vavilov,  primul
în  lume,  a  hot?rât  s?  organizeze  o  colec?ie  gigantic?  de  gene,  s?
alc?tuiasc? o genotec? unic?. Conform planurilor sale, aceast?  genotec?  va
fi de folos selec?ionatorilor abona?i,  care  vor  construi  soiuri  noi  de
plante.
   De aceea a ap?rut ideea de a trimite  în  toate  ??rile  lumii  expedi?ii
speciale din Rusia pentru colectarea genelor.
   Întrebarea era: unde trebuie s? fie c?utate ele ca s? nu se piard? timpul
în zadar?
   Dup? ce a studiat mii de c?r?i, Vavilov, care avea o capacitate de  munc?
fenomenal?, a descoperit c?  soiurile  plantelor  cultivate  s-au  r?spândit
prin întreaga lume doar din câteva centre geografice,  punând  baza  teoriei
cu privire la centrele de origine a plantelor cultivate.  Vavilov  considera
c? aceste centre au fost locurile de concentrare ale , bog??iilor genice.
   N. I. Vavilov, colaboratorii ?i discipolii s?i au organizat circa 150  de
expedi?ii în cele mai îndep?rtate col?uri ale  CSI ?i 50 — în diferite  ??ri
str?ine. În urma acestor expedi?ii, precum ?i  a  schimbului  multianual  de
probe de semin?e ?i de material s?ditor, între institu?iile ?tiin?ifice  ale
tuturor ??rilor din lume la institut a  fost  creat?  o  colec?ie  unic?  de
semin?e.  Numai  între  anii  1930  ?i  1940  IUF  a  expediat  la   cererea
selec?ionatorilor de la centrele de selec?ie din Uniunea  RSS  1,5  milioane
de pachete cu probe. În anul 1940 colec?ia IUF num?ra de  acum  aproape  200
mii  de  probe.  A  fost  cea  mai  mare  din  lume  atât  dup?   cantitatea
materialului colectat, cît ?i dup? componen?a lui calitativ?.
   IUF între?ine contacte de afaceri pentru schimbul de resurse genetice  cu
754 de  institu?ii  ?tiin?ifice  din  98  ??ri  ale  lumii.  Numai  în  anii
1965—1975 au fost introduse peste 110 000 de probe  ale  diferitelor  plante
?i în prezent întreaga colec?ie a IUF num?r? aproape 300  mii  de  probe  de
plante  cultivate  ?i  de  rubedenii  s?lbatice  ale  acestora.  Dintre  ele
gramineele formeaz? peste 75 de mii, porumbul ?i plantele boboase —  aproape
40 de mii, p?st?ioasele — aproape 25 de mii, leguminoasele  ?i  bost?noasele
— aproape 20 de mii ?. a. m. d.
   Colec?ia de la institutul care poart? numele organizatorului ?i  primului
s?u director, a academicianului N. I. Vavilov, reune?te speciile  s?lbatice,
rubedeniile culturilor cultivate, soiurile locale veci  ?i  popula?iile  din
diferite raioane ale CSI ?i ale diferitelor  ??ri  ale  globului  p?mântesc,
soiurile veci ?i soiurile de selec?ie  cele  mai  noi,  hibrizii,  mutan?ii,
haploizii, poliploizii ?.  a.  Ea  serve?te  drept  baz?  principal?  pentru
crearea soiurilor ?i hibrizilor tuturor culturilor agricole.
   Colec?ia surselor de gene (a  donatorilor  de  gene)  prezint?  a?a-zisul
material de construc?ie, pe baza c?ruia selec?ionatorul creeaz?  noi  soiuri
?i hibrizi, rezisten?i la boli, la condi?ii nefavorabile, cu o  perioad?  de
vegeta?ie de durat? necesar?,  potrivite  pentru  cultivarea  ?i  recoltarea
mecanizat?, cu un randament ?i o calitate a produc?iei sporite.
   Miile de probe de semin?e  ob?inute  de  la  fiecare  cultur?  îi  permit
selec?ionatorului s?  le  aleag?  pe  cele  de  care  are  nevoie,  care  au
caracterele necesare pentru cre?terea unui soi nou, mai  potrivit.  Pe  baza
colec?iilor IUF au fost crescute aproape 1000 dintre cele  mai  bune  soiuri
de culturi agricole.
   Un exemplu minunat de utilizare a fondului mondial  genetic  de  selec?ie
este crearea soiului de grâu «Bezostaea-1», cunoscut în lumea întreag?.
   Plantele de acest soi au o tulpin? mic?, sînt rezistente  la  rugin?,  la
frig, sînt foarte roditoare, reac?ioneaz? la îngr??are, se  macin?  bine  ?i
au bune calit??i gustative. Acesta este un  soi  cu  adev?rat  «genial»!  La
cre?terea lui academicianul P. P. Luchieanenco a utilizat soiurile  de  grâu
din diferite ??ri ?i continente, aflate în colec?ia IUF. De  exemplu,  forma
patern? a soiului «Bezostaea-1» a fost de origine argentinian:  «Clein  33».
Acesta din urm? a fost crescut cu  participarea  soiului  italian  «Ardito»,
ob?inut  prin  încruci?area  grâului  moale  european  cu   forma   japonez?
«Acagomuchi», ce are  tulpin?  joas?  ?i  care  a  transmis  acest  caracter
soiului «Clein 33». Ultima calitate a fost mo?tenit? de «Bezostaia 1».
   P. P. Lucieanenco, lucrând la crearea soiurilor  noi  de  grâu  mult  mai
roditoare, a încruci?at «Bezostaea 1» cu  soiurile  rezistente  la  p?tulire
din RDJ ?i a ob?inut soiurile de grâu  de  toamn?  cu  un  înalt  randament,
numite «Avrora» ?i «Cavcaz». Acestea au tulpin?  mic?,  sînt  rezistente  la
p?tulire ?i la boli criptogamice, recolta e de 70—80 centale la hectar.
   În prezent depozitul na?ional de semin?e a fost mutat  din  Leningrad  în
or??elul Botanica de lîng? Crasnodar. Fondurile lui se  complecteaz?  mereu,
în noua c?mar? de gene se vor p?stra în containere,  ce  au  capacitatea  de
0,5 kg, peste 400 de mii de probe de diferite semin?e.  A  fost  adoptat?  o
nou? tehnologie de p?strare a fondului  de  colec?ie.  Semin?ele  uscate  în
prealabil se p?streaz? normal la +4°C f?r? a fi reâns?mân?ate 25—30 de  ani,
men?inându-?i norma fiziologic?.
   Conservarea genomilor sub form? de semin?e urm?re?te un  scop  dublu.  În
primul rând, s? p?streaz? fondul  genetic  al  plantelor  rare  pe  cale  de
dispari?ie, în rândul al  doilea,  pot  fi  studiate  posibilele  modific?ri
genetice în cazurile de p?strare îndelungat?  a  semin?elor,  fapt  de  mare
importan?? pentru ?tiin??.
   Banca de probe nu solu?ioneaz?, de bun? sam?, problema p?str?rii fondului
genetic al plantelor, deoarece la înmul?irea prin  semin?e  nu  se  reproduc
întotdeauna toate caracterele,  pe  care  dorim  s?  le  p?str?m.  Afar?  de
aceasta, multe plante se înmul?esc numai pe cale vegetativ?.  În  astfel  de
cazuri fondul genelor poate fi p?strat numai prin conservarea la  mare  frig
a ?esuturilor din zona de cre?tere (meristem) ?i a embrionilor cultiva?i  în
afara organismului (structurile embrionare), precum ?i a  celulelor  sexuale
?i somatice.
   Cea mai bun? metod?, îns?, va  fi  nu  p?strarea  celulelor,  chiar  dac?
întotdeauna vom putea  ob?ine  din  ele  o  plant?  întreag?,  ci  p?strarea
meristemelor care ofer? posibilitatea  de  a  restabili  complect  ?i  de  a
înmul?i  genotipul  dat.  În  cazul  utiliz?rii  meristemelor,  metodele  de
regenerare a plantelor au fost elaborate deja pentru 60 de specii ?i ele  se
aplic? larg în practic?.
   O alt? metod? special?, care face posibil? p?strarea genotipului  ini?ial
este cultivarea embrioizilor ob?inu?i din celulele somatice sau  din  polen,
când anterele sînt cultivate in vitro.
   Pân? în prezent s-a reu?it a se restabili cultura de celule, dup? ce  ele
s-au aflat în azot lichid, ale plopului, paltinului, m?tr?gunei,  morcovului
?. a. Celulele morcovului  au  p?strat  capacitatea  de  a  regenera  plante
întregi. La tutun s-a reu?it a se «învia»  embrioizii  dezghe?a?i,  crescu?i
într-o cultur? de antere. Dup? aceea din ei s-au ob?inut plante.
   A?a dar, pentru crearea unei b?nci de gene ale  plantelor,  e  nevoie  de
colec?ii  mari  de  semin?e,   de   congelarea   polenului,   a   celulelor,
embrioizilor ?i ?esuturilor meristemice cultivate, din care este mai u?or  a
regenera planta.
   Întreaga opera?ie de p?strare a celulelor const?  din  urm?toarele  etape
principale:   preg?tirea   culturii   de   celule,   ad?ugarea   la   ea   a
crioprotectorului,  congelarea  programat?,  p?strarea   în   azot   lichid,
dezghe?area,   îndep?rtarea   (sp?larea)   crioprotectorului,   determinarea
viabilit??ii celulelor, recultivarea (adic? restabilirea culturii) ?i,  dac?
este posibil ?i necesar, regenerarea plantelor.

