Генетикалық бағдарламалау: мүмкіндіктер, мысалдар

Мазмұны:

Генетикалық бағдарламалау: мүмкіндіктер, мысалдар
Генетикалық бағдарламалау: мүмкіндіктер, мысалдар
Anonim

2017 жылдың қазан айында Сочиде өткен Дүниежүзілік жастар фестивалінде Ресей президенті Владимир Путин жиналғандарды өзінің мәлімдемесі және берілген сипаттамаларға ие тұлға құруға жақындығымен таң қалдырды. Генетикалық бағдарламалау және генетикалық алгоритмдер биотехнология құралы ретінде дамудың экзистенциалды жолына түсуде. Болашақ келді, бұған көптеген мысалдар келтіруге болады. Әлем біздің өмірімізде адамның генетикалық бағдарламалау дәуіріне енеді. Енгізілген денсаулық пен данышпандық гендер, тұқым қуалайтын ауруларды жеңу және адамның жалпы жаңаруы енді ғылыми фантастиканың елесін емес. Бұл практикалық генетикалық бағдарламалау технологиялары.

генетикалық бағдарламалау
генетикалық бағдарламалау

Кедергілер бұзылды

Бұрын ДНҚ бойынша тұқым қуалайтын ақпаратты қайта жазу мүмкін емес деген догма болатын. Бірақ қазір бәрі өзгерді. 2006 жылғы Нобель сыйлығымолекулярлық биологтар Э. Файр мен К. Мэллоу адам геномындағы кез келген геннің жұмыс істеуін – РНҚ интерференциясын қосуға мүмкіндік беретін механизмді ашқаны үшін алды. Бұл бұрыннан бар гендер жиынтығын өзгерту механизмдері. Бірақ табиғаттың өзі бізге гендер жиынтығына әсер етудің басқа механизмін берді. Бұл вирустар - қабылдаушы жасушаның ақпаратын қайта жазуға қабілетті бірегей организмдер. Олар кері транскрипция арқылы жасушадағы ДНҚ-ға жаңа нәрсені енгізе алады. Ал қазірдің өзінде өзгертілген ДНҚ қабылдаушы жасушалармен бірге көбейеді. Вирустық биотехнологиялар берілген сипаттамаларға сәйкес адамның генетикалық бағдарламалауын дамыту жолдарының бірі болып табылады.

Алғашқы қадам жасалып қойған

Бүкіл кәсіби спорт әлемі айта бастаған бүгінгі күні генетикалық бағдарламалаудың мысалы спортшыларға арналған допинг болып табылады. Генетикалық доп, репоксиген - бұл бүйректер шығаратын ақуызды, эритропоэтинді кодтайтын ДНҚ кешені. Препарат сонымен қатар векторлық вирус негізіндегі жасушаларға ақпаратты жеткізу жүйесін қамтиды. Бұл ақуыз қызыл қан жасушаларының пайда болуын ынталандыруға жауап береді. Байланыс тікелей - қызыл қан жасушалары көбірек, тіндерде оттегі көп, жақсы нәтиже. Әзірге бұл фармакологиялық жаңалық жабық зертханалардың өнімі ғана, бірақ генетикалық бағдарламалау мен модификация коммерциялық өнімге айналатын күн өте жақын.

адамның генетикалық бағдарламалауы
адамның генетикалық бағдарламалауы

Адамдық технологиялар және олардың міндеттері

Адамдық технологиялар - бұл адам генетикасын өзгерту мақсаты болатын көптеген жолдар. Олардың әрекетінің құралы ДНҚ молекулаларымен квазихимиялық манипуляциялар болып табылады. Бүгінгі таңда адам технологиялары - бұл берілген сипаттамаларға сәйкес адамның генетикалық бағдарламалауы, РНҚ интерференциясы және ДНҚ рекомбинациясының технологиясы, клондау, трансгеноз, наномедицина технологиялары, ақпараттық медиа және компьютерлік желі кластерлері. Көптеген мәселелерді шешудегі адамдық технологиялардың міндеттері:

  • Адамзатты гендік аурулардан арылту.
  • Өмірді ұзарту және эмбриондарды таңдаулы таңдау.
  • Homo tecnologoficus’a (адамгершіліктен кейінгі) ауысу арқылы адам геномының жақсаруы.
  • "Мінсіз" және "дәрілік" сәбилерді жасау.
  • Тұлғаның қалыптасуына, оның болмысына, психикасына және мінез-құлқына жауап беретін гендерді іздейтін психогеномика.
  • Ағзаның жеке заттарының дәл көшірмелері болып табылатын препараттарды жасау.