   14.3 Fondul genetic al plantelor

   Activitatea economic? ?i de produc?ie a omului a  devenit  un  factor  ce
amenin??  existen?a  multor  specii  de  animale.  Numai  de  la   începutul
secolului al XVII au disp?rut de pe planet? 150 specii de animale  s?lbatice
?i p?s?ri, dintre care 75 au disp?rut în ultimii 50 de ani. În Cartea  Ro?ie
a Asocia?iei interna?ionale de protec?ie a  naturii  au  fost  înscrise  768
specii ?i 371 subspecii de animale vertebrate, iar în Cartea Ro?ie a  fostei
Uniunii RSS — 92 specii ?i subspecii de mamifere, 80 specii  de  p?s?ri,  35
specii de reptile, 209 (!) specii de insecte ?. a. m. d.
   Reducerea num?rului de  specii  amenin??  existen?a  lor,  iar  reducerea
num?rului de indivizi  ai  fiec?rei  specii  duce  la  reducerea  variet??ii
genetice.
   Unul  dintre  factorii  de  accelerare  a  ritmului  de  reducere  ?i  de
dispari?ie a multor specii  este  stresul,  cauzat  de  civiliza?ie.  Într-o
situa?ie deosebit de periculoas? se afl? aborigenii, adic? rasele locale  de
animale.  Dintre  cele  145  de  rase,  crescute  în  Europa,  115  sînt  în
dispari?ie.
   Uneori savan?ii reu?esc s? salveze unele specii  amenin?ate  de  nimicire
complet? prin înmul?ire în  condi?ii  artificiale.  Astfel  a  fost  salvat?
antilopa,  orixul  alb,  renul-lui-David.  La  începutul  acestui  secol  în
parcurile zoologice ale Europei r?m?sese doar 16 reni  din  aceast?  specie.
În prezent num?rul lor e le 400. Dup? cel le-al  doilea  r?zboi  mondial  pe
teritoriul  brani?tei  Belovejscaia  a  r?mas  un  singur  zimbru.  Datorit?
eforturilor comune ale speciali?tilor sovietici ?i polonezi num?rul lor  s-a
m?rit treptat pân? la 1000.
   Înmul?irea în captivitate a speciilor rare de animale s?lbatice  pân?  la
num?rul când nu mai exist? pericolul de dispari?ie  este  o  metod?  ce  s-a
îndrept??it. De acest lucru se ocup?  în  prezent  savan?ii  de  la  800  de
parcuri zoologice ale lumii, în care se între?in 161 specii de  mamifere  ?i
72 specii de p?s?ri. În  fosta URSS se între?ineau în parcuri 127 specii  ?i
subspecii de animale. În parcurile zoologice din lume se nasc. bun?oar?,  în
fiecare an 200 de pui de tigru-de-Amur, care a devenit o raritate  în  locul
s?u de ba?tin?.
   În procesul de cre?tere a animalelor în parcurile zoologice  se  isc?  de
bun?  sam?,  o  serie  de  probleme.  Una  dintre  acestea  este  înmul?irea
animalelor s?lbatice  în  captivitate,  C?ci  la  multe  dintre  ele  dispar
deprinderile comportamentului sexual ?i matern. Pe de alt? parte, din  cauza
înmul?irii  prin  încruci?area  rudelor  apropiate  se   reduce   varietatea
genetic?. Popula?ia din 50–100 de indivizi poate asigura  p?strarea  doar  a
unei jum?t??i din fondul genetic al  speciei.  Dar  în  parcurile  zoologice
este imposibil a între?ine asemenea grupuri numeroase de animale,  mai  ales
ale mamiferelor mari. ?i, în sfâr?it, apare problema dezvolt?rii  la  pui  a
deprinderilor necesare pentru via?? în libertate.
   Nu încape îndoial? c? formele cele mai fire?ti ?i de aceea  ?i  cele  mai
eficace de protec?ie a fondului genetic al speciilor rare de plante,  precum
?i de animale sunt rezerva?iile ?i parcurile na?ionale. În prezent  în  lume
exist? peste 40 mii de  astfel  de  institu?ii.  În  fosta  URSS  existau141
rezerva?ii,  12  parcuri  na?ionale  ?i  2700  teritorii,  rezerva?ii  cu  o
suprafa?? total?  de  aproape  57  milioane  de  hectare.  În  RM  exist?  2
rezerva?ii – «Codru», pe teritoriul raioanelor  Nisporeni  ?i  Str??eni,  ?i
«P?durea R?denilor»  în  raionul  Ungheni.  Suprafa?a  lor  total?  este  de
aproape 11 mii hectare. Curând  vor  fi  organizate  înc?  dou?  rezerva?ii:
«Beleu» în raionul Vulc?ne?ti ?i «Golful de la Goean» în  raionul  Dub?sari.
Se prevede ?i crearea unui parc na?ional pe teritoriul gospod?riei Orhei,  o
rezerva?ie de faun? «Lâng? Prut» în raionul Glodeni ?i «?oimul»  în  raionul
Camenca.
   Ce se poate, îns?, face cu speciile al c?ror num?r de indivizi s-a  redus
la limit? ?i care sunt amenin?ate s? dispar?  complect,  dac?  au  r?mas  în
via?? numai femele sau  numai  masculi?  Cum  trebuie  s?  proced?m,  ca  s?
înapoiem specia naturii?
   În februarie 1976  la  Centrul  ?tiin?ific  de  cercet?ri  biologice  din
Pu?cino al A? a fostei URSS s-a ?inut o consf?tuire neobi?nuit?. Ea  a  fost
consacrat? problemei p?str?rii speciilor de animale pe  cale  de  dispari?ie
prin conservarea genelor lor. Ini?iativa  acestei  consf?tuiri  îi  apar?ine
profesorului B. N. Veprin?ev, care a emis ideea cu privire la colectarea  ?i
conservarea genomilor (garnitura de gene) animalelor, pentru ca  în  viitor,
dac? va fi necesar ?i vor apare posibilit??i tehnice, s? fie regenerate  din
ele speciile disp?rute.
   Tocmai aceast? idee a fost pus? în discu?ie la  Pu?cino.  Consf?tuirea  a
aprobat propunerea de a se conserva genomii sub form? de celule  sexuale  ?i
celule somatice, precum ?i embrionii, cu  toate  c?  multora  ideea  li  s-a
p?rut utopic?.
   Dar  numai  peste  doi  ani  participan?ilor  la  Asambleia  general?   a
Asocia?iei interna?ionale de procreare a naturii, ce a avut loc la  A?habad,
propunerile lui Vepreian?ev nu le-au mai p?rut chiar  atât de ireale.  Ideea
salv?rii faunei pe cale de dispari?ie prin crearea  unor  depozite  de  gene
conservate sau a unor b?nci genetice s-a r?spândit larg ?i a atras nu  numai
aten?ia biologilor, ci ?i a savan?ilor de cele mai diverse specialit??i.
   A?a dar, este vorba de conservarea genomilor din care în  viitor  se  vor
ob?ine animale. Acest lucru a devenit posibil  dup?  ce  au  fost  stabilite
primele succese în conservarea spermei  ?i  a  celulelor  somatice,  iar  în
ultimii ani ?i a unor embrioni întregi, fapt despre care am  relatat  destul
de am?nun?it în capitolul precedent.
   Înc? la sfâr?itul  deceniului  al  patrulea  –  începutul  deceniului  al
cincilea a fost elaborat? tehnica conserv?rii prin congelare la  temperaturi
joase a spermei vitelor cornute mari. Dac? p?str?m sperma taurului  în  azot
lichid câ?iva ani, ea nu-?i pierde capacitatea de  fecundare,  cu  toate  c?
50% din spermatozoizi per în timpul congel?rii.
   Tehnica aceasta  a fost perfec?ionat?, conservându-se  sperma  a  100  de
specii, inclusiv a mamiferelor: a iepurelui de cas?, arm?sarului,  taurului,
?apului, câinelui, cerbului, elanului,  lamei,  bizonului,  maimu?ei  ?.  a.
Sunt create b?nci de sperm? congelat? a speciilor s?lbatice,  în  special  a
celor rare ?i pe cale de dispari?ie. La centrul de medicin? din  Tehas  este
conservat? sperma a 98 specii de mamifere.
   Mai exist? o metod? de p?strare a celulelor sexuale masculine a speciilor
de  animale  pe  cale  de  dispari?ie:  congelarea  testiculelor  masculilor
pieri?i în scopul implant?rii lor viitoare animalelor castrate.
   La temperatura de – 196°CE (temperatura  azotului  lichid)  celulele  î?i
p?streaz? viabilitatea zeci ?i sute  de  ani.  S-a  dovedit  c?  descenden?a
taurilor, sperma c?rora a fost p?strat? 25 de ani, este absolut normal?.  În
celule, la aceast? temperatur? de p?strare, nu se  produc  nici  un  fel  de
reac?ii biochimice. Calculele experimentale ?i  teoretice  arat?  c?  timpul
optim de p?strare a celulelor sexuale în stare congelat? este de  cel  pu?in
200 de ani. Prin urmare,  memoria  genetic?  despre  aceste  animale  nu  va
dispare f?r? urm?, ea se va p?stra timp îndelungat,  ?i  urma?ii,  primind-o
drept mo?tenire, vor putea reânvia ?i admira speciile disp?rute demult.
   Exist? dou? c?i de regenerare a speciilor de la care  s-a  p?strat  numai
sperma congelat?. Prima – fecundarea ovulului femelei de alt? specie.  Este,
de fapt, o  hibridizare  interspecific?.  Deocamdat?  exist?  numai  hibrizi
naturali în urma încruci??rii dintre lup ?i câine.  Iar  hibridul  creat  pe
cale artificial? prin încruci?area morunului cu cega – besterul  –  prezint?
doar importan?? industrial?.
   Foarte complicate sunt cazurile de izolare fiziologic? a speciei, când ea
este incapabil? a se încruci?a cu alte specii. În acest caz se poate  aplica
îns?mân?area artificial? a femelelor.
   Este mult mai complicat cazul în care sperma se dovede?te a fi ne viabil?
în filierele genitale ale femelei de alt? specie. Pentru  a  înfrunta  acest
obstacol au fost elaborate metode  de  fecundare  a  ovulului  în  eprubet?.
Pentru 14 specii de mamifere au fost g?site medii potrivite în  acest  scop.
La 4 specii, dup? ce ovulele fecundate au fost introduse în uterul  femelei,
acestea s-au dezvoltat în pui.
   Cealalt? cale ?ine  de  ob?inerea  a?a-ziselor  organisme  androgenetice,
adic? care se dezvolt?  în  exclusivitate  pe  contul  nucleului  patern  al
organismelor. Pentru ob?inerea lor trebuie s? fie  înl?turat  sau  inactivat
nucleul propriu al ovulului fecundat. Astfel embrionul lipsit  de  garnitura
matern? de cromozomi se va dezvolta pe  baza  garniturii  paterne.  Deoarece
nucleul spermatozoidului con?ine o garnitur? de cromozomi haploid?  (unic?),
incapabil?, în majoritatea  cazurilor,  s?  asigure  dezvoltarea  normal?  a
embrionului, trebuie  s?  se  ob?in?  diploidizarea  celulelor  embrionului.
Aceasta se face prin inducerea endomitozei la prima diviziune a celulei  sau
prin  fecundarea  ei  dispermic?  ?i  contopirea  ulterioar?  a'   nucleelor
haploide a ambilor spermatozoizi.
   Putem împiedica diviziunea celulei ?i  efectua  trecerea  respectiv?  din
stare haploid? în stare diploid?, ac?ionând asupra ei cu temperaturi  înalte
sau substan?e speciale — colhicin? ?i citohalazin?.
   În felul acesta savan?ii englezi au reu?it s? ob?in? în 1977 embrioni  de
?oareci diploizi androgeneticii, iar savan?ii americani  în  acela?i  an  au
ob?inut dezvoltarea lor pân? la na?tere. Cu  mult  înainte,  în  anul  1957,
savan?ii  B.  Astaurov  ?i  V.  Ostracova-Var?aver   au   c?p?tat   indivizi
androgeneticii interspecifici fecunzi de vierme de m?tas?.
   Crioconservarea celulelor sexuale b?rb?te?ti nu numai c? permite  crearea
b?ncii de gene a speciilor rare  ?i  pe  cale  de  dispari?ie  a  animalelor
s?lbatice, ea  mai  ofer?  posibilitatea  de  a  p?stra  ?i  stimula  sperma
reproduc?torilor de elit?  timp  îndelungat,  chiar  dup?  moartea  lor.  În
prezent în lume se îns?mân?eaz? artificial aproape 100 milioane de vaci,  40
milioane de bivoli, 50 milioane de oi, 6 milioane de cai anual.  În  Uniunea
RSS au fost utiliza?i 655 de tauri reproduc?tori de ras?  Hol?tein-friz?  de
la care au fost create 6,3  milioane  doze  de  sperm?  congelat?,  fapt  ce
permitea efectuarea cu succes a muncii de selec?ionare.
   Avantajele utiliz?rii spermei congelate o demonstreaz? urm?toarele  date.
La o împerechere natural? un taur-reproduc?tor poate îns?mân?a pe  parcursul
vie?ii sale 250—350 de vaci. La îns?mân?are artificial? cu sperm?  proasp?t?
aceast? cifr? spore?te ajungând la  5—8  mii.  Iar  utilizând  rezervele  de
sperm? congelat?, ob?inut? de la un reproduc?tor,  se  pot  îns?mân?a  40—50
mii de vaci.
   Conservarea numai a spermei nu este o m?sur? suficient? pentru  p?strarea
fondului genetic al speciilor pe cale de dispari?ie.  Au  început  lucr?rile
de creare a b?ncilor de ovule ?i de embrioni.
   Metoda de  congelare  a  ovulelor  este  mai  dificil?  decât  metoda  de
congelare a spermatozoizilor, de aceea nu e elaborat? în întregime. Pân?  în
prezent s-a ob?inut fecundarea ovulelor congelate ?i dezghe?ate la  ?oareci,
?obolani, hârciogi, dar dezvoltarea pân?  la  na?tere  a  ovulului  fecundat
dup?  dezghe?are  s-a  produs  numai  la  ?oareci.  Poate  e  de  mai   mare
perspectiv? congelarea ovarelor. Dup? dezghe?are,  ovarele  sunt  implantate
femelei castrate ?i celulele sexuale î?i definesc aici  dezvoltarea.  Aceste
experien?e s-au soldat cu succes asupra ?oarecilor ?i ?obolanilor.
   Este posibil? o asemenea situa?ie când ultima femel?  a  unei  specii  în
dispari?ie s? pear? ?i de la ea s? r?mân? doar ovarele congelate.  În  acest
caz  ovarele  ei  pot  fi  transplantate   femelelor   speciilor   înrudite.
Experien?e reu?ite în acest sens  au  fost  efectuate  asupra  drosofilelor,
amfibiilor, p?s?rilor.
   Exist? câteva metode de ob?inere a animalelor din  ovule  congelate.  Una
din ele — partenogeneza, a c?p?tat o larg? r?spândire în natur?  la  aproape
toate nevertebratele ?i  la  24  specii  de  vertebrate  —  pe?ti,  reptile,
amfibii. În cazul de fa?? ovulul începe diviziunea f?r?  a  fi  fecundat  ?i
pune începutul embrionului haploid, din care se dezvolt? un individ adult  —
copia  mamei.  Aceast?  metod?  este  cunoscut?  ?i  sub  alt?  denumire   —
înmul?irea virgin? a animalelor.
   Ginogeneza  —  o  alt?  metod?,  care  se  deosebe?te   prea   pu?in   de
partenogenez?, se întâlne?te ?i ea  de  multe  ori  în  natur?:  la  viermi,
pe?ti, amfibii. În cazul acesta activitatea pentru  dezvoltare  a  oului  ne
fecundat este realizat?  de  sperma  altor  specii  înrudite.  N-are  loc  o
fecundare  veridic?,  de  aceea,  ca  ?i  în   exemplul   precedent,   toat?
descenden?a este de sexul feminin.  La  ob?inerea  animalelor  din  celulele
sexuale conservate trebuie s? se  asigure  înmul?irea  lor  continu?,  adic?
trebuie s? se ob?in? o popula?ie de ambele sexe a acestor animale.  Dac?  s-
au p?strat celulele sexului homogametic, to?i indivizii din descenden??  vor
fi de acela?i sex (la majoritatea speciilor — numai femele). Iar  dac?  s-au
p?strat  celulele  sexului  heterogametic,  care   con?in   aproximativ   în
propor?ii egale sau cromozomi sexuali masculini (Y) sau feminini (X),  nu  e
exclus ca ele s? fecundeze selectiv ovulul din  eprubet?  ?i  s?  se  ob?in?
embrionii de sexul dorit. Am mai men?ionat c? în  anul  1983  la  Institutul
unional de cercet?ri ?tiin?ifice în domeniul  înmul?irii  ?i  al  geneticiii
animalelor agricole al Academiei agricole  unionale  s-a  ob?inut  un  vi?el
dintr-un ovul crescut ?i fecundat în eprubet?.
   Crearea b?ncii de embrioni congela?i are, desigur, mai multe avantaje  în
compara?ie cu b?ncile celulelor  sexuale.  În  primul  rând,  aceast?  banc?
permite p?strarea genotipului ambelor sexe, adic? a masculilor ?i  femelelor
speciei în dispari?ie. În rândul al doilea,  se  simplific?  mult  procedura
ob?inerii  animalelor  din  embrionii  congela?i,  –  r?mâne  doar  s?   fie
implanta?i la femelele de aceea?i specie sau de specie apropiat?,  înrudit?.
Aceast? metod? permite, fapt ce prezint? o  mare  importan??,  a  se  ob?ine
puii în timpul cel mai favorabil al anului.
   Ea are o mare importan?? practica ?i pentru  p?strarea  fondului  genetic
de. valoare al animalelor agricole cunoscute prin caracterele lor  economice
utile. Afar? de aceasta  ,  dispare  necesitatea  de  transportare  în  alte
raioane sau regiuni a animalelor de  ras?  pentru  selectarea  turmelor.  În
acest scop sunt utilizate micile vase Diuar, în care  viitoarea  ras?  poate
fi expediat? în stare congelat? ca prin po?t? în orice col?i?or nu numai  al
??rii, ci ?i al  întregii  lumi.  A?a  se  procedeaz?  în  Australiea,  unde
aducerea  embrionilor  congela?i  este  singura  metod?   de   importare   a
animalelor de ras?.
   Metoda de transplantare a embrionilor congela?i  ai  animalelor  ce  s-au
remarcat  prin  calit??ile  lor  femelelor  animalelor  de  rase  inferioare
permite  realizarea  mai  ra?ional?  ?i  într-un  ritm   mai   accelerat   a
poten?ialului genetic al raselor de mare randament. Se ?tie c? fiecare  ras?
de vite cornute mari se deosebe?te de  cealalt?  prin  numeroase  caractere,
inclusiv prin produc?ia de lapte. De exemplu, vacile de ras? neagr?  b?l?at?
cu alb produc în mediu 3400–3800 kilograme de lapte anual. În cele mai  bune
gospod?rii produc?ia de lapte a acestei rase este mult mai  mare:  5200–6500
litri. Printre vacile de  aceast?  ras?  exist?  ?i  recordiste.  Vaca  Dora
(cresc?toria din Vilnus), de exemplu, d? 12605  kilograme  de  lapte.  Volga
(sovhozul «Rossia», regiunea  Celeabinsc)  –  17517  kilograme,  iar  Blanca
(Cuba)  –  chiar   24750  kilograme.  Vaca  Bicer  Arlinda  Elen   de   ras?
Hol?teinfriz? (SUA) în 305 zile din a cincia lacta?ie a dat o  produc?ie  de
lapte  record  –  25747  kilograme.  Cum  s?  nu   admir?m   productivitatea
fenomenal? a acestor recordiste! Fiecare dintre ele prezint?  o  fabric?  de
lapte. Ultima din recordistele citate produce 10 c?ld?ri de lapte zilnic.
   E  fireasc?  întrebarea:  este  ra?ional  oare  s?  folosim  aceste  vaci
remarcabile drept  donatoare  de  lapte?  N-ar  fi  oare  mai  bine  s?  fie
transformate în fabrici cu produc?ie în flux de embrioni, folosind în  acest
scop totodat? sperma conservat? în borcane a animalelor de mare randament.
   S? examin?m, în sfâr?it, ?i cazul în care din specia disp?rut?  au  r?mas
numai celulele somatice. Sarcina de a restabili  specia  din  ele  este,  de
bun? sam?, cea mai grea, dar, în  principiu,  realizabil?.  Am  mai  relatat
despre metoda transplant?rii nucleelor celulelor somatice  într-un  ovul  al
c?rui nucleu a fost în prealabil îndep?rtat sau inactivat. În  anul  1981  a
ap?rut prima  comunicare  despre  na?terea  puilor  de  ?oareci,  care  s-au
dezvoltat exclusiv din nucleul transplantat.  Acest  lucru  a  fost  dovedit
prin aplicarea marcajului genetic: ovulele au fost  luate  de  la  ?oarecele
negru, embrionii din care au fost luate nucleele – de la  ?oarecele  cenu?iu
?i, în sfâr?it, «mama adoptiv?» a fost alb?. S-au  n?scut  ?oricei  cenu?ii,
fapt  ce  a  servit  drept  dovad?  c?  ei  s-au   dezvoltat   din   nucleul
transplantat.
   Pentru  reproducerea  animalelor  din  celule  somatice  conservate  sunt
necesare, îns?, transplant?ri  interspecifice  ale  nucleelor.  ?i  ele,  în
principiu,  sunt  pe  deplin  realizabile.  Astfel  de  experien?e  au  fost
efectuate asupra pe?tilor oso?i ?i  amfibiilor.  În  multe  cazuri  hibrizii
nucleari-citoplazmatici ob?inu?i au fost viabili.
   A?a dar, visul c? în viitorul apropiat aceast? metod? va permite nu numai
reînvierea speciilor disp?rute, ci  ?i  ob?inerea  animalelor  identice  din
punct de vedere genetic prin transplantarea în diferite  ovule  a  nucleelor
aceluia?i organism  devine  o  realitate.  Acest  lucru  deschide  selec?iei
perspective ademenitoare. Pe aceast? cale se pot p?stra  un  timp  nelimitat
?i genotipurile ce prezint?  o  deosebit?  valoare,  transplantând  succesiv
nucleele din genera?ie în genera?ie.
   Se ?tie c? înmul?ind în mod obi?nuit descenden?a unei  recordiste  ultima
devine mai bun? decât celelalte vaci, dar rar de tot atinge  nivelul  mamei,
pentru c? are numai jum?tate din cromozomii mamei ei,  cealalt?  jum?tate  o
prime?te de la tat?. S? nu uit?m de asemenea c? productivitatea ?i  gr?simea
laptelui, ca  ?i  celelalte  caractere  ale  productivit??ii,  se  determin?
printr-un num?r  foarte  mare  de  gene  dislocate  în  diferi?i  cromozomi.
Deaceea îmbinarea cromozomilor ?i a genelor, ob?inute de la  ambii  p?rin?i,
rareori este tot atât de reu?it? precum a fost la mama recordist?.
   Altfel ar evolua lucrurile dac?  s-ar  ob?ine  vaci  cu  o  garnitur?  de
cromozomi identic? cu cea a recordistei. Acest lucru e posibil,  îns?  numai
dac? se vor transplanta nucleele ei. Dac? aceasta  va  deveni  o  realitate,
va deveni posibil? ob?inerea de la un  animal  a  unui  num?r  nelimitat  de
urma?i, care, în sens genetic, n-ar mai fi urma?i, ci  ni?te  surori  gemene
ale vacii de la care, f?r? a-i aduce vre-o daun?, s-ar lua unele nuclee  ale
celulelor somatice pentru a fi transplantate în ovule str?ine.
   În ultimul timp, datorit? succeselor  ob?inute  de  ingineria  genic?,  a
devenit posibil? crearea de b?nci sau  biblioteci  de  gene  aparte.  ADN-ul
este separat din organism, moleculele cu ajutorul fermen?ilor de  restric?ie
sunt t?iate în fragmente, care apoi se  insereaz?  în  plazmide  vectoriale.
Acestea la rândul lor se  insereaz?  în  celule  bacteriale,  care  apoi  se
sorteaz? în cloni aparte, fiecare con?inând câteva gene.
   Anume totalitatea acestor cloni prezint? biblioteca  de  gene  a  acestui
organism. În realitate, îns?, aceasta va fi o  bibliotec?  f?r?  catalog  ?i
noi vom fi nevoi?i s? separ?m din milioanele de bacterii doar pe  acelea  ce
con?in gena  care  ne  intereseaz?.  Pentru  a  solu?iona  aceast?  problem?
(«c?utarea  acului  în  stogul  de  fân»)  se  folosesc  zonduri   speciale,
utilizarea  c?rora  se  bazeaz?  pe  principiul  complimetarit??ii  acizilor
nucleici. Un astfel de zond e alc?tuit dintr-o molecul? de ARNi  radioactiv,
specific? pentru gena, care trebuie selectat?. Având  molecule de acest  fel
se  poate  efectua  scriningul  biblitecii  de  gene,  ceea  ce  ne  permite
selectarea acelei bacterii, care con?ine ADN-ul complimentar  zondului  dat.
Pentru organismele superioare, îns?, trebuie selectate  câteva  milioane  de
astfel de  cloni,  c?ci  numai  a?a  se  poate  asigura  p?strarea  memoriei
genetice a speciei în dispari?ie.
   Pe viitor informa?ia genetic? a speciei va putea fi  înscris?,  probabil,
în form? de tabel. Lucr?rile de  descifrare  a  succesiunilor  ADN-ului,  de
separare a  genelor  individuale,  efectuate  pe  parcursul  ultimilor  ani,
indic? posibilitatea determin?rii structurii primare a  moleculelor  ADN  de
orice  lungime.  Mai  mult  chiar,  natura  chimic?   a   ADN-ului   permite
sintetizarea lui în condi?ii de laborator. Trebuie s? se  ?tie  doar  în  ce
ordine sunt dispuse nucleotidele pe fiecare sector  al  ADN-ului.  În  acest
scop au fost deacum create câteva tipuri de a?a-numitele «ma?ini genice».  O
asemenea ma?in? sintetizeaz? în mod automat fragmente de ADN  cu  o  lungime
de 40 de nucleotide: viteza  -  1  nucleotid  în  5-6  minute.  Ma?ina  este
compus?  dintr-un  microprocesor,  rezervoare  cu  nucleotide,  reagen?i  ?i
solu?ii necesare în anumite etape de lucru, pomp? ?i corpul pompei  în  care
se produce sinteza ADN-ului. Corpul pompei este plin de bile foarte mici  de
cremene, care servesc ca baz? ?i  pe  care  se  «asambleaz?»  molecula  ADN.
Succesivitatea necesar? a nucleotidelor se întroduce în memoria  ma?inii  cu
ajutorul unui pupitru  cu  clape.  Microprocesorul  umple  corpul  de  pomp?
succesiv cu nucleotide, care la un cap?t sunt blocate, pentru a  se  asigura
adi?ionarea  nucleotidului  nou  introdus  numai  la  capitul  lan?ului   în
cre?tere
   Astfel, utilizându-se «ma?inile genice», se  va  putea  reproduce  fondul
genetic al oric?rei specii pe baza informa?iei ob?inute despre ea  în  form?
de tabel.
   Îns?, pân? la aplicarea acestor metode de descifrare complet? a genomului
?i clasificarea lui pentru  urma?i,  multe  specii  nu  vor  mai  exista  pe
P?mânt. De aceea este de o mare importan?? asigurarea  fix?rii  materialului
genetic al ultimelor exemplare ale speciilor de animale  în  dispari?ie  sub
form? de ?esuturi ?i celule pentru ca ele s? poat? fi reînviate în viitor.
   Cu aproape 200 de ani în urm? în apele litorale ale  insulelor  Comandore
fauna mondial? a pierdut o specie unic? de mamifer marin – vaca de mare.  În
prezent ne d?m seama cu regret ce scump fond genetic  a  disp?rut  odat?  cu
nimicirea acestor vaci: a fost singura specie din micul grup al  mamiferelor
marine erbivore criofile. Dac? în prezent ar exista vaca de  mare,  problema
proteinei animaliere ar fi solu?ionat?  destul  de  simplu,  prin  cre?terea
acestor  animale  pe   «p??unile»   gigantice   subacvatice   naturale   ale
litoralului m?rilor Orientului Îndep?rtat.

                    XVI. INGINERIA GENIC? ?I SISTEMATICA


   15. Genele ?i sistematica

   Din cele mai vechi timpuri omul încerca  s?  clasifice,  s?  pun?  într-o
anumit? ordine, într-un sistem întreaga varietate de organisme ce  populeaz?
planeta noastr?. Aceste încerc?ri se f?ceau  la  timpuri  diferite,  în  mod
diferit.  Sistematica  este  ?tiin?a  despre  varietatea   organismelor   ?i
clasificarea lor pe baza originii evolutive  sau  a  rela?iilor  de  rudenie
dintre ele. Mult timp principalul criteriu  de  clasificare  a  organismelor
era cel morfologic.  Savan?ii  studiau  asem?n?rile  ?i  deosebirile  dintre
organisme conform caracterelor exterioare vizibile  ?i  determinau  pe  baza
acestora apartenen?a lor la o anumit? specie.
   Aceast? orientare în sistematic? a fost numit? pe vremuri fenosistematic?
(fen – caracter, adic? clasificare conform caracterelor externe).
   La începutul secolului nostru existau deja  informa?ii  care  indicau  c?
organismele ce fac parte din diferite specii nu se deosebesc totdeauna  clar
dup? fenotip (morfologic).
   Datorit? acestui fapt savan?ii au început s? caute  un  nou  criteriu  de
determinare a apartenen?ei organismelor la diferite specii  ?i  au  procedat
la studierea cariotipului lor (num?rul ?i particularit??ile morfologice  ale
structurii cromozomilor lor). S-a constatat c? la  organismele  din  aceea?i
specie cariotipul este  identic,  pe  când  la  speciile  diferite  el  este
divers. Cariotipul a început s? fie considerat drept unul  din  principalele
criterii  ale  speciei.  În  sistematic?  a  ap?rut  o  nou?   orientare   –
cariosistematica.
   Cu ajutorul metodelor cariosistematicii s-au  ob?inut  date  de  valoare,
care permit în?elegerea multor mecanisme evolutive  ?i  solu?ionarea  multor
probleme ce apar în  procesul  de  clasificare  a  plantelor  ?i  animalelor
superioare.
   Metodele  cariosistematicii  ?i  fenosistematicii  s-au  dovedit,   îns?,
nepotrivite pentru determinarea organismelor din regnul al treilea –  regnul
microorganismelor. Microorganismele n-au în celule un nucleu bine  reliefat,
cu atât mai mult, ele n-au cromozomi.  Multe  caractere  fenotipice  (forma,
tipul de cili, structura peretelui  celular  ?.  a.)  pentru  diversele  lor
grupuri au ap?rut pe parcursul evolu?iei în mod  independent,  dând  na?tere
unor forme morfologice asem?n?toare, dar ne înrudite  din  punct  de  vedere
genetic. De aceea clasificarea conform fenotipului a constituit doar  primul
pas. Al doilea a fost clasificarea dup? genotip, care are valoare  cognitiv?
?i de pronosticare mult mai mare decât fenotipul.
   La formele prenucleare ale organismelor (la procario?i) aparatul  genetic
este reprezentat prin molecule aparte de ADN. Studierea lor  a  ajutat  mult
la în?elegerea particularit??ilor structurii  genotipilor  tuturor  grupelor
de organisme. Aceste cercet?ri au avansat rapid  din  momentul  descoperirii
unei clase noi de fermen?i – a restrictazelor –  instrumente  principale  în
ingineria   genic?.   Studierea   structurii   moleculare   a    genotipului
organismelor  a  devenit  mai  pu?in  dificil?  datorit?  folosirii  acestor
fermen?i capabili s? provoace rupturi în succesivit??ile specifice ale  ADN-
ului. Astfel a ap?rut înc? o orientare în ?tiin??  –  genosistematica.  Anul
ei de na?tere se consider? 1960, atunci când a fost publicat?  lucrarea  lui
A.  N.  Belozerschii  ?i  a  discipolului  s?u  A.  S.  Spirin  cu   titlul:
«Componen?a acizilor nucleici ?i sistematica». În aceast? lucrare s-a  f?cut
prima  încercare  de  a  examina  în  plan  comparativ  toate   cuno?tin?ele
fragmentare ?i dispersate acumulate pân? atunci cu privire la  structura  de
ADN al celor mai diverse grupuri de organisme.
   Astfel, începând cu  observ?ri  aparte,  s-a  f?cut  primul  ?i  cel  mai
important pas spre formarea principiilor de baz? ale genosistematicii.
   Principalul obiect pe care îl analizeaz? genosistematica  este  structura
molecular? a genotipului. Cu  cât  organismul  este  mai  complex,  cu  atât
aparatul s?u genetic con?ine mai mult ADN.
   Faptul c? structura ADN-ului este diferit? la specii  diferite  genereaz?
anumite dificult??i. Am mai men?ionat  ce  cantitate  uria??  de  informa?ie
con?ine o singur? molecul? de ADN. ?i dac? ne punem drept scop  s?  compar?m
materialul genetic al sec?rii cu cel al maz?rii, ne vom pomeni  în  situa?ia
savantului, care ar încerca s? compare sensul informa?iei ce o  con?in  dou?
biblioteci tematice, compuse din câteva zeci de mii  de  volume  fiecare  ?i
scrise într-o limb? pe care el n-o cunoa?te.
   Odat? cu evolu?ia cercet?rilor în domeniul ingineriei genice  au  ap?rut,
îns?, posibilit??i noi pentru u?urarea  muncii  savan?ilor  genosistematici.
Fragmentarea moleculelor mari de ADN ?i determinarea  structurii  primare  a
fiec?rui fragment a accelerat în mare m?sur? nu numai  procedura  secven?rii
(descifrarea succesiunii nucleotidelor) acestor molecule, ci chiar   analiza
structurii fine a fiec?rei gene aparte ?i succesiunii  disloc?rii  lor  de-a
lungul moleculelor de ADN.

   15.2 Gradul de înrudire genetic?

   Care  sunt  metodele  prin  intermediul  c?rora  se  studiaz?   structura
molecular? a genotipului?
   La început compararea programelor genetice ale organismelor se  f?cea  pe
baza unei singure presupuneri, absolut logice: cu cât genotipurile sunt  mai
diverse, cu atât frecven?a unor nucleotide aparte din ADN se deosebe?te  mai
mult. Cu alte cuvinte, savan?ii au început a determina diferitele  organisme
conform structurii nucleotidice a ADN-urilor comparate.
   Structura nucleotidic? a ADN-ului este  determinat?  cel  mai  bine  prin
metoda  direct?:  prin  hidroliz?  moleculele  polimere  ale  ADN-ului  sunt
transformate într-o  solu?ie  de  nucleotide  ?i  se  determin?  partea  lor
molar?. Ca urmare se afl? care este frecven?a adeninei  (A),  guaninei  (G),
citozinei (CE) ?i timinei (T) în ADN-ul cercetat.
   S? ne amintim c? aceste baze se cupleaz? selectiv: G – CE ?i A – T.  Prin
urmare,  bazele  care  formeaz?  perechi  se  vor  întâlni  cu  o  frecven??
constant?. Prin ce se pot  deosebi  atunci  unii  de  al?ii  diferi?ii  ADN?
R?spunsul este univoc:  ei  se  deosebesc  dup?  frecven?a  acestor  perechi
complementare de nucleotide ?i dup? ordinea disloc?rii lor în molecule.
   Este bine venit a exprima partea molar? a perechilor de nucleotide G – CE
?i A – T în procente. Dac? este scris c? structura nucleotidic? a  unui  ADN
este 42 mol.% G–CE, înseamn? c? la fiecare sut? de perechi de nucleotide  42
de perechi dintre acestea vor fi G – CE ?i, respectiv, 58 de perechi A -T.
   Genotipurile se pot deosebi ?i dup? num?rul sumar de  perechi  nucleotide
din molecula ADN-ului. Aceste deosebiri în  con?inutul  cantitativ  al  ADN-
ului  sunt  foarte  importante:  ele  reflect?  direct  volumul  informa?iei
genetice, p?strat? în genotipul organismelor.
   Metoda direct? de determinare a structurii nucleotidice a  ADN-ului  este
simpl? ?i comod?, de?i are ?i neajunsuri: pentru a efectua analiza e  nevoie
de mult ADN, iar analiza îns??i dureaz? câteva zile. De aceea în acest  scop
sânt folosite uneori diferite metode indirecte. În laboratorul lui  P.  Doti
de la Universitatea Harvard  (SUA)  a  fost  studiat  fenomenul  denatur?rii
moleculelor ADN. Dac? vom lua o solu?ie de ADN polimer ?i o vom înc?lzi,  la
atingerea unei  anumite  temperaturi  critice,  vor  începe  s?  se  desfac?
leg?turile între cele dou? catene. Dac? temperatura va continua s?  creasc?,
partea acestor leg?turi rupte va spori tot mai mult ?i în cele din  urm?  se
va produce diviziunea moleculelor în dou? jum?t??i  complementare  –  ADN-ul
denatureaz?.
   La r?cirea solu?iei ambele jum?t??i î?i vor g?si partenerul  complementar
?i se va  produce  restabilirea  structurii  ini?iale  a  spiralei  duble  –
renaturarea ADN-ului.
   S-a observat c? ADN-ul cu componen?? diferit? denatureaz? la  temperaturi
diferite: cu cât partea molar? a perechilor G-CE  este  mai  mare,  cu  atât
este mai mare ?i temperatura  de denaturare a ADN-ului.
   Pentru denaturarea structurii prin aceast? metod? se  cere  foarte  pu?in
ADN ?i  experien?a  dureaz?  pu?in  timp.  Practica  sistematicii  genice  a
demonstrat c? determinarea structurii  ADN-ului  este  o  metod?  sigur?  de
determinare a asem?n?rilor ?i deosebirilor la stabilirea genotipurilor.
   Printre numeroasele grupuri de  animale  ?i  plante  exist?  unele  cu  o
morfologie foarte s?rac? ?i, prin urmare,  cu  un  num?r  mic  de  caractere
adev?rate  pentru  comparare.  Cu  totul  alta  este  situa?ia  când   orice
tr?s?tur? caracterizeaz? tot ADN-ul genotipului. În el se reflect? ca  într-
o oglind? particularit??ile structurale ale tuturor genelor, care  determin?
formarea fenotippului.
   La toate formele înrudite structura ADN-ului  este  foarte  asem?n?toare,
dar asem?narea structurilor nu  indic?  direct  asupra  înrudirii.  Totodat?
gradul de deosebire ?ine direct de gradul  de  divergen??,  de  deosebire  a
formelor de organisme comparate ?i grupurilor lor  naturale  (gen,  familie,
ordin).
   Pentru determinarea gradului de deosebire dup? ADN  au  fost  propuse  ?i
alte metode, bazate pe determinarea cantitativ?  a  combina?iilor  specifice
de nucleotide, ce se întâlnesc în  ei.  Cea  mai  simpl?  combinare  este  o
pereche de nucleotide care stau  al?turi  în  catena  ADN-ului.  În  fiecare
serie de experien?e unul din cele patru tipuri de nucleotide era  marcat  cu
fosfor  radioactiv.  Compararea  rezultatelor  acestor   experien?e   oferea
posibilitatea de a determina frecven?a tuturor celor 16 combina?ii  posibile
de perechi de tipul:
   A–A, A–G, A–C, A–T;
   T–T, T–A, T–G, T–C;
   G–G, G–A, G–C, G–T;
   C–C, C–A, C–G, C–T.
   Când determin?m frecven?a acestor combina?ii de nucleotide  în  ADN,  noi
proced?m deja la analiza «silabelor» în textele programelor genetice.
   Elaborarea  acestei  metode  în  laboratorul  lui  A.  Cornberg  (SUA)  a
prezentat un pas înainte  în  practica  sistematicii  genice.  Posibilitatea
coinciden?ei ocazionale a  textelor  programelor  genetice  (dup?  frecven?a
celor 16 tipuri de  «silabe»)  este  mult  mai  mic?  decât  frecven?a  unor
nucleotide aparte.
   Dar, cu toate acestea, metodele de determinare a structurii ADN-ului ?i a
frecven?ei  unor  grupuri  aparte  de  nucleotide  sunt  pu?in  eficace   la
compararea materialului genetic al  speciilor  legate  strâns  prin  rudenie
filogenetic?.
   Modific?rile în structura ADN-ului se acumuleaz? pe  parcursul  evolu?iei
foarte lente, de aceea în grupele evolutive  tinere  (animalele  vertebrate,
plantele superioare) diferitele specii  se  deosebesc  pu?in  prin  «sensul»
informa?iei genetice,  însumate  în  genotipii  lor.  Cunoscutul  savant  A.
Antonov afirm? în acest sens c?  deosebirile  în  structura  complexului  de
gene, responsabile pentru dezvoltarea aripii liliacului ?i a  mânii  omului,
sunt foarte mici ?i, de fapt, nu sunt  sesizate  de  metodele  descrise  mai
sus.
   În arsenalul metodelor genosistematicii exist? ?i metode prin intermediul
c?rora se poate cerceta ADN-ul speciilor înrudite foarte aproape.
   În laboratorul lui P. Dati au  fost  elaborate  ?i  bazele  unei  anumite
metode de comparare a structurilor diferi?ilor ADN.  La  elaborarea  acestei
metode – «hibridizarea ADN-ului» – premiza  logic?  a  fost  foarte  simpl?:
dac? la  dou?  organisme  ADN-ul  se  aseam?n?  mult,  oare  nu  putem  prin
denaturarea ?i renaturarea lor comun? s? ob?inem formarea de molecule,  care
includ catene complementare  din  aceste  molecule  atât  de  diferite,  dar
asem?n?toare.
   În componen?a unei molecule de ADN catenele opuse se deosebesc întrucâtva
dup? con?inutul nucleotidelor purine (A, G) ?i pirimidine (C,  T)  ?i,  prin
urmare, dup? masa  lor  molar?.  Una  dintre  ele  este  «u?oar?»  (U),  iar
cealalt? – «grea» (G). Schema experien?ei poate fi prezentat? astfel:
   ADN 1 (g, u) + ADN 2 (g, u) ( denaturare ( ADN 1 g + ADN 1 u + ADN 2 g  +
ADN 2 u ( renaturare ( ADN 1 (g, u) + ADN 1 G, 2 u  + ADN 1 u 2 g  +  ADN  2
(g, u).
   Din aceast? schem? reiese c? la renaturare e posibil?  atât  restabilirea
moleculelor ADN de tip primar, cât ?i la  formarea  moleculelor  hibride  de
ADN.
   Ca rezultat s-a descoperit c? moleculele hibride se formeaz? u?or atât în
timpul experien?elor cu ADN-ul de diferite tulpini ale  acelea?i  specii  de
bacterii (colibacilul), cât ?i cu  ADN-ul  speciilor  de  bacterii  înrudite
foarte apropiat. Cu cât speciile sunt înrudite mai apropiat  între  ele,  cu
atât ap?reau mai des moleculele hibride de ADN. În prezent aceast? metod?  a
devenit foarte popular? ?i se aplic? în laboratoarele din întreaga lume.
   A?a dar, se poate conchide c? autenticitatea opiniilor despre  gradul  de
înrudire filogenetic? a organismelor pe baza analizei complecte  a  ADN-ului
lor este mult mai  mare  decât  autenticitatea  rezultatelor  ob?inute  prin
compararea caracterelor lor fenotipice.
   În urma numeroaselor cercet?ri a  devenit  limpede  c?  la  animalele  ?i
plantele  superioare  deosebirile  în  structura  ADN-ului  sunt  mai  pu?in
pronun?ate decât  la  procario?i  (bacterii,  alge  albastre),  la  plantele
inferioare ?i la animalele nevertebrate. Dar nu este destul s?  ?tim  gradul
de asem?nare ?i de deosebire conform structurii  ADN-ului  organismelor  din
diferite grupuri sistematice. Aceasta  se întâmpl?  mai ales  la  eucario?ii
superiori, care se caracterizeaz? prin structura  mozaic?  (exo-nintron?)  a
genelor. În leg?tur? cu aceasta  trebuie în  primul  rând  s?  se  determine
succesivitatea nucleotidelor în partea func?ional?  a  genelor,  dar  nu  în
genere în ADN.
   Metodele de inginerie genic? au oferit poeibilitatea de a se  analiza  cu
exactitate structura fin? a genelor.  Deseori  func?ionarea  în  organism  a
unei gene construite depinde de  câteva  nucleotide.  În  prezent,  datorit?
analizei restric?ionale, a devenit posibil  a  se  determina  succesivitatea
exact? a nucleotidelor în gene, adic? «a citi» structura lor  primar?.  Dac?
cunoa?tem succesiunea genei, atunci putem determina cu u?urin??  succesiunea
aminoacid? a proteinei codificate de ea; în prezent adesea este  mai  simplu
a se determina structura primar?  a  proteinei  pe  aceast?  cale  indirect?
decât cu ajutorul secven?rii directe,  adic?  prin  descifrarea  succesiunii
aminoacizilor  în  proteine.  Dac?  determinarea  succesiunii  aminoacide  a
proteinei dureaz? luni ?i chiar  ani întregi, apoi în prezent se reu?e?te  a
secveniza ADN-ul în câteva s?pt?mâni.
      Importan?a acestei metode pentru ingineria  genic?  ne-o  demonstreaz?
faptul c? savantul american  U.  Hilbert,  autorul  ei  a  fost  distins  cu
premiul Nobel. În prezent experimentatorul poate citi  câte  1000  –5000  de
nucleotide pe zi. Prelucrarea ?i analiza multilateral? a  acestei  cantit??i
de informa?ie este deseori imposibil?  f?r?  ma?ina  electronic?  de  calcul
(MEC), care a devenit un aparat indispensabil al laboratorului de  inginerie
genic?.  MEC  poate  de  asemenea  prezenta,  ?inând  cont  de   succesiunea
nucleotidelor, specificul proteinei, pe care îl va  produce  aceast?   gen?.
Toat? aceast? informa?ie ma?ina o p?streaz? în memoria sa.
   Exist? câteva centre ?tiin?ifice, unde se p?streaz? informa?ia cu privire
la  structura  primar?  a  genelor.  Ce  creeaz?  o  banc?   de   succesiuni
nucleotide, înzestrate cu o puternic?  MEC.  Asemenea  b?nci  exist?  ?i  în
multe ??ri str?ine. Ele toate sunt  unite  printr-un  sistem  mondial  unic,
pentru ca în orice moment s?  se  poat?  ob?ine  informa?ia  despre  anumite
gene.
   Astfel ingineria genic? aduce nu numai un aport important la  cercet?rile
fundamentale în domeniul biologiei moleculare,  ci  contribuie  totodat?  la
elaborarea  unor aspecte practice ?tiin?ifice de mare  importan??,  inclusiv
ale sistematicii.

   15.3 Realiz?rile ?i perspectivele genosistematicii

   Care sunt rezultatele practice ob?inute de genosistematic?? Cercet?ri  ce
au avut un scop practic bine definit au  fost  începute  de  I.  Blohina  la
Institutul  de  cercet?ri  ?tiin?ifice   în   domeniul   epidemiologiei   ?i
microbiologiei din Gorchii Mai târziu la acest institut a fost creat  primul
laborator   specializat,   care   solu?ioneaz?   probleme   importante    de
microbiologie ?i epidemiologie practic?.
   Rapiditatea ?i exactitatea sunt avantaje ale metodelor genosistematice de
identificare a microbilor. Ele au mare importan?? atunci când  propriet??ile
microbului   sunt   denaturate   în   urma   contactului   cu    preparatele
medicamentoase sau în urma variabilit??ii ne ereditare obi?nuite.
   Aceste variabilit??i lezeaz?  prea  pu?in  programul,  dar  în  complexul
caracterelor  fenotinului  aduc  tr?s?turi  care   denatureaz?   «portretul»
microbului, f?cându-l de ne recunoscut. Iat? un  exemplu  din  practic?.  În
una din taberele de pionieri din Crimeia copiii au început a avea  tulbur?ri
gastrointestinale.  Prin  metodele  obi?nuite  nu  s-a  putut  determina  cu
exactitate  agentul  patogen.  Medicii  au  fost  nevoi?i  s?   recurg?   la
experien?e de hibridizare  molecular?  a  ADN-ului.  Ele  au  dat  rezultate
univoce, care au permis  a  se  identifica  microbul  ?i  a  se  lua  m?suri
antiepidemice.
   Metoda de hibridizare a ADN-ului s-a dovedit a  fi  foarte  util?  pentru
sistematica  microorganismelor.  Mult  timp  savan?ii  nu  erau  siguri   de
existen?a unor grupuri de microbi.  Pe  baza  comunit??ii  caracterelor  lor
fenotipice, cocii, lactobacilii, vibrionii ?i multe alte grupuri,  dup?  cum
s-a constatat, includeau specii ne înrudite.
   Printre numeroasele specii de microbi  exist?  ?i  un  grup  de  bacterii
luminiscente, al c?ror loc în sistematic? este determinat foarte vag.
   În anii 1965-1969 lucr?torii ?tiin?ifici ai vasului  marin  «Viteazi»  au
separat din apa marin? 50 de tulpini ale acestor microbi. Multe din  ele  n-
au putut fi determinate prin metodele  cunoscute  conform  caracterelor  lor
fenotipice. Savan?ii au hot?rât s? fac? analiza ADN-ului.  Ea  a  ar?tat  c?
dintre tulpinile separate 5  fac  parte  dintr-o  nou?  specie  de  bacterii
luminiscente, numit?  fotobacterium  belozerschii,  mo?tenind  numele  unuia
dintre fondatorii genosistematicii.
   Utilizarea criteriilor geneticiii moleculare a scos din impas sistematica
contemporan? a microorganismelor. Experien?ele  asupra  ADN-ului  au  permis
examinarea de pe pozi?ii noi a locului  pe  care  îl  ocup?  în  sistematic?
multe plante ?i animale superioare.
   Speciile de grâu, de exemplu, aproape nu se deosebesc dup? componen?a ADN-
ului atât între ele, cât ?i între speciile din genurile  apropiate  egilops,
secar?, orz. Totodat? ADN-ul diferitelor specii de crin, ceap?  adeseori  nu
se aseam?n? dup? structur?.
   Pentru  separarea  genurilor,  familiilor,  oridinelor  ?i   a   grupelor
sistematice mai superioare e nevoie de o  apreciere  obiectiv?  a  distan?ei
genetice dintre ele, a gradului de divergen?? a genotipurilor care  formeaz?
speciile lor.
   Ce poate oferi genosistematica în scopul  solu?ion?rii  acestei  probleme
dificile?
   Toate cercet?rile în care se folose?te metoda de hibridizare  a  ADN-ului
au condus la aceea?i concluzie: partea succesiunilor omologice (identice)  a
nucleotidelor în ADN scade pe m?sur? ce compar?m între ele  speciile  cu  un
grad tot mai mic de rudenie filogenetic?.
   La speciile din diferite clase de animale vertebrate, de obicei, se poate
g?si în ADN 5–15% de succesiuni omologice de  nucleotide,  la  speciile  din
diferitele ordine de aceea?i clas? – de la 25 pân?  la  40%  ?.  a.  m.  d.,
inclusiv  pân?  la  speciile  de  acela?i  gen,  care  deseori  nu  pot   fi
recunoscute.
   Aceste aprecieri cantitative ale asem?n?rii materialului genetic  pot  fi
utilizate  în  solu?ionarea  cazurilor  discutabile,  atunci  când  diferi?i
sistematicieni apreciaz?  în  mod  diferit  rangul  taxonului.  De  exemplu,
majoritatea sistematicienilor divizeaz? în prezent  pe?tii  în  dou?  clase:
pe?ti cartilagino?i ?i  pe?ti  oso?i.  Dup?  ce  a  fost  hibridizat  ADN-ul
rechinului cu  ADN-ul  crapului,  somnului,  gorbu?tei  ?i  nisetrului,  s-a
constatat o mare neasem?nare: au fost g?site doar aproape 10%  de  omologii,
fapt ce confirm? teza cu privire la dep?rtarea ce exist? între  aceste  dou?
grupuri de pe?ti.
   S-au dovedit a fi nea?teptate, îns?,  rezultatele  hibridiz?rii  ADN-ului
pe?tilor oso?i: partea omologiilor în ADN-ul nisetrului pe de o parte  ?i  a
reprezentan?ilor  a  trei  subordini  diferite  –   costr??ului,   crapului,
somonului – pe de alta, a fost de asemenea mic? – aproape 10%.
   Pe baza  acestor  rezultate  s-a  tras  concluzia  c?  este  ra?ional  ca
sturionii s? fie extra?i din clasa pe?tilor oso?i ?i s? alc?tuiasc? o  clas?
independent?, precum considera pe timpuri ?i A. N. Sever?ev.
   Astfel  metodele  ingineriei  genice  fac  posibil?  studierea  evolu?iei
moleculare  a  lumii  vegetale  ?i  lumii  animale,  precum  ?i  a  regnului
microorganismelor. Ele pot fi de mare ajutor la solu?ionarea unei  serii  de
probleme ce ?in  de  arheologie,  de  evolu?ia  omului,  de  dezvoltarea  ?i
migra?ia  popoarelor.  Aceast?  posibilitate  o  confirm?   ?i   comunicarea
senza?ional? f?cut? nu demult de  c?tre  savantul  suedez  S.  Paabo  de  la
Universitatea  Uppsala  despre  clonarea  reu?it?  a  ADN-ului  extras   din
r?m??i?ele mumiei unui copil egiptean, care a tr?it aproape 2400 de  ani  în
urm?.
   Autorul cercet?rii a încercat s? separe ADN-ul din dou?zeci  ?i  trei  de
diferite mumii, dar numai într-un singur caz a avut noroc. Din pulpa  stâng?
a unui prin? egiptean balzamat în vârst? de un an, ce se  p?stra  la  muzeul
din Berlin, el a extras câteva celule. Din acestea a separat un fragment  de
ADN, pe care l-a inserat într-o plazmid?  bacterian?  ?i  l-a  înmul?it.  În
articolul publicat în revista «Nature» din aprilie 1985 autorul a  prezentat
succesiunea complect? a fragmentului clonat de ADN ce con?inea aproape  3400
de nucleotide. S-a constatat c? fragmentul de ADN studiat a r?mas  nev?t?mat
în timpul mumifierii, p?str?rii ?i nu ?i-a pierdut func?iile  genetice.  A?a
a fost dovedit? posibilitatea separ?rii ?i  studierii  fragmentelor  de  ADN
str?vechi.
   Clonarea ?i descifrarea ADN-ului  din  r?m??i?ele  ce  s-au  p?strat  ale
oamenilor (ele se întâlnesc nu numai în  Egipt,  ci  ?i  în  Peru,  Japonia,
Australia, Europa) deschid arheologilor perspective  captivante.  Compararea
succesiunilor nucleotidice permite doar determinarea rudeniei  genetice.  În
viitor noua metoda va fi utilizat? la solu?ionarea numeroaselor  enigme,  ce
stau în fa?a arheologilor cu privire la originea ?i  migra?iile  str?mo?ilor
no?tri. Ea va oferi posibilitatea de a se  determina  cu  un  mare  grad  de
precizie vârsta biologic? a speciei umane ?i a rudelor ei apropiate.  Datele
moderne, ob?inute cu ajutorul metodelor ingineriei genice, au permis  s?  se
fac? o precizare esen?ial?: omul a început s?  se  deosebeasc?  de  ruda  sa
cimpanzeul numai cu 5 milioane de ani în urm?, nu  cu  8  milioane,  cum  se
presupunea  înainte.  S-a  descoperit  c?  98%  din  materialul  genetic  al
cimpanzeului este identic cu cel  al  omului  ?i  numai  2%  din  acesta  se
deosebe?te.
   Cunoa?terea legit??ilor dezvolt?rii evolutive (istorice) a  tot  ce  este
viu pe  P?mânt  prezint?  o  importan??  colosal?.  Ea  confirm?  caracterul
material al lumii organice din jurul nostru,  dezv?luie  baza  dialectic?  a
dezvolt?rii ei. Bazându-se pe datele genosistematicii, putem prevedea  calea
de mai departe a evolu?iei vie?ii pe P?mânt ?i,  prin  urmare,  metodele  de
dirijare ?i orientare ale ei.
   Cunoa?terea rudeniei filogenetice dintre diferitele grupuri de  organisme
ne ofer? un instrument  minunat  de  modificare  a  formelor  existente,  de
reconstituire a unor specii de plante ?i animale disp?rute ?i  de  creare  a
unora noi.

                     XVI. INGINERIA GENETIC? ?I MEDICINA


   16.1 Povara genetic? în societatea uman?

   «Minte s?n?toas? într-un corp s?n?tos» – spune  proverbul  antic.  ?i  nu
întâmpl?tor oamenii î?i doresc în primul rând s?n?tate.  Fericirea  familiei
depinde ?i ea în mare parte de s?n?tatea copiilor.
   Numeroasele boli de care sufer? oamenii au  cauze  diferite.  Dac?  boala
pruncului este  provocat?  de  ac?iunea  unor  factori  nefavorabili  asupra
organismului f?tului, ea se consider?  neereditar?,  dobândit?.  Dac?  ea  a
fost determinat? de genele defectate ale p?rin?ilor, ea este ereditar?.
   Medicina modern? se achit? u?or cu bolile dobândite. Ea a câ?tigat  lupta
cu epidemiile de pest?, de variol?, de holer?, care în  trecut  secerau  mii
de vie?i  omene?ti.  Ea  lupt?  cu  mai  mult  succes  contra  tuberculozei,
pneumoniei, dizenteriei ?i numeroaselor boli de copii.
   Cât prive?te bolile ereditare, situa?ia este  alta,  deoarece  în  aceste
cazuri îl putem trata par?ial pe bolnav, dar nu putem  lichida  boala,  c?ci
deocamdat? nu e posibil? prevenirea transmiterii ei genera?iei ulterioare.
   De aceea, când în familie un copil e bolnav din n?scare, p?rin?ii vor  s?
?tie dac? urm?torul prunc o s? fie s?n?tos sau îl amenin??  aceea?i  soart?.
Incertitudinea îl sile?te s? se  ab?in?  de  la  procreare,  s?  recurg?  la
întreruperea artificial? a sarcinii ?. a.  Acestea  duc  la  traume  psihice
grave ?i deseori sunt cauze de destr?mare a familiei.
   Conform calculelor efectuate de diferi?i savan?i, 7–10% din num?rul total
al oamenilor au  devieri  de  la  norma  biologic?.  Mai  mult  chiar,  avem
impresia c? bolile ereditare sunt în cre?tere. Acest lucru  este  determinat
de multe cauze, ?i în primul rând de poluarea global? a mediului ambiant.
   Odat?  cu  dezvoltarea  industriei   ?i   tehnicii   în   ora?e   ?i   cu
industrializarea ?i chimizarea produc?iei  agricole,  în  mediul  ambiant  a
ap?rut o  mare  cantitate  de  agen?i  mutageni,  care  provoac?  modific?ri
ereditare  –  muta?ii.  Frecven?a  muta?iilor  poate  spori  mult   datorit?
cre?terii fonului artificial al radia?iei, ac?iunii mutagenilor  chimici  ?i
a multor pesticide. În  prezent  sunt  cunoscu?i  aproape  2000  de  compu?i
chimici cu  un  efect  mutagenic.  S-a  mai  constatat  c?  unele  preparate
medicamentoase, dac?-s folosite prea mult, pot avea ?i ele rol de mutageni.
   Utilizarea f?r? control a medicamentelor, fumatul ?i consumul  alcoolului
de c?tre femeile gravide exercit? o influen??  negativa  asupra  dezvolt?rii
f?tului. Din aceast? cauz? atât la femei,  cât  ?i  la  b?rba?i  deseori  se
formeaz? game?i de valoare genetic? incomplet?.
   Agen?ii mutageni  de  origine  fizic?  ?i  chimic?  provoac?  modificarea
genelor, cromozomilor ?i a unor întregi genomi  atât  în  celulele  sexuale,
precum ?i în celulele somatice. Din cauza  tulbur?rilor  aparatului  genetic
al celulelor sexuale, ele î?i pierd  vitalitatea  ?i  nu  pot  participa  la
fecundare sau produc zigo?i, embrioni ?i  fe?i  de  valoare  incomplet?,  cu
vitalitate sc?zut?, care sunt elimina?i la diferite  etape  de  embriogenez?
?i dezvoltare postembrionar?. Dac? muta?iile nu exercit?  nici  o  influen??
asupra vitalit??ii, ele conduc la  dezvoltarea  bolilor  ereditare  care  au
forme  diferite  ?i  care,  luate  în  ansamblu,  creeaz?  a?a-zisa   povar?
muta?ional? sau genetic? (ereditar?) în popula?iile omului.
   În unele ??ri s-a f?cut o statistica foarte trist?. În SUA,  de  exemplu,
numai jum?tate din 5–10 milioane de gravidit??i ating maturitatea,  cealalt?
jum?tate  se  sfâr?esc  cu  pieirea  embrionilor  în  etapele   precoce   de
dezvoltare. Din 3,2 milioane de embrioni, care au  atins  vârsta  de  20  de
s?pt?mâni, 40 de mii pier, f?r? a dovedi s? se nasc?. Tot atâ?ia prunci  mor
în prima lun? dup? na?tere din cauza unor defecte, alte 40 de mii  r?mân  în
via??, având  vicii congenitale, care uneori pot fi tratate. În  fiecare  an
se nasc aproximativ 90 mii de copii deficien?i mintal ?i  150  de  mii  care
vor înv??a cu greu.
   Care sunt cauzele acestor nenorociri? Principala se con?ine în genele  ?i
cromozomii defecta?i care se transmit prin ereditate. Fiecare om  care  pare
s?n?tos are în aparatul cromozomic al  celulelor  sale  cel  pu?in  12  gene
defectate, care pân? la un anumit timp nu se manifest?, deoarece se afl?  în
stare heterozigot?. Îns? atunci  când  aceste  gene  recisive  mutante  sunt
introduse în zigotul simultan ?i de gameta masculin? ?i de gameta  feminin?,
ele trec în stare homozigot? ?i conduc la dezvoltarea unei boli ereditare.
   ?tiin?a cunoa?te peste 2000 de  boli  ereditare  ale  omului  ce  ?in  de
muta?iile unor gene aparte ?i aproape 500 de  boli,  ce  ?in  de  tulburarea
structurii sau num?rului cromozomilor. Ele, independent de  voin?a  noastr?,
se transmit genera?iilor viitoare, dac? medicina nu va  interveni  la  etapa
embrionar? de dezvoltare a acestor boli.
   Prezint? interes urm?toarele date. Frecven?a  muta?iilor  cromozomice  la
avorturile medicale (cu scopul regl?rii natalit??ii)  nu  dep??e?te  2%,  la
avorturile spontane  ea  constituie  20–25%.  În  primele  10  s?pt?mâni  de
graviditate  ea  atinge  50%,  iar  la  6  s?pt?mâni  –  70%.  Aceste   date
demonstreaz? c? dac? în garnitura cromozomic?  a  embrionilor  intervin  mai
multe tulbur?ri, atunci fe?ii sunt elimina?i  mai  repede.  De  aceea  putem
presupune c? majoritatea absolut? a zigo?ilor cu  tulbur?ri  mai  complicate
ale cromozomilor este eliminat? imediat dup? ce  a  fost  conceput?  sau  în
cele dou?-trei s?pt?mâni ce urmeaz? dup? ea. Ei scap? din câmpul  de  vedere
al medicilor ?i nu sunt examina?i de c?tre ace?tia.
   A?a dar, pieirea intrauterin? a game?ilor, zigo?ilor  ?i  embrionilor  de
valoare genetic? incomplet? constituie un mecanism de selec?ie la  om.  Dac?
n-ar exista ac?iunea de eliminare a selec?iei naturale la  etapa  embrionar?
de dezvoltare, num?rul bolilor ereditare ar fi foarte mare. Acesta  e  rolul
profilactic al selec?iei embrionare.
   Sunt descrise multe boli, care se transmit stabil prin ereditate. Printre
ele  cit?m  –  surdomu?ia,  podagra,  ?izofrenia,  hemofilia,   daltonismul,
albinismul  (pielea  ?i  p?rul  sunt  incolore,  ochii  trandafirii),  boala
oaselor  de  marmor?  (fragilitatea  oaselor),  unele   forme   de   diabet,
înc?run?irea ?i chelia ?. a.
   Faptul c? unele boli se  transmit  prin  ereditate  se  cuno?tea  demult.
Astfel în 1716 lui Edvar Lambert, fiu al unor p?rin?i s?n?to?i, a început  a
i se întuneca repede pielea ?i apoi s-a acoperit cu solzi?ori. Edvar a  avut
6 fii, care au avut ?i ei piele de porc ghimpos. Acest semn s-a  repetat  la
?ase  genera?ii  posterioare  de  b?ie?i.   Istoria   cunoa?te   cazuri   de
transmitere  prin  ereditate  a  cecit??ii  nocturne  congenitale,  care  au
mo?tenit-o 134 de urma?i ai unui neam  de  elit?  pe  parcursul  mai  multor
genera?ii.
   Regii germani din  dinastia  Habsburgic?,  care  au  cârmuit  între  anii
1273–1918, la început în Sfântul Imperiu roman, apoi în Spania, Austria  ?i,
în sfâr?it, în Austro-Ungaria, aveau falca de jos  proeminent?  ?i  buza  de
jos deformat? în mod specific.  Mo?tenirea  acestor  caractere  s-a  studiat
foarte am?nun?it, rezultatele  au  fost  publicate  împreun?  cu  portretele
istorice de  Academia  imperial?,  care  se  afla  sub  auspiciile  familiei
Habsburgilor. Dac? privim portretul unui membru al familiei din secolul  XIV
?i portretul unui urma? din secolul XIX,  vom  vedea  c?  acest  semn,  buza
habsburgic?, se transmitea din genera?ie în genera?ie ?i  se  reproducea  cu
exactitate.
   Articula?iile, oasele, cartilagiile,  ligamentele  con?in  ni?te  glucide
numite mucopolizaharide. Dac? metabolismul lor este tulburat,  copiii  r?mân
în dezvoltarea lor intelectual? ?i fizic?. Cre?terea lor încetine?te  brusc,
li se deformeaz? cutia toracic? ?i membrele, deseori le cre?te un  gheb.  Se
presupune c? Nicollo Paganini a suferit de o astfel de boal?.
   Geneticiienii contemporani  au  g?sit  explica?ia  înf??i??rii  bizare  a
marelui  violonist.   Fa?a   lui   palid?,   ochii   enoftalmici,   degetele
supraelastice ?i extrem de lungi –  ele  toate  sunt  caracteristice  pentru
sindromul Marfan – o boal? ereditar?, descris? pentru prima  dat?  peste  56
de ani dup? moartea lui Paganini. Virtuozitatea interpret?rii  lui  Paganini
se  explica  prin  structura  neobi?nuit?  a  degetelor.  Bineîn?eles,  plus
talentul s?u muzical.
   În anul 1866 neuropatologul englez L. Down a descris pentru prima dat?  o
boal? congenital?, care afecta în mediu  unul  din  600  de  prunci.  Copiii
bolnavi erau indolen?i, cu limba groas?, stângace, cu nasul turtit, cu  fa?a
palpebral?  îngust?.  Deseori  sufereau  de   leziuni   valvulare   cardiace
congenitale  ?i  întotdeauna  erau  deficien?i  mintal.  Mul?i   dintre   ei
alc?tuiau contingentul  spitalelor  de  psihiatrie.  Aceast?  boal?  a  fost
numit?  boala  lui  Down,  mo?tenind  numele  medicului  care  a  descris-o.
Adev?rata ei cauz?, îns?, a fost descoperit? de savantul francez  J.  Legen.
El a studiat la microscop multe celule luate  de  la  copiii  bolnavi  ?i  a
descoperit c? ele în loc de 46 de cromozomi au 47. Cromozomul de  prisos  se
afl? în perechea 21. De aceea aceast? tulburare  mai  poart?  numele  ?i  de
trizomia-21. Odat? cu înaintarea  în  vârst?  a  mamei,  spore?te  pericolul
na?terii unor astfel de copii. La femeile  între  19–21  ani  un  «daun»  se
na?te la 2500 de copii, iar la femeile de 45 de ani – unul la 40.
   Bolnavii cu sindromul «daun» tr?iesc câteva zeci de ani. Tratamentul este
ineficient. Uneori ei pot fi înv??a?i s? citeasc? ?i s? scrie.
   O  alt?  boal?  cromozomic?  este   sindromul   Edvards,   provocat?   de
neconcordan?a cromozomilor în  perechea  18.  El  este  întotdeauna  mortal.
Copiii mor peste câteva luni de  la  na?tere.  Ei  au  ochi  mici,  urechile
dispuse neregulat, sternul scurt, le lipse?te gâtul, au  defecte  la  degete
?. a. Feti?e cu sindromul  Edvards  se  nasc  de  dou?  ori  mai  des  decât
b?ie?ei. Ca ?i în cazul trizomiei-21, trizomia-18 depinde de  vârsta  mamei:
cu cât mama este mai în vârst?, cu  atât  este  mai  posibil?  neconcordan?a
perechii a 18-ea a cromozomilor.
   «Sindromul  Patau»  este  numit  trizomia-13  (lipsa  de  concordan??  în
perechea 13 de cromozomi). În cazul acestei boli  la  copii  nu  se  sudeaz?
buza de sus cu bolta palatin? de sus. În popor aceast? anomalie  se  nume?te
«buza  de  iepure».  Ea  este  înso?it?  de  leziunea   valvular?   cardiac?
congenital? ?i pruncii pot avea ?ase degete. Copiii cu trizomia-13  se  nasc
cu o mic? mas? a corpului (mai pu?in de  2,5  kg)  ?i  mor,  de  regul?,  în
primele luni ale vie?ii.
   Am adus exemple de boli  genice  ?i  cromozomice,  care  formeaz?  povara
genetic? a umanit??ii. Men?ion?m  c?  ereditatea  s?n?toas?  serve?te  drept
baz?  a  form?rii   personalit??ii   multilateral   dezvoltate.   Ereditatea
patologic? dimpotriv?, devine o povar? pentru societate, familie  ?i  pentru
bolnav. De aceea grija pentru ereditatea f?r? anomalii a omului  trebuie  s?
devin? o sarcin? comun? a tuturor oamenilor: de stat,  savan?i,  medici  din
întreaga lume.
   Politica consecvent?  cu  privire  la  prevenirea  catastrofei  nucleare,
lichidarea armelor chimice, biologice ?i a altor  arme  reflect?  n?zuin?ele
tuturor oamenilor de a men?ine via?a pe mica noastr? planet?  ?i  ereditatea
s?n?toas? ne întregul glob p?mântesc. Mai  sunt  vii  în  amintirea  noastr?
evenimentele ce  au  demonstrat  uria?a  for??  de  distrugere  a  radia?iei
nucleare. Dup? exploziile din august 1945  a  bombelor  atomice  în  Japonia
18,7% din femeile gravide nu au mai  devenit  mame  din  cauza  avorturilor,
23,3% au n?scut copii mor?i, 26% din prunci au  murit  curând  dup?  na?tere
din cauza leziunilor provocate de radia?ie. Chiar  acum,  dup?  atâ?ia  ani,
la Herosima continu? s? moar? mul?i oameni  din  cauza  iradierii  bunicilor
lor. Consecin?e la fel de triste provoac? folosirea armei  chimice.  Avia?ia
american? a aruncat deasupra Vietnamului  ?i  a  raioanelor  învecinate  ale
Campuciei mii de tone de  armament  chimic,  numit  «substan??  portocalie».
Reprezentan?ii oficiali ai Pentagonului ?tiau, desigur, c?  acest  preparat,
folosit, chipurile, numai pentru nimicirea frunzelor din  p?duri,  pentru  a
descoperi partizanii, poate provoca multe boli. Utilizarea de  c?tre  armata
american? a substan?elor chimice toxice se  resimte  ?i  acum,  consecin?ele
lor au afectat câteva genera?ii de vietnamezi.
   Defoliantul care con?inea una dintre cele mai toxice substan?e,  dioxina,
nu i-a cru?at nici pe solda?ii americani. În lista jertfelor lui se  înscriu
20 mii de veterani ai r?zboiului american, care sufer? în urma aplic?rii  de
c?tre ei a acestei toxine. ?i aceast? lista continu?  s?  sporeasc?.  Pentru
ei ?i  membrii  familiilor  lor  intoxicarea  cu  «substan??  portocalie»  a
devenit cauza îmboln?virii de cancer  a  ficatului,  pierderii  echilibrului
psihic, avorturilor la femei, na?terea unor copii anormali.
   Serviciile medicale din ?ara noastr? lucreaz? mult în  aceast?  direc?ie,
în scopul prevenirii bolilor ereditare. Au  fost  deschise  ?i  func?ioneaz?
cabinete consultative ?i sec?ii de genetic? medical?. Medicina  genetic?  nu
dispune înc? de mijloace efective pentru tratamentul multor boli  ereditare,
dar  în  viitorul  apropiat,  pe  m?sura  dezvolt?rii  metodelor  ingineriei
genice, vor apare noi posibilit??i de terapie genetic? a bolilor  ereditare.
În  continuare  vom  relata  unele  realiz?ri  ale  ingineriei  genetice  în
domeniul acesta.

   16.2 Medicamentele – sub controlul genelor

   În domeniul medicinii sarcinile ingineriei  genetice  ?in  de  producerea
diferitelor preparate  a  c?ror  fabricare  este  imposibil?  prin  metodele
tradi?ionale sau necesit? un volum mare de munc?.
   În prezent se  aplic?  mult  interferon  –  un  medicament  care  permite
combaterea numeroaselor infec?ii,  ?i  în  primul  rând  a  celor  virotice.
Printre ele se num?r? toate felurile de grip?, hepatita  virotic?,  scleroza
difuz? ?. a. Interferonul exercit? un efect pozitiv ?i la  tratamentul  unor
boli  canceroase  cum  sunt  osteosarcomul,  mielomul,  melanomul,  tumoarea
laringelui, meningeomul ?i cancerul pulmonar.
   Interferonul e foarte necesar, dar el se produce deocamdat? în  cantit??i
foarte  mici,  deoarece  este  un  preparat  specific.  Pentru   tratamentul
oamenilor este eficient numai acel care se ob?ine din sângele omului.
   Componen?a chimic? a interferonului o constituie o protein? elaborat?  de
celulele omului ?i ale  celorlalte  vertebrate  drept  reac?ie  la  infec?ia
virotic?. Interferonul omului se extrage din leucocitele  sângelui  sau  din
celulele ?esutului conjunctiv – din fibrola?ti. Dintr-un litru de  sânge  se
extrage o cantitate de interferon suficient? pentru o singur? injec?ie.  S-a
calculat c? interferonul ob?inut din sângele tuturor  oamenilor  ce  tr?iesc
pe P?mânt ar ajunge doar pentru tratamentul a 20 mii de oameni.
   În  prezent  ingineria  genic?  a  procedat  la  solu?ionarea   problemei
interferonului.  Firmele   mari   «Biogen»   ?i   «Ghenenteh»,   precum   ?i
laboratoarele din Belgia, Elve?ia ?i Japonia au început producerea  lui  din
a doua jum?tate a anului 1980.
   Ce s-a realizat  deocamdat??  Culturile  celulelor  de  leucocite  ?i  de
fibrobla?ti ai omului au fost contaminate cu  virus  ?i  în  ele  a  început
elaborarea interferonului. Din aceste celule s-a separat ARNi ?i din el,  cu
ajutorul revertazei, a fost sintetizat ADNc. Apoi ADN-ul purt?tor  al  genei
necesare a fost inclus în plasmida colibacilului. Astfel bacteria a  ob?inut
o proprietate nou? de a produce interferonul omului.
   În anul  1982  s-a  ob?inut  sintetizarea  în  celulele  colibacilului  a
interferonului leucocitar. Prima etap? a cercet?rilor  const?   în  clonarea
?i identificarea genei, iar a doua – în ob?inerea din  leucocitele  sângelui
omului a ARN-ului  informativ,  care  codific?  sinteza  interferonului.  În
acest scop în leucocitele sângelui a fost inserat virusul bolii de  Newcastl
– un stimulator puternic al  interferonului,  care  genereaz?  sinteza  lui.
Dup? aceea gena interferonului a fost inserat?, cu  ajutorul  plasmidei,  în
gena colibacilului. ?i bacteriile au început s? produc? interferonul. Dintr-
un litru de mediu de cultur? (recalculat la  1  litru  de  sânge)  se  poate
ob?ine de 1000 de ori mai mult interferon.
   Astfel  s-a  f?cut  un  pas  important  spre  producerea  industrial?   a
interferonului leucocitar relativ ieftin. Pentru munca rodnic?  în  domeniul
acesta savan?ilor sovietici Iu. Ovcinnicov, E. Sverdlov, S. ?arev ?.  a.  li
s-a decernat premiul Lenin.
   Bacteriile «programate» special în acest scop elaboreaz?  ?i  medicamente
antitumorale. Unul din ele –  limfotoxina  este  o  protein?,  elaborat?  de
celulele sistemului imun al omului (limfocite).  El  are  capacitatea  de  a
ucide celulele tumorale f?r? a influen?a  celulele  s?n?toase.  Limfocitele,
îns?, produc aceast? protein? în cantit??i foarte mici ?i de aceea  pân?  în
prezent nu s-a reu?it s? se cerceteze am?nun?it însu?irile ei.
   Pentru  a  ob?ine  aceast?  protein?  minunat?  în  cantit??i  mai  mari,
colaboratorii uneia din firmele de inginerie genetic? din SUA au hot?rât  s?
utilizeze bacteriile cu care  se  lucreaz?  mult  mai  u?or  ?i-s  mult  mai
ieftine decât culturile de limfocite. În acest  scop  a  fost  nevoie  de  o
gen?, care  s?  codifice  limfotoxina.  Pentru  a  sintetiza  aceast?  gen?,
savan?ii au început s? determine succesiunea aminoacizilor din  limfotoxin?.
Ei au reu?it s? descifreze un fragment compus din 155  de  aminoacizi,  care
alc?tuia 90% din  lungimea  moleculei  proteice.  Utilizând  datele  codului
genetic, ei au sintetizat gena, care codific?  limfotoxina  scurtat?  ?i  au
inserat-o în bacteria E. coli. Dar experimentatorii au  r?mas  decep?iona?i:
proteina «scurtat?», elaborat? de bacterii,  nu  era  activa  din  punct  de
vedere biologic.
   Urm?toarea etap? a fost g?sirea acelei p?r?i a  genei  care  lipsea.  Din
limfoci?i a fost separat ARNi-ul din care s-au ob?inut copii de  ADN.  Între
acestea trebuia de g?sit copia care codific? limfotoxina. În  acest  scop  a
fost utilizat? metoda de hibridizare a  ADN-ului.  Apoi  din  copia  de  ADN
c?utat? a fost t?iat un sector ce codifica fragmentul final care  lipsea  ?i
a fost sudat la gena sintetic?.
   Bacteriile în care a fost inserat? gena «sudat?» au  început  s?  produc?
limfotoxina, însu?irile ?i gradul de activitate ale c?reia nu  se  deosebeau
de însu?irile celei naturale. Producerea ei prin aceast? metod?  a  fost  de
500 de ori mai mare decât cea produs? de cultura limfoci?ilor. Când  aceast?
limfotoxin?  a  fost  administrat?  ?oarecilor  în  tumoarea  provocat?   de
cancerogenele chimice, tumoarea pierea.
   Speciali?tii americani au reu?it printr-o metod? analog?  s?  cloneze  în
bacterii gena unei alte proteine anticanceroase a omului –  a  a?a-numitului
factor al necrozei tumorii.
   Dac?  proteinele  ob?inute  pe  calea  ingineriei  genice  vor  putea  fi
utilizate pentru tratamentul oamenilor, ele vor deveni  medicamente  de  tip
nou. Preparatele anticanceroase folosite pân? în prezent sunt ne  specifice:
ele ac?ioneaz? atât asupra celulelor canceroase,  cât  ?i  asupra  celulelor
normale. Afar? de aceasta , ele sunt ni?te substan?e  str?ine  organismului,
pe  când  limfotoxina  ?i   factorul   necrozei   tumorilor   sunt   proprii
organismului. Aceste preparate se afl? în etapa experimentelor clinice.
   Ingineria genic? a f?cut posibil? crearea  a?a-numitelor  vaccinuri  vii.
Vaccinul viu se ob?ine atunci când «se sutureaz?» la un loc, bun?oar?,  ADN-
ul virusului de variol? ?i o anumit? gen? a hepatitei care  func?ioneaz?  în
caliate de vaccin antihepatic.  Vaccinarea  obi?nuit?  a  acestui  -!reparat
provoac? simultan rezisten?a contra  variolei  ?i  hepatitei.  Lucr?rile  de
creare a vaccinului contra hepatitei (boala Botchin sau icter), boal?  grav?
?i foarte r?spândit?,  sunt  efectuate  de  doctorul  în  ?tiin?e  biologice
I?tvan  Fodor,  conduc?tor  de  laborator  la  Institutul  de  biochimie  ?i
fiziologie a microorganismelor din -  ora?ul  Pu?chino.  Conform  planurilor
savan?ilor, principalul avantaj al acestei substan?e  pe  lâng?  eficacitate
trebuie s?  devin?  ?i  producerea  ei  în  cantit??i  ce-ar  face  posibil?
vaccinarea în mas? a popula?iei.  Vaccinul  contra  icterului,  elaborat  în
SUA, se f?cea din sângele omului care a  suferit  de  aceast?  boal?.  Acest
vaccin îl cost? pe pacient o sut? de dolari.
   Bazându-se pe datele ingineriei genetice, grupul  ?tiin?ific  al  lui  I.
Fodor primul în practica medical? a reu?it s?  insereze  gena  hepatitei  în
genomul vaccinei contra variolei. A fost ob?inut? o  vaccin?  hibrid?,  care
poate fi utilizat? contra a dou? boli simultan.
   Juste?ea presupunerilor, f?cute  de  c?tre  savan?i,  au  confirmat-o  ?i
examenele de  laborator.  În  sângele  iepurilor  de  cas?,  c?rora  li  s-a
administrat preparatul recombinat, au fost descoperi?i  anticorpi  nu  numai
contra variolei, dar ?i contra hepatitei.
   Experien?ele efectuate, asupra animalelor nu  puteau  fi,  îns?,  absolut
conving?toare. Doar hepatita e  o  boal?  de  care  sufer?  în  primul  rând
oamenii. Savan?ii din laboratorul doctorului Fodor au luat  benevol  decizia
de a deveni primii oameni în lume vaccina?i contra icterului, fiind  absolut
convin?i teoretic c? aceasta  nu poate provoca consecin?e  grave.  În  acest
fel unsprezece oameni de pe P?mînt de acum înainte nu  mai  sunt  amenin?a?i
de icter. Ace?tia sunt membrii colectivului condus de I.  Fodor.  Organismul
fiec?ruia din ei a ac?ionat la vaccin prin reac?ia imun?.
   Autorii noii inven?ii sunt convin?i c? în viitorul apropiat vaccinarea în
mas? contra hepatitei va deveni posibil? în orice col? al planetei;  fiecare
vaccin va costa câteva copeici.
   Astfel pentru întâia dat? o singur? fiol? con?ine un  preparat  contra  a
dou? boli – a variolei ?i  a  icterului.  E  posibil?  oare  ob?inerea  unui
vaccin  mai  universal?  Savan?ii  sunt  foarte  optimi?ti  în  acest  sens.
Tehnologia  ADN-ului  recombinat,  ingineria  genic?  ?i  noile  metode   de
biotehnologie  vor  permite,  probabil,  crearea  de  vaccinuri   care   «ar
func?iona» simultan  contra  unei  serii  de  virusuri  agen?i  patogeni  ai
bolilor infec?ioase. Biologia virusurilor permite «înghesuirea»  în  genomul
vaccinului  de  variol?  înc?  a  dou?zeci-treizeci  de  gene.  Astfel  dup?
vaccinare organismul omului va ob?ine un scut sigur contra multor boli.
   Unul dintre domeniile  medicinii,  în  care  este  deosebit  de  necesar?
interven?ia  ingineriei  genice,  este   endocrinologia.   Aceast?   ?tiin??
studiaz? bolile legate de tulburarea cre?terii ?i dezvolt?rii  organismului,
precum ?i tulbur?rile metabolismului provocate de insuficien?a  sau  excesul
unor proteine speciale – a hormonilor. Hormonii se sintetizeaz?  în  anumite
organe ale animalelor ?i omului ?i este imposibil a-i  ob?ine  în  cantit??i
mai mari în afara ingineriei genice. De exemplu,  pentru  a  se  produce  un
miligram de hormon tiroliberin? a fost nevoie s? se  prelucreze  7  tone  de
hipotalamus, luate de la 5 milioane de oi.
   Unul  din  primii  hormoni  ob?inu?i  de  ingineria  genic?  în  celulele
colibacilului a fost somatostatina, despre care  am  mai  relatat.  Ea  este
elaborat?  în  organism  de  hipotalamus  (o  gland?  ce  se  afl?  la  baza
creierului).   Somatostatina   regleaz?   secre?ia   hormonului    cre?terii
(somatotropinei)  ?i  a  insulinei.  Ea  se  folose?te  pentru   tratamentul
acromegaliei ?i diabetului.
   Cu ajutorul somatotropinei,  ob?inute  ?i  ea  prin  metodele  ingineriei
genice, le putem ajuta oamenilor cu în?l?imea de 120–130 centimetri  s?  mai
creasc?. Unii pacien?i cresc timp de un an cu 3 cm, ?i nu numai în  perioada
copil?riei, ci ?i în cea a adolescen?ei. Medicii lituanieni au  reu?it  s?-i
fac? s? creasc? pe oamenii de 25–28 de ani. Aceste date confirm? o  dat?  în
plus posibilit??ile mari de care dispune terapia hormonal?.
   Insuficien?a în organism a hormonului pancreasului, a insulinei, provoac?
o boal? grav? – diabetul zaharat. Peste 60 de milioane de oameni  din  lumea
întreag? sufer? de aceast? boal?, care se transmite  ?i  prin  ereditate  ?i
care ocup? locul trei, în ce prive?te cazurile de mortalitate,  dup?  bolile
cardio-vasculare ?i canceroase. Num?rul bolnavilor  de  diabet  spore?te  cu
fiecare an ?i insulina, ob?inut? prin  metoda  tradi?ional?  din  pancreasul
porcilor ?i vi?eilor, nu mai ajunge. Chiar  mai  mult,  preparatul  provoac?
unor bolnavi, mai alee copiilor,  reac?ii  alergice.  De  aceea  s-a  propus
ob?inerea insulinei de la om, nu de  la  animale  prin  metodele  ingineriei
genice.
   Au fost elaborate dou? metode de ob?inere a insulinei. Prima  –  clonarea
artificial? a genei sintetizate a  insulinei.  Dac?  sintetizarea  genei  pe
cale chimic? este dificil?, atunci se procedeaz? la o metod?  de  ocol.  Din
celulele eucario?ilor se separ? o gen? matur? (ARNi) de insulin?.  Apoi,  cu
ajutorul fermentului, a transcriptazei reversibile  (revertazei)  din  acest
ARNi se ob?ine o copie complementar? a ADN-ului –  ADNc.  Catena  ARNi  este
distrus? ?i cu ajutorul fermentului  ADN-polimeraza  este  sintetizat?  o  a
doua caten? ADNc. Pentru a se putea insera în  vector-gena  sintetizat?,  cu
ajutorul ligazei se sutureaz? la capetele ei succesiuni nucleotidice  scurte
– lincherii. Lincherii au o structur?  de  nucleotide  pe  care  o  recunosc
restrictazele. În continuare construirea vectorului hibrid se face  pe  cale
obi?nuit?. Dup?  prelucrare  cu  restrictaz?  a  vectorului  ?i  a  ADNc  cu
ajutorul ligazei se ob?ine  un  ADN  recombinat,  care  poate  func?iona  în
celula bacterian?. Dar, pentru ca  noua  gen?  s?  func?ioneze  eficace,  în
componen?a  moleculei  recombinate,  înaintea  ei,  se  pune   un   promotor
bacterial ?i un sector de ADN responsabil pentru  leg?tura  dintre  ARNi  cu
ribozoma bacterian?. Abia dup? aceasta  încep s? se  produc?  moleculele  de
proinsulin? în bacterie.
   Molecula de insulin? este compus? din dou? catene proteice: catena A cu o
lungime de 21 de aminoacizi ?i catena B constituit? din  30  de  aminoacizi.
Catenele sunt legate între ele prin leg?turi bisulfide. De  aceea  cea  de-a
doua metod? de ob?inere a insulinei se bazeaz? pe  sintetizarea  artificial?
a genelor catenelor A ?i B în form? de ADN. Aceasta  se ob?ine  cu  ajutorul
«ma?inii genice», al c?rei principiu de func?ionare a fost examinat.
   Se sintetizeaz? separat  catena  A  a  ADN-ului  cu  lungimea  de  63  de
nucleotide ?i catena B cu lungimea de 90 de nucleotide. La capetele  ambelor
catene  se  sutureaz?  câte  trei  nucleotide,  care  codific?   aminoacidul
metionina, ?i cu ajutorul unei plazmide cu promotor bacterian ?i a genei  ?-
galactozidazei  sunt  reunite  într-un  ADN  recombinat,   care   transform?
bacteriile. În acest fel colibacilul «în?elat» de prezen?a promotorului  s?u
propriu ?i de gena ?-galactozidazei sintetizeaz? totodat?  ?i  insulina.  La
început se produce o protein? intermediar?, care con?ine r-galactozidaz?  ?i
proinsulin?. Apoi ?-galactozidaza  se  separ?,  ac?ionând  asupra  tripletei
metioninei cu ajutorul bromcianului. Dup? aceasta   ambele  catene  proteice
se unesc într-o  molecul?  de  valoare  complect?  de  insulin?,  care  este
separat? ?i purificat? minu?ios.
   Aceast? metod? de ob?inere a insulinei are avantaje, ?i  în  primul  rând
pentru c? dispare munca dificil? de ob?inere a genei dintr-o surs?  natural?
din celulele pancreasului. Primele loturi de insulin?, ob?inute prin  metod?
de inginerie genic?, au fost deja  livrate  pe  pia?a  mondial?.  De  la  un
fermentor cu o capacitate de 2000 litri, în care se cresc  bacterii  cu  ADN
recombinat, se ob?in 100 g de insulin? pur?.  Prin  metoda  tradi?ional?  un
asemenea rezultat se ob?ine dup? prelucrarea a 275  chilograme  de  pancreas
de porc.
   Se efectueaz? lucr?ri intense de producere prin metoda ingineriei  genice
?i  a  altor  preparate   medicamentoase:   hormonul   glandei   tiroide   –
calcitoninei, factorului VIII, urochinazei, plazminogenei ?. a.
   Calcitonina este o protein? ce con?ine 32 de aminoacizi ?i  care  fere?te
oasele  de  pierderea  calciului  în  timpul   cre?terii   organismului   ?i
gravidit??ii. A?a-numitul factor VIII este un medicament de care  au  nevoie
oamenii ce sufer? de o boal? ereditar? grea – de hemofilie, când sângele  nu
se coaguleaz?, fapt ce provoac? hemoragii  mari  ?i  chiar   moartea.  Acest
factor îi restituie sângelui capacitatea de a se coagula.
   Este absolut contrarie ac?iunea celorlalte dou? preparate – a urochinazei
?i a activatorului tisular  plazminogenei.  Ele  sunt  destinate  resorb?iei
trombilor, care apar deseori în  cursul  na?terii,  bolilor  infec?ioase  ?i
dup? opera?iile chirurgicale. Deseori trombii cauzeaz? atacuri  de  cord  ?i
accidente vasculare cerebrale.
   În centrul aten?iei ingineriei genice se afl? ?i un grup mare de  hormoni
speciali – neuropeptidele (unul din ei este  ?-endorfina),  care  ac?ioneaz?
asupra sistemelor creierului ?i ?in de senza?ia durerii.
   Majoritatea substan?elor  farmaceutice  ob?inute  pân?  în  prezent  prin
metodele ingineriei genice  au  o  însu?ire  comun?  –  toate  sunt  produse
naturale ale organismului uman ?i  servesc  drept  scut  contra  diferi?ilor
du?mani. Uneori ele se afl? în cantit??i insuficiente pentru  ca  organismul
s? poat? s?-i înving? singur pe  vr?jma?i.  În  aceste  cazuri  introducerea
proteinelor proprii omului îi va ajuta s? biruie  boala  sau  s?-?i  u?ureze
starea.

   16.3 Genoterapia ?i perspectivele ei

   Domeniul cel mai tân?r ?i cel mai atractiv al medicinei,  dar  deocamdat?
înc? pu?in accesibil ingineriei genice,  se  -  consider?  terapia  genelor.
Aceast? direc?ie, abia ap?rut?, a stârnit bucluc. În anul 1980  în  SU  A  o
fat? de 21 de ani, care  suferea  de  talassemie,  a  fost  supus?  terapiei
genice, dar tratamentul a e?uat. Ideea terapiei genelor a r?mas, totu?i,  la
ordinea zilei. În octombrie 1985, dup? o discu?ie ce-a durat ?apte  luni  în
SUA au fost adoptate ni?te reguli de care  trebuie  s?  ?in?  cont  savan?ii
care se ocup? cu problemele terapiei genelor. În etapa actual? este  permis?
numai terapia somatic? ?i sunt interzise  opera?iile  care  pot  conduce  la
modific?ri ereditare.
   În sens larg terapia genelor include atât profilaxia, cât ?i  tratamentul
bolilor genetice. Pentru profilaxia  bolilor  ereditare  se  cer  metode  de
diagnosticare prenatal?. Apar aici  multe  probleme  ce  ?in  de  conceperea
copilului de c?tre p?rin?ii purt?tori ai acestor boli. Din  cele  peste  500
de  boli  cromozomice,  câteva  zeci  ?in  de  anomalii  foarte   mari   ale
cromozomilor care pot fi diagnostica?i la  microscop.  Aici  se  înscrie  ?i
tulburarea balan?ei cromozomilor sexuali, motiv ce  nu  permite  dezvoltarea
complect?  a  sistemului  sexual  ?i  care  provoac?  apari?ia   sindromului
Clainfelter la b?rba?i (XXV – un cromozom de prisos) ?i  ?ere?evschii-Turner
la femei (XO – lipse?te un cromozom X), precum ?i anomalii în perechile  21,
18 ?. a. de autozome. Aceste anomalii pot fi  eviden?iate  atât  la  p?rin?i
(astfel se poate prezice posibilitatea mo?tenirii lor la copii), cât  ?i  la
f?t. Sarcina const?  în diagnosticarea cât mai devreme a acestor anomalii.
   În ultimii 15–20 de ani metodele  de  luare  a  probelor  intravitale  de
celule din amnion ?i din lichidul lui (amniocenteza)  prin  punc?ionarea  cu
un ac al peretelui uterului în perioada de 14–16  s?pt?mâni  de  graviditate
au permis s? se determine constitu?ia cromozomic? a f?tului. Astfel  a  fost
solu?ionat? sarcina determin?rii precoce a sexului  viitorului  copil,  ceea
ce prezint? importan?? pentru diagnosticarea mai exact? a bolilor  ereditare
ce ?in de  sex.  Hemofilia  (incoaguabilitatea  sângelui),  de  exemplu,  se
manifest? numai în organismul b?rb?tesc,  cu  toate  c?  gena  defectat?  se
întâlne?te în cromozomul X ?i la femei. În cazul acesta,  ca  ?i  în  altele
analoge, determinarea intrauterin? a sexului permite a  se  lua  decizia  cu
privire la întreruperea sarcinii, pentru a nu avea copil cu anomalii.
   Sexul viitorului copil a fost prima diagnosticare  intrauterin?.  Aceasta
a avut loc în anul 1955, iar în anul 1960 aceast? realizare  a  adus  primul
folos practic: la o mam? purt?toare a bolii ereditare, care ap?rea pe  linia
b?rb?teasc?, a fost diagnosticat sexul f?tului. În  anul  1961  cu  ajutorul
amniocentezei a fost determinat? incompatibilitatea dintre f?t ?i mam?  dup?
factorul rezus, iar în anul 1968 a fost eviden?iat? intrauterin boala Down.
   Un alt exemplu elocvent  al  folosirii  metodelor  ingineriei  genice  în
diagnosticarea  prenatal?  a  bolii  ereditare,  ce  ?ine   de   sex,   este
eviden?ierea  precoce  a  distrofiei  musculare  Diu?en.  Aceast?  boal?  se
manifest? în fraged? copil?rie prin sl?birea progresiv? a mu?chilor  ?i,  în
cele din urm?, copilul r?mâne ?intuit la pat.  Boala  conduce  la  o  moarte
precoce a bolnavului. Gena defectat? de care ?ine  boala,  ca  ?i  în  cazul
hemofiliei, este localizat? în cromozomul  X  ?i  este  recisiv?,  de  aceea
boala afecteaz? numai reprezentan?ii  sexului  tare.  B?rba?ii  au  doar  un
singur cromozom X ?i de aceea  valoarea  incomplet?  a  genei  se  manifest?
neap?rat. La feti?ele care au doi cromozomi X, din  care  unul  func?ioneaz?
normal,  ac?iunea  genei  defectate  este  compensat?  de  gena  de  valoare
complecta.
   Femeia poate fi s?n?toas?, purtând concomitent  catastrofa  în  unul  din
cromozomii ei  X.  Când  un  b?rbat  s?n?tos  se  c?s?tore?te  cu  o  femeie
purt?toare a genei defectate, e posibil? na?terea copiilor s?n?to?i, dar  ?i
bolnavi, care au mo?tenit  de  la  mam?  un  cromozom  X  defectat.  Analiza
repartiz?rii  fragmentelor  restric?ionale  dintr-un   anumit   segment   de
cromozomi X permite s? se eviden?ieze gena defectat? la mam?  ?i  la  copii.
Dac? aceast? gen? a fost descoperit? în ADN-ul  fiului,  înseamn?  c?  el  a
fost afectat  de  boal?.  Aceasta   se  poate  stabili  prenatal  ?i  atunci
p?rin?ii vor putea hot?rî în prealabil dac? doresc sau nu s? aib?  un  copil
bolnav incurabil.
   Analiza restric?ional?, ca metod? a ingineriei  genice,  care  are  drept
scop diagnosticarea bolilor ereditare, este foarte simpl?.  Pentru  ea  este
suficient ADN-ul dintr-o singur? celul?.
   S? presupunem c? este vorba de drepanocitoz?, o boal? de care sufer? zeci
de milioane de oameni din lumea întreag?. Pentru a se  verifica  dac?  acest
defect ?ine de gena globinei de sânge sau de alt? cauz?, ADN-ul ob?inut  din
cromozomii bolnavilor  este  prelucrat  cu  restrictaza  Xpa  1.  Dac?  dup?
prelucrare se ob?ine un fragment de ADN cu o lungime de 13  mii  perechi  de
baze,  înseamn?  c?  exist?  o  gen?  defectat?,  care  poate   conduce   la
îmboln?vire. M?rimea normal? a genei globinei de sânge la om  este  de  7600
de baze. Siguran?a acestui diagnostic este  de  80%.  Metoda  diagnostic?rii
dup? fragmentele restricte de ADN caracteristice anumitor gene se  folose?te
tot mai larg în practica medical? ?i continu? s? fie  perfec?ionat?.  Pentru
terapia  genic?  prezint?  o  mare  importan??  munca  de  perfec?ionare   a
coordonatelor exacte a genelor din cromozomi. Pân? în prezent  s-a  stabilit
localizarea pe cromozomii omului a mai mult de  800  de  diferite  gene.  Au
ob?inut «înscrierea»  pe  cromozomi  ?i  18  oncogene  –  gene  capabile  s?
provoace cancerul.
   Pentru ca terapia genic? s? devin? posibil?, trebuie  s?  se  respecte  o
serie de condi?ii. Genele normale  trebuie  s?  fie  separate  în  cantit??i
suficiente ?i bine studiate. Vectorii  s?  conduc?  genele  exact  în  acele
organe ?i ?esuturi în care ele func?ioneaz? de obicei. Mai e  nevoie  ?i  de
elaborarea unei metode sigure de inserare a genei în cromozomii omului.
   Terapia bolilor genetice presupune, din punct  de  vedere  al  ingineriei
genice, introducerea în aparatul genetic al omului  în  care  se  afl?  gena
(sau genele) defectat? a unei gene cu  o  informa?ie  genetic?  normal?.  În
condi?ii ideale aceast? opera?ie  poate  fi  realizat?,  luându-se  un  ovul
fecundat, care  urmeaz?  s?  fie  transplantat  mamei  adoptive,  pentru  ca
informa?ia  genetic?  introdus?  s?  fie   mo?tenit?   de   toate   celulele
organismului  ce  se  dezvolt?  din  el  ?i  s?  se  transmit?  genera?iilor
ulterioare. Dar aici apar probleme, încât devine limpede c? a  vorbi  despre
utilizarea acestei metode în medicin? este înc? prea devreme.
   Terapia celulelor somatice, care provoac? în prezent un interes  atât  de
mare, const? în inserarea unei noi informa?ii genetice în celulele  somatice
care au un defect ereditar. Informa?ia inserat? corecteaz?  defectele  numai
la nivelul dat ?i nu se transmite prin ereditare. În aceast?  direc?ie  s-au
ob?inut de acum succese despre care vom vorbi mai am?nun?it.
   Galactozemia este o boal? grea – omul bolnav nu poate  asimila  galactoza
(o  parte  component?  a   lactozei),   deoarece   îi   lipse?te   fermentul
galactotransferaza necesar pentru asimilarea ei. Acest ferment  îi  lipse?te
pentru c? în cromozomul omului este defectat? gena responsabil?  de  sinteza
lui. Defectul cromozomic, prin urmare ?i boala  îns??i,  se  transmite  prin
ereditate. Galactozemia se  combate,  eliminând  din  hran?  galactoza,  dar
acest tratament nu poate fi considerat radical.
   Fermentul despre care este vorba se întâlne?te ?i la alte  organisme,  în
special la colibacil.
   La începutul deceniului al nou?lea colaboratorii Institutului de ocrotire
a s?n?t??ii (SUA) în frunte cu C. Merril au început s? studieze culturi  ale
?esuturilor  unor  bolnavi  de  galactozemie.  Ei  au  lucrat  cu   celulele
?esutului conjunctiv – cu fibrobla?tii,  care  cresc  bine  în  condi?ii  de
laborator. Savan?ii au transferat în celula fibroblastului prin  transduc?ie
cu ajutorul bacteriofagului lambda o gen? a colibacilului,  responsabil?  de
produc?ia galactotraneferazei. Celula colibacilului, care con?ine  fermentul
necesar, a fost contaminat? cu  virus  Bacteriofagul  lambda  a  p?truns  în
celul?, s-a înmul?it, iar noile lui genera?ii purtau de acum în  ADN-ul  lor
material  ereditar  al  colibacilului,  în  special,  gena  responsabil?  de
producerea galactotransferazei. Apoi aceste virusuri au  fost  introduse  în
cultura celulelor  de  fibrobla?ti  ai  omului.  În  urma  acestor  opera?ii
fibrobla?tii ob?ineau noi însu?iri,  ei  începeau  s?  asimileze  galactoza.
Înseamn? c? în ADN-ul celulei omului  a  fost  inserat?  gena  adus?  de  la
bacterii. Genera?iile urm?toare ale celulei lecuite s-au  dovedit  a  fi  ?i
ele s?n?toase. Astfel a avut loc vindecarea unei rele boli ereditare.
   Este interesant de men?ionat c? în varianta de control, în care virusul a
transmis materialul ereditar din celula mutant? a bacteriei,  în  care  gena
necesar? lipsea, fibrobla?tii nu c?p?tau nici o însu?ire nou?.
   Astfel, a fost  demonstrat?  pentru  prima  dat?  posibilitatea  terapiei
genetice a celulelor somatice Dar aceste opera?ii fine au fost efectuate  în
celule crescute în cultur?, în afara organismului uman.  Iat?,  îns?,  unele
rezultate mai noi ?i mai încurajatoare În anii 1984–1985 un grup de  savan?i
americani în frunte cu  R.  Mallighen  s-au  ocupat  de  ADA  (deficitul  de
adenozin-dezaminaz?),  o  boal?  ereditar?  rar?.  Aceast?  boal?   cauzeaz?
defec?iuni grave ADA inhibeaz? atât de mult sistemul imun al  omului,  încât
o r?cire obi?nuit? poate deveni pentru el mortal?. Terapia genic?  a  purces
anume la cercetarea acestei boli, deoarece ea este cauzat? de  deficitul  de
ferment în m?duva oaselor,  ?esut,  care  asigur?  cele  mai  bune  condi?ii
pentru inserarea  genelor  s?n?toase  în  organism.  În  m?duva  oaselor  se
formeaz? limfoci?ii – elementul de baz? al sistemului imun al  organismului.
Deficitul  de  ferment  provoac?  elaborarea   toxinelor,   care   împiedic?
dezvoltarea normal? a limfoci?ilor T.
   Mallighen a elaborat o metod? inofensiv? ?i eficace  de  transplantare  a
genelor. În câ?iva ani el a  studiat  retrovirusurile  ?i  s-a  gândit  s?-i
restructureze în a?a mod, ca ei s?  serveasc?  drept  curieri  sau  vectori,
care transport? genele în celule. Deoarece retrovirusurile î?i  introduc  pe
cale natural? genele în celule, judeca savantul, putem s? le silim  s?  fac?
acela?i lucru ?i cu genele str?ine. În acest scop Mallighen ?i  Verma,  care
lucra ?i el asupra problemei ADA, «au suturat» o gen? de om  cu  o  gen?  de
virus ?i au contaminat cu  ele  celulele  din  cultur?  Savan?ii  ?i-au  pus
sarcina de a crea o nou? specie de retroviru?i, care  ar  transporta  genele
în celulele omului ?i  care  ar  fi  închise  trainic  în  ele.  Grupul  lui
Mallighen s-a apucat de solu?ionarea acestei probleme  complicate.  Au  fost
create din nou  retrovirusuri,  astfel  ca  s?  se  ob?in?  o  nou?  unitate
infec?ioas?. Fiecare dintre acestea  nu  mai  era  în  stare  s?  nasc?  noi
virusuri. În acest scop ei au îndep?rtat dintr-un virus genele  responsabile
pentru crearea membranei proteice ?i le-au înlocuit cu o gen?  str?in?,  dar
necesar?  lor.  Dintr-un  alt  virus,  a?a-numitul  virus-ajut?tor,  ei   au
îndep?rtat succesiunea genelor, care îi d?dea «semnalul» membranei  proteice
de a se asambla cu ARN ?i a forma un nou virus. Când aceste dou?  «virusuri-
schiloade» sunt introduse în celulele  culturii,  virusul  ajut?tor  asigur?
toat? munca necesar? de inserare în celul? a  virusului  combinat  (cu  gena
str?in?), dar el singur nu se poate insera  Vectorul,  îns?,  aflându-se  în
interior,  nu  se  poate  reproduce,  deoarece   în   ADN-ul   s?u   lipsesc
instruc?iile  necesare  pentru  aceast?  ac?iune  ?i  el  (virusul  cu  gena
str?in?) r?mâne închis pe veci în ADN-ul celular.
   Mallighen afirm? c? acest sistem virotic de transportare a  genelor  este
perfect. El poate fi utilizat cu succes pentru transmutarea  genelor  omului
în celulele omului cultivate in vitro.
   Genele defectate, care provoac? ADA, precum ?i o alt? boal?  –  sindromul
Lesh-Nyhan, au fost de acum identificate  ?i  copiile  lor  normale  pot  fi
clonate în laborator. Ele vor  fi,  probabil,  primele  care  vor  putea  fi
tratate conform acestei metode. Savan?ii î?i  imagineaz?  aceast?  procedur?
complicat?, în mai multe etape, cam a?a:  la  început  medicul  terapeut  va
injecta acul seringii în bazinul osos al pacientului, care sufer?  de  boala
incurabil? ?i va extrage o lingur? de celule de m?duv? osoas?  În  laborator
el va  contamina  aceste  celule  cu  virusuri  artificiale,  care  au  fost
«recroite» în a?a fel ca  ARN-ul  lor  s?  con?in?  gena  construit?  ce  îi
lipse?te  bolnavului.  Când  aceste  celule  vor  fi   din   nou   introduse
pacientului de la care au fost luate, genele ce func?ioneaz? corect î?i  vor
asuma munca celor defectate, care nu-?i îndeplineau func?iile.  Dac?  se  va
întâmpla a?a, pacientul, probabil, se va îns?n?to?i ?i ?tiin?a va  ob?ine  o
nou? metod? de tratare a sute de alte boli ereditare.
   Dar aceast? form? de terapie genic? va putea modifica garnitura  de  gene
numai a pacientului. Noile gene nu se  transmit  celulelor  embrionare,  din
care se formeaz? ovulele ?i spermatozoizii ?i, prin urmare,  nu  pot  s?  se
transmit?  urma?ilor  prin  ereditate.  Tratamentul  bolilor   genice   prin
transferare pacientului a unor gene normale pare un lucru foarte simplu.  În
realitate, îns?, terapia genic? este o procedur? atât de fin?,  încât  numai
un  num?r  foarte  mic  de  colective  ?tiin?ifice  din   lume   dispun   de
cuno?tin?ele  ?i  experien?a  necesar?  pentru  efectuarea   unui   asemenea
tratament. Unul dintre cele mai mari obstacole în  calea  lor  este  g?sirea
unei metode sigure de inserare a genei normale în  celul?  ?i  nu  numai  în
celul?, dar ?i în locul unde se afl? genele defectate din  ovulul  (zigotul)
fecundat, de la care î?i ia  începutul  viitorul  individ.  Dar,  în  pofida
tuturor acestor probleme ?tiin?ifice ?i  sociale  complicate,  era  terapiei
genice, conform p?rerii unice  a  savan?ilor,  a  început  ?i  nu  mai  este
departe timpul când medicii-geneticiieni nu numai  vor  înl?tura  simptomele
bolilor ereditare, dar vor corecta ?i defectele genelor care le provoac?.

               XVII. ASPECTELE SOCIALE ALE INGINERIEI GENETICE


   17.1 Cutia Pandorei sau consecin?ele imprevizibile ale ingineriei genice

   Acest subtitlu al capitolului n-a  fost  ale  s  întâmpl?tor.  Anume  a?a
definesc mul?i savan?i occidentali  ingineria  genetic?,  având   în  vedere
consecin?ele  cercet?rilor  în  acest  domeniu.   Cu   ajutorul   ingineriei
genetice, precum am aflat, omenirea va putea, pe de o parte,  s?  ob?in?  în
viitorul apropiat cantit??i nelimitate de  medicamente  greu  accesibile  în
prezent, noi forme de microorganisme, de plante ?i de  animale  –  surse  de
prosperitate a oamenilor. ?i,  fapt  ce  prezint?  o  deosebit?  importan??,
tocmai ingineria genetic? va  putea  izb?vi  omenirea  de  povara  genetic?,
adic? de bolile ereditare prin substituirea  genelor  patologice  prin  gene
normale.
   Ingineria genic? deschide în fa?a omenirii posibilit??i nelimitate. Pe de
alt? parte, îns?, ea prezint? un anumit pericol poten?ial  atât  pentru  om,
cât ?i pentru întreaga omenire. Într-adev?r, manipul?rile aflate la baza  ei
ating mecanismele cele mai intime ale  proceselor  genetice  ?i,  în  ultim?
instan??, bazele moleculare  ale  vie?ii.  Este  clar  c?  rezultatele  unor
experimente f?cute în acest scop pot fi nea?teptate,  precum  s-a  întâmplat
în anii cre?rii bombei atomice. O  simpl?  neglijen??  a  experimentatorului
sau incompeten?a lui cu privire la securitatea muncii poate crea un  pericol
pentru popula?ia unor ora?e ?i ??ri întregi. Daune mult mai mari  pot  aduce
aceste metode, dac? vor nimeri în posesia unor r?uf?c?tori sau militari?ti.
   Caracterul global al acestui pericol este determinat, în primul rând,  de
faptul c? organismele cu care se fac de cele mai dese  ori  experien?ele  în
domeniul ingineriei genice sunt r?spândite în natur?  (colibacilii  tr?iesc,
de obicei, în tractul intestinal al omului) ?i  au  capacitatea  de  a  face
schimb  de  informa?ie  genetic?  cu  confra?ii  lor  «s?lbatici».   Aceast?
problem? cap?t? o importan?? deosebit de serioas?, deoarece în urma  acestor
manipul?ri este posibil? crearea  unor  organisme  cu  propriet??i  genetice
absolut noi, care înainte nu se întâlneau pe P?mânt ?i nu  erau  determinate
de evolu?ie. În prezent  este  imposibil  a  se  prezice  consecin?ele  unor
astfel de experien?e.
   Aceste  considerente  au  provocat  o  mare  îngrijorare   a   savan?ilor
progresi?ti ?i au stârnit discu?ii aprinse cu privire la admisibilitatea  ?i
condi?iile de realizare a experimentelor în domeniul ingineriei genice.
   Discu?ia s-a desf??urat în jurul a dou? probleme  fundamentale.  Prima  –
riscul poten?ial de experimentare cu moleculele recombinate de ADN.  A  doua
– mai ampl? – consecin?ele sociale  posibile  a  utiliz?rii  în  practic?  a
ingineriei genetice.
   În anul 1974 un grup de savan?i americani  în  frunte  cu  P.  Berg  s-au
adresat savan?ilor din lumea întreag? cu apelul de a supune  unui  moratoriu
cercet?rile ?tiin?ifice în domeniul ingineriei genice,  pân?  la  convocarea
unei conferin?e interna?ionale.
   Acest apel categoric adresat comunit??ii savan?ilor a  fost  sus?inut  de
c?tre mul?i savan?i din întreaga lume. În Anglia a  fost  creat?  o  comisie
pentru studierea experimentelor periculoase în domeniul  ingineriei  genice,
care a ajuns la concluzia c? aceste cercet?ri trebuie interzise.
   Moratoriul a fos1 respectat  timp  de  8  luni,  pân?  la  sfâr?itul  lui
februarie 1975, când s-a  ?inut  o  conferin??  interna?ional?  la  Asilomar
(California, SUA), la care 140 de savan?i din 17 ??ri  ale  lumii,  inclusiv
din  fosta  Uniune  Sovietic?,  au  generalizat  realiz?rile  prealabile  în
studierea moleculelor recombinate de ADN, au discutat unele aspecte  sociale
?i etice ale ingineriei genice, c?ile de prevenire a pericolelor  poten?iale
ce ?in de ea  ?i  condi?iile  ridic?rii  moratoriului  la  dou?  feluri  din
experimentele cele mai periculoase.
   Participan?ii la conferin?? au c?zut de acord c?  majoritatea  lucr?rilor
de construire a moleculelor de ADN recombinate pot  fi  efectuate,  dac?  se
iau m?surile de securitate necesare,  care  permit  men?inerea  organismelor
noi create în limitele  laboratorului.  Principala  metod?  de  prevenire  a
pericolelor posibile în ingineria  genic?  este  ob?inerea  de  bacterii  ?i
virusuri  care  nu  s-ar  înmul?i  decât  în  condi?ii  de   laborator.   În
comunicatul final al conferin?ei  s-a  acordat  o  mare  aten?ie  asigur?rii
întregului  personal  cu  informa?ie  absolut?  despre  experimente,  despre
gradul lor de risc, precum ?i despre  preg?tirea  minu?ioas?  ?i  instruirea
personalului cu privire la m?surile de securitate,  necesare  în  efectuarea
diferitelor experimente cu un anumit grad de risc. Men?ion?m  c?  moratoriul
provizoriu asupra  cercet?rilor  în  domeniul  ingineriei  genice  n-a  fost
apreciat ?i interpretat de c?tre to?i savan?ii. Acest  lucru  s-a  observat,
în special,  în  timpul  consf?tuirii  unionale  cu  privire  la  problemele
filozofice ale ?tiin?elor  naturii  (Moscova,  1985).  Academicianul  A.  A.
Baev, luând cuvântul la consf?tuire, a men?ionat c? manifestul  care  cheam?
s? se renun?e  benevol  la  cercet?ri,  a  servit  drept  trambulin?  pentru
campania ce s-a organizat contra ingineriei genice (în temei în SUA)  ?i  în
care s-au înrolat  presa,  radioul  ?i  televiziunea.  Academicianul  V.  A.
Engelgard indica» c? în calitate de adversari ai moratoriului  s-au  ridicat
adep?ii libert??ii «prospec?iunilor ?tiin?ifice», dar principiile  s?n?toase
au învins, regulile de lucru respective  au  fost  adoptate  în  majoritatea
??rilor, uneori ele se transform? în legi. A?a dar, - a început savantul,  -
datorit? ac?iunilor coordonate  ale  savan?ilor  a  fost  prevenit  un  mare
pericol. «Moratoriul de la Asilomar» poate fi, pe drept cuvânt,  considerat»
un model de responsabilitate a savan?ilor în  fa?a  pericolului  care  poate
atinge propor?iile unei mari calamit??i, propor?iile unei adev?rate crize.
   Aceste opinii ale savan?ilor, cu toate c? nu sunt  identice,  au  acela?i
numitor comun. Ele marcheaz? c? ingineria genic? a  atras  aten?ia  omenirii
asupra necesit??ii controlului public,  asupra  celora  ce  se  întâmpl?  în
?tiin??,  asupra  pericolului  care  poate  amenin?a  întreaga  omenire.  În
leg?tur? cu  aceasta cunoscu?ii filosofi I. Frolov ?i B. Iudin au  notat  cu
mult spirit c? pân? în prezent to?i cei care au participat la discu?ii  s-au
limitat doar la «drama de idei» ?i la «b?t?lii verbale».  Dar  câte  ne  mai
a?teapt? în viitor. ?i binele, dar, probabil, ?i r?ul. De  aceea,  cu  toate
c? au fost adoptate anumite reguli ale  lucr?rilor  în  domeniul  ingineriei
genice, nu face s? diminu?m pericolul ei poten?ial.
   Subliniem c? mul?i speciali?ti  occidetali  ne  «consoleaz?»,  declarând,
bun?oar?, c? arma de nimicire în mas?, care  poate  fi  creat?  cu  ajutorul
ingineriei genice, nu va fi mai pu?in distrug?toare decât arma nuclear?.
   Se discut? chiar  posibilitatea cre?rii cu ajutorul ingineriei  genice  a
unui vaccin contra armei bacteriologice.
   La  9  octombrie  1985,  în   urma   comunic?rii   f?cute   în   domeniul
biotehnologiei ?i ingineriei genice a  început  «o  er?  nou?»:  veterinarul
american R. S?lain a inoculat  unor  purcei  un  virus  viu  modificat  prin
metode genetice. A fost primul caz de aplicare în practic? a  unui  organism
viu, creat prin metode de inginerie genic?. Este greu de prezis cum  se  vor
desf??ura evenimentele în viitor ?i care noi pericole amenin??  omenirea  în
urma unei asemenea practici.
   Cine  ?tie  dac?  problema  virusului  SIDA   (sindromul   imunodificitar
achizi?ionat) nu prezint? un fenomen  asem?n?tor?  Acest  virus  provoac?  o
boal? grea, contra c?reia deocamdat?  n-a  fost  g?sit  nici  un  mijloc  de
tratament radical, din care motiv ea s-a r?spândit foarte repede  ?i  de  ea
sufer? milioane de oameni în lumea întreag?.
   Aproximativ peste ?apte ani dup? prima conferin?? de la Asilomar, acolo a
avut loc o alt? conferin??. La ea a fost discutat iar??i pericolul  pe  care
îl prezint? lucr?rile de inginerie genic?, nu pericolul  biologic,  dar  cel
social:  neîn?elegerile  crescânde  în  sferele  ?tiin?ifice  ?i  academice,
provocate de  explozia  interesului  comercial  fa??  de  aceste  cercet?ri.
Conform  opiniei  lui  D.  Dixon,  specialist  în  problemele  politicii  în
domeniul  ?tiin?ei,  cauza  organiz?rii   acestei   conferin?e   a   devenit
îngrijorarea opiniei publice în leg?tur? cu cre?terea interesului  comercial
?i racord?rii firmelor comerciale cu privire la  aceste  cercet?ri  care  se
desf??oar? în primele linii ale biotehnologiei.
   Ingineria genic? a început a se utiliza ?i ca mijloc de politic? extern?.
Se declar? secret? informa?ia ce ?ine de  biotehnologie,  pentru  a  preveni
accesul ei «din motive de securitate». În anul 1979 guvernul SUA a  stabilit
un control  asupra  exportului  biotehnologiei,  motivând  c?  produsele  ?i
procesele biotehnologice pot fi utilizate în ??rile du?mane Occidentului  în
calitate de poten?ial militar biologic.
   ??rile lumii, în?elegând pericolul  activit??ii  lipsite  de  control  în
acest domeniu, precum ?i caracterul global al multor probleme ce apar  aici,
au participat la multe  conven?ii  interna?ionale  cu  privire  la  reglarea
cercet?rilor  ?tiin?ifice.  Ele  duc  o  lupt?  activ?  contra   utili-z?rii
posibile a  rezultatelor  acestor  cercet?ri  în  scopuri  militare,  pentru
interzicerea armei  biologice,  la  crearea  c?reia  în  principiu,  pot  fi
utilizate ?i metodele ingineriei  genice,  care  poate  fi  mai  periculoas?
decât arma nuclear?. Ingineria genic? mai poate fi  utilizat?  ?i  pentru  a
insera în colibacilul inofensiv  genele  de  rezisten??  ale  antibioticelor
cunoscute, iar apoi pentru a se insera în ADN-ul genei purt?toare de  toxina
diferit?,  bun?oar?,  sau  a  genei  ce   determin?   sintetizarea   toxinei
scorpionului.
   Ast?zi posibilitatea cre?rii unei  arme  biologice  a  devenit  o  trist?
realitate. ?i biotehnologia, pe baza ingineriei genetice,  nu  poate  r?mâne
indiferent? fa?? de principala problema a omenirii – crearea  unei  lumi  pe
care s? n-o amenin?e r?zboiul bacteriologic.
   Datoria sfânt? a savan?ilor const?  în canalizarea tuturor eforturilor ?i
cercet?rilor spre binele omenirii, nu în dauna ei. Doar neamul  omenesc  are
ca reprezentant o singur? specie – omul cu ra?iune.

   17.2 Clonarea oamenilor!

   Noi to?i am ap?rut pe lume în urma contopirii a dou? celule – a  ovulului
matern ?i a spermatozoidului patern. Fiecare celul?  i-a  adus  organismului
nou o jum?tate din garnitura sa de cromozomi. Natura a  organizat  în?elept:
copiii s? semene cu p?rin?ii, dar niciodat? s? nu fie copii exacte ale  lor.
Popula?iile umane au nevoie ?i  ele  de  varietate  genetic?,  care  este  o
chez??ie a adapt?rii lor la condi?iile flexibile ale existen?ei.
   În laboratoare uneori natura este adeseori în?elat?. Am adus deja exemple
de experien?e reu?ite de transplantare a  nucleelor  celulelor  somatice  în
ovulele de mamifere, la  care  nucleul  lor  propriu  a  fost  în  prealabil
inactivat prin iradiere sau îndep?rtat complect. Pentru  fecundarea  acestor
ovule iradiate pot fi utilizate, în principiu, nucleele celulelor  somatice,
luate din orice ?esut al organismului,  de  exemplu  din  intestin  sau  din
piele. Dac? aceast? procedur? va fi repetat? de mai multe ori, se va  ob?ine
un num?r mare de organisme gemene.
   În  prezent  oamenii  discut?  dac?  este  moral  a  se  continua  aceste
cercet?ri, mai ales  dac?  vor  deveni  posibile  experien?ele  cu  celulele
omului. În timp ce ace?tia discut?, scriitorii în literatura de  anticipa?ie
nu a?teapt?. În SUA a ap?rut cartea unui scriitor anonim cu titlul  «B?iatul
din Brazilia». În ea se spunea c? unul din principalii criminali de  r?zboi,
doctorul Menghele, n-a pierit, ci s-a ascuns în Brazilia. El a adus cu  sine
din Berlinul în care intrase deja o?tirile sovietice un fragment de piele  a
fiurerului fascist. Dup? numeroase experien?e  reu?e?te  s?  extrag?  nuclee
din celulele pieii  ?i  s?  le  insereze  în  ovulele  feminine.  Criminalul
ob?ine, pentru o mie de dolari, accep?ia unei femei dintr-un trib indian  s?
poarte ?i s? nasc? acest embrion, adic? s? nasc? pruncul.
   Acesta este con?inutul sumar al  romanului  semifantastic,  semidetectiv.
Indiferent de faptul dac? con?inutul acestei c?r?i este inventat  de  autor,
ideile ?tiin?ifice pe care se axeaz? povestirea nu  sunt  deloc  fantastice.
De aceea nimeni nu a fost surprins de senza?ia provocat? - peste  un  an  de
cartea ziaristului american D?vid Rorvic, numit? «Dup? chipul ?i  asem?narea
lui». Rorvic afirma c? primul copil creat prin  metodele  ingineriei  genice
tr?-e?te deja între noi. Înainte, îns?, de a apare cartea, la 3 martie  1978
«New-York post» a publicat un articol «Copilul n?scut  f?r?  mam?  –  primul
clon omenesc». Discu?ia a continuat în paginile gazetelor câteva  s?pt?mâni.
La 7 martie Rorvic, comentator  al  realiz?rilor  ?tiin?ifice,  a  confirmat
comunicarea sa la  o  conferin??  de  pres?,  iar  «Science»  a  publicat  o
expunere am?nun?it? a problemei. Un milionar, chipurile, care ?i-a  exprimat
dorin?a de «a-?i prelungi» existen?a, a g?sit un grup de  geneticiieni  care
s-au învoit s? se ocupe cu clonarea sa ?i o femeie care a c?zut de acord  s?
poarte ?i s? nasc? un fiu creat în întregime  dup?  asem?narea  tat?lui.  În
ovulul  extras  din  ovar  a  fost   transplantat   nucleul   din   celulele
milionarului, codificat «Max». Embrionul ob?inut a fost  implantat  în  uter
?i peste nou? luni s-a n?scut un copil,  fiul  lui,  care  totodat?  era  ?i
frate de gemene al milionarului – o copie exact? a  lui,  cu  deosebirea  c?
era cu câteva zeci de  ani  mai  tân?r.  Se  comunica  c?  copilul  tr?ie?te
incognito cu tat?l ?i mama  sa  adoptiv?  peste  hotarele  SUA,  «undeva  pe
insulele Havai».
   Poate c? aceast? carte nu  s-ar  fi  bucurat  de  încredere,  doar  multe
probleme tehnice de clonare a mamiferelor, cu atât mai  mult  a  omului,  nu
sunt înc? solu?ionate, dac? nu  s-ar  fi  publicat  numele  geneticiianului,
care s-a apucat de realizarea acestei idei; Derec  Bromholl,  savant  destul
de cunoscut în  rândurile  speciali?tilor  ce  se  ocup?  de  transplantarea
nucleelor, nume ce a f?cut ca povestirea  lui  Rorvic  s?  par?  verosimil?.
Dar, din fericire,  cele  povestite  p?reau  numai  un  adev?r.  Aceasta   a
devenit clar atunci când istoria a luat o cotitur? nea?teptat? – de acum  la
judecat?.
   Judec?toria statului Filadelfia a cercetat ac?iunea lui  Bromholl  contra
lui Rorvic. Savantul a cerut de la autor o compensare de ?apte  milioane  de
dolari – sum? infim?, în compara?ie cu cea încasat? de  la  vânzarea  c?r?ii
pentru utilizarea f?r? permisiune a numelui s?u în cartea fondat? pe o  pur?
n?scocire. Judecata a ?inut dou? ?edin?e ?i a  fost  suspendat?  la  cererea
avocatului celui reclamat. Rorvic a promis s? prezinte exper?ilor  tat?l  ?i
copilul, pentru a li se  face  o  analiz?  a  cromozomilor.  În  acest  caz,
analiza genetic? a cromozomilor ar fi dat un r?spuns univoc –  fiul  trebuia
s? fie o copie exact? a tat?lui. Dar dovezile n-au  fost  prezentate,  c?ci,
de  fapt,  ele  nu  existau.  În  hot?rârea  judec??ii   a   fost   înscris:
«Comunicarea despre clonarea omului este fals?».
   Astfel s-au dovedit a  fi  false  atât  datele  din  cartea  cunoscutului
ziarist ?i popularizator al ?tiin?ei D. Rorvic «Dup?  chipul  ?i  asem?narea
lui», cât ?i cele din cartea autorului anonim «B?eatul din Brazilia».
   În prezent a devenit limpede c? lucr?rile asupra ovulelor ?i  embrionilor
omului au atins  linia  care  desparte  manipul?rile  pur  embriologice  (cu
scopul,  bun?oar?,  de   a   trata   sterilitatea   femeii)   de   ingineria
embriogenetic?, - adic? de ob?inere a unor copii a oamenilor. În  anul  1984
la  Melburn  s-a  n?scut  o  feti??,   care,   precum   consider?   savan?ii
australieni, va întra  în  istoria  medicinii  mondiale.  Viitoarei  mame  a
acestui copil i-a fost transplantat un  ovul  fecundat  în  prealabil,  care
timp de dou? luni s-a p?strat într-o eprubet? cu azot  lichid  în  stare  de
profund?  congelare.  Conform  opiniei  savan?ilor  din  Melburn,   succesul
experimentului prezint? o mare importan?? pentru viitorul medicinii.
   Nu mult dup? aceasta , cunoscutul embriolog american L. ?ettls a efectuat
o serie de experimente, care au demonstrat  c?  dublicatele  omului  nu  mai
sunt o fantezie. În timpul opera?iilor ginecologice f?cute femeilor au  fost
ob?inute  ovule.  Din  ele  se  extirpau  nucleele  ?i  în  locul   lor   se
transplantau nuclee din spermatozoizi ne  maturi,  care  aveau  o  garnitur?
dubl? de cromozomi. Transplantarea nucleelor în trei cazuri  s-a  soldat  cu
succes. Ovulele cu nuclee noi se divizau ?i au atins  etapa  de  blastoci?i,
când embrionul putea fi transplantat în uter. Dar ?ettls  nu  s-a  decis  s?
continue experien?ele. El s-a ridicat  împotriva  aplic?rii  acestei  metode
asupra omului. Dac? ace?ti trei embrioni ar fi fost transplanta?i  femeilor,
nu era exclus c? s-ar fi n?scut copii genetice ale b?rbatului,  de  la  care
au fost ob?inu?i spermatozoizii.
   Clonarea oamenilor înainteaz? noi probleme complicate,  care  în  prezent
sunt greu de prev?zut, dar care r?stoarn? morala omeneasc? format?  timp  de
milenii. ?i cu toate c? putem admite c?  clonarea  s-ar  folosi  în  scopuri
nobile,  imagina?ia  ne  sugereaz?  multe  consecin?e  grave   ale   acestei
opera?ii. Cartea «B?iatul din Brazilia» este doar un exemplu al unor  astfel
de temeri ?i avertiz?ri.
   E de la sine în?eles c? dezvoltarea ?tiin?ei  nu  poate  fi  oprit?.  Vor
trece cinci, zece sau chiar   dou?zeci  de  ani  ?i  metoda  de  ob?inere  a
copiilor genetice  va  deveni  o  realitate.  De  ce  pericol  e  amenin?at?
omenirea dac? ea va fi înmul?it? în acest fel?  În  primul  rând,  ne  putem
imagina c? din punct de vedere biologic ea va deveni destul  de  omogen?  va
fi compus? dintr-un num?r mic de cloni în compara?ie cu num?rul  infinit  de
individualit??i, care apar în urma variabilit??ii combinative  de  înmul?ire
sexual? a oamenilor. Aceste experimente  vin  în  contradic?ie  cu  procesul
natural  al  evolu?iei,  ele  frustreaz?  oamenii  de  varietate  biologic?.
Oamenii identici din punct de vedere genetic vor suferi de acelea?i boli  ?i
pot peri într-o singur? or? din cauza unei  epidemii,  pentru  c?  pot  avea
acelea?i defecte de imunitate.  Se  ?tie  doar  c?  la  gemenii  univetelini
(copii genetice naturale), în  ontogenez?  toate  procesele  fiziologice  se
produc aproape sincronic, ei sufer? simultan de anumite  boli,  deseori  mor
chiar  la pu?in timp unul dup? altul.
   În rândul al doilea, trebuie s? recunoa?tem c? societatea  compus?  chiar
numai din personalit??i eminente, de exemplu, laurea?i ai  premiului  Nobel,
va fi mult mai «s?rac?» din multe puncte  de  vedere.  În  primul  rând  din
motiv c? un cerc limitat de tipuri genetice de oameni nu poate  însu?i  cele
peste 40 mii de profesii existente în lume.
   Savan?ii resping posibilitatea «form?rii» genetice a oamenilor  nu  numai
din motive sociale, ci ?i etice. Astfel de discu?ii au avut loc  în  special
la «masa rotund?» a revistei «Voprosâ filosofii», 1970, ą 7, 8; 1971, ą  12.
Iat? opiniile enun?ate la ea. Conform p?rerii lui  A.  Neifah,  aceasta   va
oferi posibilitatea  cre?rii  unor  oameni  foarte  dota?i,  care  ar  putea
contribui  la  accelerarea  ritmului  progresului   tehnico-?tiin?ific,   la
dezvoltarea culturii, artei ?. a. Metoda transplant?rii  nucleelor  aplicat?
la om ar permite men?inerea combina?iilor  genetice  programate,  care  apar
spontan ?i dispar odat? cu moartea acestor oameni. Conform acestui punct  de
vedere, metoda nu schimb? nimic, ci doar p?streaz? ceea ce exist?  deja,  ea
m?re?te numai num?rul oamenilor foarte dota?i. Dar se isc?,  îns?,  o  serie
de probleme sociale ?i etice. De exemplu, are oare dreptul femeia s?  poarte
un copil, care, de fapt, nu este al ei? Cum s? fie educa?i astfel  de  copii
«gemeni»? Nu vom crea oare prin transplantarea nucleelor o elit?  ?i  nu  va
conduce oare ea la substituirea oamenilor  n?scu?i  «în  mod  obi?nuit»?  A,
Neifah, considerând aceste temeri întemeiate, conchide, îns?, c? ele pot  fi
dep??ite, pentru c? e greu a hot?rî ce este mai r?u: a frâna  progresul  ori
a-i oferi lumii noi motive pentru îngrijor?ri?
   Academicianul N. P. Dubinin a exprimat un  punct  de  vedere  opus  celui
expus mai sus, afirmând c? aplicarea  metodelor  de  selec?ie  este  absolut
lipsit? de perspectiv? în ce prive?te  solu?ionarea  sarcinilor  amelior?rii
genetice a omului. Oamenii sunt diferi?i din punct de  vedere  genetic.  Dar
trebuie oare s? ne st?ruim s? nimicim aceast?  varietate?  Încercarea  de  a
crea  grupuri  de  oameni,  care  ar  dispune  din  n?scare  de   capacit??i
intelectuale de mare valoare, ar avea drept consecin??, conform p?rerii  lui
N. P.  Dubinin,  serioase  tulbur?ri  ale  vie?ii  sociale.  Aceste  grupuri
specializate biologic, indiferent de  menirea  lor,  ar  conduce,  pe  de  o
parte, la crearea unei caste închise, iar pe de  alta  –  la  standartizarea
oamenilor. Dezvoltarea ?tiin?ei, a încheeat N. P. Dubinin,  este  un  proces
ireversibil.
   A. Malinovschii a ocupat ?i el o pozi?ie diferit? de cea a lui A. Neifah.
El a declarat c? dac?  cândva  ar  deveni  posibil?  reproducerea  gemenilor
geneticii, a «copiilor» ereditare ale oamenilor talenta?i, n-ar  trebui  s-o
facem. Observ?rile demonstreaz? c? oameni talenta?i sunt cu mult mai  mul?i,
decât ne imagin?m ?i ?tim noi, dar posibilit??ile lor se  realizeaz?  foarte
lent, chiar  ?i în cazurile favorabile. În  prezent  sarcina  principal?,  a
subliniat el, const?  în realizarea  capacit??ilor  poten?iale  ale  acestor
oameni.
   A?a dar, punctul de vedere al lui A. Neifah nu este sus?inut de  savan?i.
Nici pe departe nu-l împ?rt??im nici noi, C?ci e imposibil  a-?i  imagina  o
societate constituit? numai  din  muzicieni,  poe?i,  savan?i  sau  pictori,
oricât de talenta?i ar fi ei.
   Societatea poate progresa în toate direc?iile, dac? se va reie?i din  cea
mai vast? heterogenitate genetic? ?i social? a  tuturor  membrilor  s?i.  De
oameni dota?i e nevoie nu numai în domeniul ?tiin?ei, artelor,  culturii  ?.
a. m. d. A fi un plugar bun, s? zicem, nu este mai pu?in  onorabil  decât  a
fi un constructor de rachete sau  cor?bii  cosmice.  Profesia  oamenilor  de
câmp, constructorilor de locuin?e, geologilor, ca ?i  alte  profesii  au  ?i
ele nevoie de talente. Ob?inerea în  mas?  a  celor  din  urm?  prin  metoda
transplant?rii nucleelor celulari,  chiar   fiind  destul  de  rafinat?,  ar
p?rea absolut de prisos. Dar numai  natura,  prin  intermediul  reproducerii
cunoscute  a  oamenilor,  poate  da  na?tere  unei  diverse   variet??i   de
aptitudini ?i talente ale membrilor societ??ii.
   J. Fletcer, teolog  din  Occident  ?i  specialist  în  problemele  eticii
medicale, consider? întemeiat orice control genetic, deoarece el  va  izb?vi
omenirea  de  anomalii  ?i  boli  genetice.  Fletcer  atac?   cu   vehemen??
«conservatorii» care  propun  s?  fie  interzise,  oprite  experimentele  în
domeniul ingineriei genice sau s? fie declarat un moratoriu  cu  privire  la
ele. În cartea «Etica controlului genetic» el  încearc?  s?  dea  o  ripost?
acelora care acuz?  adep?ii  ingineriei  genice  ?i  înmul?irii  clonale  de
faptul c? distrug familia, dezumanizeaz? ?i depersonalizeaz?  omul.  Fletcer
afirm? c? reprezent?rile despre familie, om ?i via?? trebuie s?  se  schimbe
esen?ial, modific?ri respective  trebuie  s?  sufere  ?i  morala.  Se  poate
ajunge la aceea, declar? Fletcer, c? vor  fi  puse  la  îndoial?  chiar   ?i
unele «adev?ruri» biblice. Unul din  ele,  «z?mislirea  neprih?nit?»,  el  o
consider? prototip al înmul?irii clonice.
   Anume aceasta , probabil, îl nelini?te?te în primul rând pe Fletcer. Iat?
ce idee le ofer? el ascult?torilor s?i: fecioara Maria a fost  prima  femeie
asupra c?reia s-au f?cut experien?e de c?tre  «reprezentan?ii  laboratorului
ceresc». Astfel ?tiin?a de pe P?mânt abia acum se apropie de  cele  care  au
fost demult cunoscute de c?tre creatorul Universului.
   În  încheiere  expunem  opinia  cunoscutului   specialist   în   domeniul
geneticiii medicale N. P. Bocicov, opinie ce reflect? punctul de  vedere  al
majorit??ii savan?ilor: «...atâta timp cât societatea nu va atinge un  nivel
respectiv de dezvoltare ?i genetica nu va pune  st?pânire  complect?  asupra
genotipului omului, nu trebuie s? se produc?  nici  un  fel  de  amestec  în
ereditatea lui».

   17.3 Controlul genetic la om: pro ?i contra

   În ultimii ani, datorit? elabor?rii metodelor de manipulare  a  celulelor
?i a embrionilor animalelor  ?i  a  posibilit??ii  de  aplicare  a  acestora
asupra omului, în Occident iau amploare noi abord?ri  eugenice,  ce  ?in  de
ideea amelior?rii omului. A luat na?tere  neoeugenica,  care  predica  forme
«umane» de transformare a  eredit??ii  omului,  mai  alee  prin  interven?ia
molecularo-genetic? în genotipul s?u.
   Se presupune c? omul care a fost supus ac?iunilor eugenice va  corespunde
mai bine esen?ei sale: va fi mai dezvoltat din  punct  de  vedere  fizic  ?i
intelectual, va avea un intelect  creator  superior,  va  fi  mai  bun,  mai
sincer.
   Aceste proiecte neoeugenice demonstreaz? esen?a lor lipsit? de sens  atât
din punct de vedere al concep?iei despre lume, cât ?i din  punct  de  vedere
metodologic, deoarece ele prezint? denaturat esen?a omului, orienteaz?  spre
social-biologism. Ele trebuie respinse  ?i  din  considerente  etico-morale,
deoarece pun la îndoial? principalele valori ale existen?ei omului,  cum  ar
fi dragostea, sentimentele p?rinte?ti ?. a.
   Se discut? mult ?i problema cu privire la  admisibilitatea  manipul?rilor
experimentale ale omului. Probleme etice deosebit de delicate ?i  complicate
apar în cazurile când omului  i  se  aplic?  metodele  controlului  genetic,
adic? ce se poate ?i ce nu se poate face cu el.
   În leg?tur? cu aceasta  savan?ii din Occident propag? punctul  de  vedere
conform c?ruia  practica controlului genetic are numai valoare  ?tiin?ific?,
neglijând valorile sociale, umanitare ?i etice, ce ?in de aceasta .
   O tratare original? a problemei eticii controlului  genetic  o  g?sim  în
cartea lui P. Ramsei  «Omul  fabricat».  Referindu-se  la  genetica  lui  G.
Meller, Ramsei afirm? c?  r?mâne  doar  o  singur?  metod?  de  prevenire  a
viitoarei catastrofe genetice, ?i  «aceast?  metod?,  indiferent  de  faptul
dac? ne place sau nu, este metoda  controlului  consecvent  al  reproduc?iei
oamenilor».
   Ramsei  înainteaz?  dou?  propuneri.  Prima  –  ofensiv?  direct?  contra
muta?iilor  genetice  d?un?toare  prin  inter-mediul  «chirurgiei  genetice»
asupra genelor care s-au modificat periculos. El consider? c? nu  e  departe
timpul  când  aceasta   va  fi  realizat?  de  eugenica   «preventiv?»   sau
«negativ?». Cum numai omul va fi în stare s? substitue o gen?  «proast?»  cu
una  «bun?»  va  apare  posibilitatea  cre?rii  unui  program  al  eugenicei
«pozitive»  sau  al  perfec?ion?rii  genetice  «progresiste».  În   a   doua
propunere Ramsei î?i concentreaz? aten?ia asupra fenotipului  omului,  având
în vedere «controlul eugenic dirijat al na?terilor», «selec?ia  p?rin?ilor»,
«alegerea embrionilor» în procesul de reproduc?ie a omului.
   Precum vedem, Ramsei admite posibilitatea unui sever control  etic  numai
când e vorba de morala uman?, respectându-se doar  «libertatea  voin?ei»  ?i
«libertatea gândirii».
   La cel?lalt pol se situeaz? concep?iile acelora care  se  opun  categoric
oric?rui  amestec  în  genetica  omului,  care  condamn?  aceast?  orientare
?tiin?ific? ca fiind  amoral?,  periculoas?  pentru  neamul  omenesc  ?i  de
aceea, zic ei, ea trebuie s? fie interzis? în mod categoric. Aceast?  opinie
e sus?inut?, de regul?, de oamenii care-s departe de ?tiin??.
   Cea mai r?spândit? ?i mai influent? este pozi?ia sus?inerii în  principiu
a ideii controlului genetic, dar cu anumite restric?ii etice.
   S? examin?m unele domenii  ale  geneticiii  medicale  în  care  aplicarea
metodelor controlului genetic este absolut  necesar?.  Din  ele  fac  parte:
tratamentul intrauterin  în  etapele  târzii  de  graviditate;  îns?mân?area
artificial? în cazurile de sterilitate a b?rbatului, precum ?i  la  alegerea
sexului viitorului copil; fecundarea ?i cre?terea  în  eprubet?  a  ovulelor
pentru  transplantarea  embrionului  în   uterul   femeii   ce   sufer?   de
impermeabilitatea  trompelor;  interven?ia  chirurgical?   în   cazul   unor
sindromuri cromozomice ale f?tului.
   Bolile eviden?iate la f?t se trateaz?, de obicei, cu  medicamente,  fiind
administrate în organismul mamei.  Galactozemia  (tulburarea  metabolismului
glucidic), boal? ereditar?, se trateaz? prin diet?,  care  exclude  lactoza,
iar aciduria metilmolonic? –  prin  injectarea  intramuscular?  a  vitaminei
B12.
   În anul 1961 pentru întâia oar? s-a reu?it diagnosticarea intrauterin? ?i
tratamentul incompatibilit??ii Rezus  a  mamei  cu  f?tul.  Este  deocamdat?
singurul caz de substituire intrauterin? a sângelui la f?t.
   Îns?mân?area artificial? se practic? pe larg ?i  permite  multor  familii
sau femei singure s? aib? copii. Pe lume tr?iesc  sute  de  mii  de  oameni,
care au fost concepu?i în urma  îns?mân??rii  artificiale.  Necesitatea  re-
curgerii la aceast? metod? ?ine în primul rând de sterilitatea  so?ului  sau
de  existen?a  unui  defect  ereditar.  Sterilitatea  b?rba?ilor  constituie
10–15% din cazurile lipsei de copii. De aceasta  sufer? aproximativ 10%  din
perechile conjugale.
   Se practic? atât îns?mân?area cu  sperm?  proasp?t?,  cât  ?i  cu  sperm?
congelat?. Tehnica congel?rii le-a  permis  b?rba?ilor  ce  au  o  cantitate
insuficient? de sperm? s-o acumuleze în cantitatea suficient?  pentru  a  se
realiza îns?mân?area eficace, adic? pentru a avea copii.
   Îns?mân?area artificial? le permite p?rin?ilor s? aleag? sexul viitorilor
lor  copii.  Tehnica  acestei  metode  const?   în  separarea  spermei  prin
centrifugare,  desp?r?ind  spermatozoizii,  care  poart?  cromozomii  X   ?i
genereaz? na?terea  feti?elor,  de  spermatozoizii  cu  cromozomii  Y,  care
genereaz? na?terea b?ie?ilor.  Spermatozoizii  necesari  sunt  introdu?i  în
ovulul extras în prealabil  din  uter  ?i  p?strat  într-un  mediu  special.
Ovulul fecundat în felul acesta este  întors  iar??i  în  uter,  unde  trece
toate etapele de dezvoltare, pân? la na?terea copilului.
   Pentru prima dat? programarea sexului copilului a fost efectuat? în  SUA,
iar în anul 1986 a fost ob?inut în Italia ?i Japonia. Savan?ii consider?  c?
metoda  poate  fi  aplicat?  atunci  când   trebuie   evitate   unele   boli
congenitale, ca hemofilia, care se transmite prin ereditate numai fiilor.
   ?tiin?a a fixat ziua primului caz de na?tere a  unui  copil  conceput  în
eprubet? – 25 iulie anul 1978. În aceast?  zi  în  ora?ul  englez  Oldhem  a
ap?rut pe lume o feti?? Luiza. Mama ei, Lesli Brown,  în  vîrst?  de  31  de
ani, nu putea  avea  copii  din  cauza  impermeabilit??ii  trompelor.  Ea  a
acceptat propunerea tân?rului medic P. Steptou de la spitalul din Oldhem  ?i
a cunoscutului embrionolog R. Edvards de la Universitatea Chembrij, care  i-
au propus s? încerce o fecundare  artificial?.  Cu  ajutorul  laparoscopului
(aparat pentru examinarea vizual? a cavita?ii  corpului),  medicii  au  ales
foliculul potrivit a c?rui dezvoltare  a  fost  stimulat?  în  prealabil  cu
hormoni, apoi în el s-a injectat  un  ac  ?i  s-a  absorbit  con?inutul  lui
împreun? cu ovulul. Ovulul a fost fecundat într-un mediu nutritiv cu  sperma
so?ului ?i dup?  o  cultivare  de  dou?  zile  ?i  jum?tate  morula  precoce
(embrionul la etapa de 8 blastomeri)  a  fost  introdus?  în  uterul  mamei.
Implantarea a trecut cu succes.
   La s?pt?mâna a 16-ea de graviditate s-a efectuat diagnosticul prenatal al
cromozomilor f?tului ?i s-a constatat c? se dezvolt? normal. La vârsta de  7
luni f?tul s-a n?scut, efectuându-se o opera?ie cezarian?. Astfel  a  ap?rut
pe lume o feti?? cu o greutate  de  2400  grame.  Fiind  întrebat?  dac?  ar
accepta o nou? opera?ie, Lesli Braun a r?spuns afirmativ: atât de  mare  i-a
fost fericirea de a deveni mam?.
   Aceast? metod? de tratare a sterilit??ii a  înaintat,  ca  ?i  fecundarea
artificial?, o serie de probleme de ordin juridic ?i  moral.  În  Anglia  au
ap?rut articole în care se punea întrebarea:  poate  oare  copilul  conceput
din game?ii altor donatori, nu  a  propriilor  s?i  p?rin?i,  considerat  ca
legal? Atât timp cât juri?tii  ?i  sociologii  erau  preocupa?i  de  aceast?
problem?, au mai fost concepu?i în  acela?i  fel,  s-au  dezvoltat  ?i  s-au
n?scut înc? 20 de copii. Recordul în acest caz îi apar?ine Australiei  –  13
na?teri: 8 feti?e ?i 5 b?ie?i.
   Na?terea Luizei Braun, precum ?i a celorlal?i copii care au tr?it  câteva
zile în afara mediului natal au fost evenimente ce au deschis o er? nou?  nu
numai în medicin?, ci ?i în sferele eticii, moralei, problemelor sociale,  a
progresului tehnico-?tiin?ific în genere. S-a f?cut un pas, care  a  deschis
un câmp larg de activitate ?i de cercetare a tainelor na?terii omului.  Nu-i
de mirare, C?ci în jurul  acestei  probleme  s-au  aprins  discu?ii  aprige:
reprezentan?ii  religiei  sunt  foarte  irita?i,  mul?i  savan?i   manifest?
îngrijorare. Este destul s? ne imagin?m, bun?oar?, în ce  situa?ie  delicat?
ar nimeri savan?ii, dac? s-ar descoperi c? copiii n?scu?i  în  felul  acesta
au  diverse  defecte  sau  sufer?  de  tulbur?ri  serioase,   provocate   de
dezvoltarea lor embrionar? atât de  neobi?nuit?.  Dac?  medicina  n-a  g?sit
înc? mijloace cardinale pentru eliminarea din fondul genetic al  omenirii  a
defectelor genetice cunoscute, oare nu va cre?te num?rul lor?
   Vestitul embrionolog A. Mac Loren, membru al societ??ii  regale  a  Marii
Britanii,  luând  cuvântul   la   ?edin?a   de   încheiere   a   Congresului
interna?ional al biologilor, ce a avut loc în ora?ul Bazel, august  1981,  a
men?ionat în leg?tur? cu cele expuse mai sus c?  problema  natalit??ii  este
foarte complicat? ?i c? nu poate fi rezolvat? decât pe  calea  manipul?rilor
chirurgicale cu embrionii. De aceea nu trebuie s? pun?  obstacole  în  calea
solu?ion?rii ei.
   Aceast? opinie a lui A. Mac Loren poate fi acceptat? f?r? rezerve  atunci
când e vorba de sterilitatea femeii ce nu poate fi  vindecat?  prin  nici  o
alt? metod?. Dar, dup? p?rerea noastr?, altfel trebuie  tratate  încerc?rile
acelora ce vor s?  îndrept??easc?  na?terea  copiilor  prin  aceast?  metod?
Atunci când ea nu este absolut necesar?. O vedet? de cinema, de exemplu,  nu
dore?te s?-?i strice talia din cauza gravidit??ii. Sau o  doamn?  bogat?  nu
dore?te s? se împov?reze ?i las? aceast? «munc?» original? pe  sama  slugii,
limitându-se doar la acordarea în  «fondul  reproducerii»  a  ovulului  s?u.
Acest ovul poate fi fecundat artificial de celulele sexuale  ale  b?rbatului
ei sau, dac? nu-l are, de sperma unui donator ales special în acest scop.
   Aceste lucruri nu-s un rod al fanteziei, c?ci  anume  a?a  procedeaz?  de
acum multe femei în SUA. Femeile negre s?-race sunt gata întotdeauna  pentru
dolari s? joace rolul de mediator, de incubator  viu  ?i  s?  produc?  copii
str?ini pentru st?pânele lor albe. Într-o emisiune a  televiziunii  centrale
a fost prezentat? o convorbire  cu  una  dintre  aceste  mame  adoptive.  La
întrebarea ce simte când poart? un copil str?in, ea a r?spuns f?r? a  ?ov?i:
nimic, a?a mi-i meseria, doar nu este copilul meu!
   Astfel chiar  un sentiment  atât  de  puternic,  precum  e  maternitatea,
pierde orice sens pentru femeile gravide care  poart?  un  f?t  str?in.  Una
dintre cele  mai  intime  ?i  sacre  func?ii  ale  organismului  feminin  se
transform? într-o simpl? meserie. Acest lucru nu poate fi  îndrept??it  nici
?tiin?ific, nici moral, nici etic ?i este apreciat ca imoral ?i antiuman.

   17.4 Ereditatea patologic? ?i criminalitatea

   În sfâr?it trebuie s? ne mai oprim asupra  unei  probleme  de  importan??
social?: interdependen?a criminalit??ii cu ereditatea  patologic?.  Problema
este foarte contradictorie, ?i adesea ea este interpretat? foarte divers.
   Caracterul criminal este un fenomen biologic sau social? ?i pentru c?  nu
exist? un r?spuns univoc la aceast? întrebare ea trebuie  examinat?  paralel
cu cea a esen?ei omului. Ce este  omul,  o  fiin??  biologic?  sau  social??
Discu?iile în aceast? tem? continu? pân?  în  prezent.  Totu?i,  în  ultimul
timp majoritatea savan?ilor ?i filozofilor au ajuns la o p?rere unic?:  omul
este o fiin?? biosocial?. Dac? este a?a, atunci  trebuie  s?  c?ut?m  ?i  s?
g?sim cauzele concrete ale faptelor sale în fiecare situa?ie concret?.
   Vom aduce câteva exemple. În cartea lui G. Grigoriev ?i L. Marhasev  «Cum
s?  devii  inteligent»,  L„  1973,  se  men?ioneaz?  c?  a  fost  descoperit
«dosarul» unei familii unice în felul ei – al familiei Iucche. Pe  parcursul
a 75 de ani 200 din cei 870 de membri ai ei au devenit ho?i ?i  uciga?i,  90
– prostituate, 280 aveau defecte  fizice  ?i  psihice,  300  de  copii  s-au
n?scut mor?i. Se isc? întrebarea: nu e oare asta o dovad? c? exist?  anumite
«gene ale criminalit??ii»?
   Cunoscutul geneticiian V. P. Efroimson a analizat  cercet?rile  din  SUA,
Japonia ?i din câteva ??ri din Europa Occidental?, efectuate pe parcursul  a
40 de ani, s-au studiat câteva sute de perechi de gemeni ?i  s-a  clarificat
c? între gemenii univitelini - criminali  concordan?a  alc?tuie?te  63%,  pe
când între cei heterovitelini – numai 25%.
   Savan?ii examineaz? cauzele actelor  criminale  în  dependen??  de  unele
anomalii cromozomice. Dup? cum am mai men?ionat, se cunosc  câteva  anomalii
cariotipice,  ce  contribuie  la  comportamentul   criminal:   b?rba?ii   cu
cariotipurile XXY ?i XYY, sunt mai mult predispu?i la infrac?iuni decât  cei
obi?nui?i XY. Acest lucru îl confirm? ?i datele aduse în cartea  lui  N.  P.
Dubinin, I.  I.  Carpe?  ?i  V.  N.  Cudreav?ev  «Genetica,  comportamentul,
responsabilitatea».  M.,  1982.  În  ea  au  fost  generalizate  cercet?rile
efectuate în lumea întreag? cu privire la interdependen?a criminalit??ii  cu
ereditatea patologic?. Au fost  studia?i  100  mii  de  oameni.  Rezultatele
arat?  c?  printre  oamenii  care  nu  s-au  compromis,  frecven?a   acestor
cariotipuri alc?tuie?te în mediu 0,1%, printre criminalii normali din  punct
de vedere psihic – de 3,5 ori mai mult,  iar  printre  bolnavii  psihici  cu
comportament antisocial –  de  6,6  ori  mai  des.  Aceast?  frecven??  este
deosebit de caracteristic? pentru b?rba?ii cu sindromul  Klinefelter  (XXY).
Copiii cu acest sindrom se întâlnesc cu o frecven?? de 1 la 450  de  b?ie?i,
iar la examenul medical al  contingentului  de  b?rba?i  deficien?i  mintal,
care se afl? în institu?iile medicale speciale,  frecven?a  acestui  sindrom
spore?te: 1 la 100. Printre criminalii  deficien?i  mintal  num?rul  acestor
bolnavi  este  înc?  mai  mare:  1  la  50.   Fenomene   asem?n?toare   sunt
caracteristice ?i pentru bolnavii cu sindromul Daun,  atât  pentru  b?rba?i,
cât ?i pentru femei.
   Copiii cu anomaliile cromozomice indicate mai  sus  sufer?  de  tulbur?ri
func?ionale  ale  sistemului  nervos   ?i   deficien??   mintal?   evident?.
Statistica arat? c? multe defecte  ale  aparatului  genetic  al  omului  pot
influen?a într-o anumit? m?sur?  asupra  comportamentului  lui  agresiv.  De
aceea diagnosticarea intrauterin? este foarte necesar?.
   Înseamn? oare aceasta  c?  trebuie  s?  se  introduc?  controlul  genetic
for?at al femeilor gravide, pentru a  se  eviden?ia  ?i  a  se  extirpa,  de
exemplu,  embrionii  cu  garnitura  de  cromozomi  X((,  care  se  consider?
deosebit de r?spândit? printre persoanele ce s?vâr?esc crime,  recurgând  la
violen??? «Se  poate  întâmpla  oare,  –  întreab?  sociologul  american  A.
Et?ioni,– c? în curând va veni acea zi când societatea va exercita  presiuni
asupra p?rin?ilor ?i le va cere s? supun? avort?rii copiii  lor  «criminali»
care înc? nu s-au n?scut?»
   Fiind întrebat de ce un om se abate cu u?urin?? de la  calea  dreapt?  ?i
este în stare s? devin? infractor, iar altul nu devine, chiar  în  cele  mai
grele împrejur?ri, cunoscutul geneticiian  Iu.  A.  Cherchis  d?  un  singur
r?spuns: pentru c? to?i oamenii sunt diferi?i – ?i  nu  din  ziua  na?terii,
dar înc? din momentul când au fost concepu?i. Fiecare are genotipul s?u,  pe
baza c?ruia , în interac?iune cu mediul, i  se  dezvolt?  particularit??ile,
inclusiv cele ale psihicului. Desigur, nu exist? gene  ale  «criminalit??ii»
?i  ale  «bun?cuviin?ei»,  precum  nu  exist?  gene  ale  inteligen?ei   sau
prostiei,  egoismului  sau  altruismului,  blânde?ii  sau  r?ut??ii  ?.   a.
Particularit??ile comportamentului omului în  mare  parte  sunt  determinate
genetic, iar formarea ?i dezvoltarea lor depinde de  mediul  social.  Exist?
infractori asupra c?rora educa?ia nu influen?eaz?. În aceste cazuri  trebuie
cercetate particularit??ile biosociale ale  infractorului,  pentru  a  alege
m?surile educative ?i de  pedeaps?  eficiente  ?i  obiective  din  punct  de
vedere social.
   În  diferite  ?ari  se  efectueaz?  experimente  în  domeniul  ingineriei
genetice, ?inându-se cont de perspectivele aplic?rii ei la oameni,  ?i  care
pot fi realizate treptat pe m?sura dezvolt?rii  ?tiin?ei  ?i  a  societ??ii,
economiei ?i  culturii  ei  pe  m?sura  form?rii  omului  nou,  a  cre?terii
con?tiin?ei sale, în sferele social? ?i etic?, în rela?iile  de  familie  ?.
a. Aceste experimente sunt de esen?? profund umanist?  ?i  sunt  subordonate
principiului superior al societ??ii noastre –  binelui  omului,  dezvolt?rii
lui libere ?i multilaterale.
                                Bibliografie:



ńěîňđĺňü íŕ đĺôĺđŕňű ďîőîćčĺ íŕ "Ńîâđĺěĺííŕ˙ ăĺíĺňčęŕ"