Ал бұл гуманитарлық биотехнологиялар шешуге көмектесетін, сол арқылы адамның генетикалық бағдарламалауына жаңа мүмкіндіктер ашатын мәселелердің толық тізімі емес.

берілген белгілерге сәйкес адамның генетикалық бағдарламалауы
берілген белгілерге сәйкес адамның генетикалық бағдарламалауы

Постақпарат дәуірі

Таяу болашақта адамзат дамудың осындай кезеңіне енеді. Биотехнология біздің өмірімізге еніп, әдеттегідей болады. Балаларымыз тұқым қуалайтын аурулар туралы тарих кітаптарынан оқиды, туу көрсеткіші бақылауға алынады, эволюцияны адамдар басқарады. Адам өзін-өзі көбейтетін биологиялық жүйе ретінде өзі бағдарламаға айналады. Түзету мүмкіндігі бар жүйеқателер, қызмет қалталарының қолжетімділігі және жақсарту мүмкіндіктері. «Өлім» гендік бағдарламасы «өлместікпен» ауыстырылады, біз геномға денсаулық, интеллект және жыныстық тартымдылық бағдарламаларын саламыз. Ақыр соңында, нейроимплантаттар мен адамның генетикалық бағдарламалауы адамдар мен машиналар арасындағы шекараларды бұлдыратады.

Параллель әлем

Ал биоинженерлер биологиялық түрлендірулер саласында жұмыс істесе, математиктер мен программистер жасанды жүйелерді генетикалық бағдарламалау саласында жұмыс істейді. Ал өткен ғасырдың 80-90 жылдарында «эволюциялық есептеулер» және «генетикалық алгоритм» терминдері әлі де жаңа болса, бүгінде «жасанды интеллект» және «цифрлық дарвинизм» сөздерін тек мамандар ғана қолданып қоймайды. Жасанды жүйелерге қолданылатын генетикалық бағдарламалаудың негізін салушы, Стэнфорд профессоры Джон Коза ғылыми қауымға «машина эволюциясы» теориясын енгізді. Генетикалық алгоритмдер жұмыс істейді - бұл маңызды. Қалай? Жауап ұзақ және маман еместерге толық түсініксіз болады. Мысалмен түсіндірейік.

генетикалық бағдарламалау генетикалық алгоритмдер
генетикалық бағдарламалау генетикалық алгоритмдер

Ақылды көліктер

2002 жылы «Роботтардың өмірі» павильоны британдық «Magna» орталығында жұмыс істеді. Бұл павильонда генетикалық алгоритмдер мен цифрлық эволюция негізінде жасалып, жұмыс істейтін он екі робот өмір сүру үшін күресті. Олардың жартысы күн батареяларының көмегімен өмір сүру үшін энергия өндірді. Олар гелиофагтар деп аталды. Екінші жартысы - жыртқыштар, олар мұндай қабілетке ие болмаған және тек гелиофагты ұстау арқылы зарядталған. Тірі қалған роботтарөз бағдарламаларын ұрпақ роботтарына жүктеп алды. Шоу ұзаққа созылмады - роботтардың бірі ақылға қонып, павильоннан қашуға шешім қабылдағанда жабылды. Сонда адам мен техниканың соғысы қашқынды тұрақта көлік қағып кеткендіктен ғана басталған жоқ.

Қорқынышты фон

Адамның аз немесе мүлде араласуынсыз жұмыс істейтін ақылды жасанды жүйелер көптеген тосын сыйлар жасайды. Кейде алаңдатады және қорқытады. Сассекс университетінде құрылғыға осцилляторды өсіру үшін эволюциялық әдіс пен гендік алгоритмдерді қолдану тапсырылды. Тапсырма орындалды - өндірілген құрылғы мерзімді сигнал берді. Бірақ, белгілі болғандай, ол оны өзі шығармай, жақын маңдағы электронды құрылғылардың сигналдарын ұстап алып, оны өзінше өткізіп жіберген. Цифрлық эволюцияның келесі кезеңі электр құрылғыларын емес, бізді қолданатын құрылғы бола ма?

адамның генетикалық бағдарламалау мүмкіндіктері
адамның генетикалық бағдарламалау мүмкіндіктері

Олар ақылдырақ болуы мүмкін

Джон Козаның компаниясында 350 мегагерц сипаттамалары бар мың Пентиумнан тұратын жалғыз (әзірге) қолдан жасалған компьютерге негізделген генетикалық бағдарламалау 15 өнертабысты қайталай алды және оның 6-ы 2000 жылдан кейін патент алды., және олардың біреуі тіпті адам ұқсас қасиеттерінен де асып түседі.

Бұл өнертабыстар генетикалық алгоритмдер мен цифрлық эволюция негізінде жұмыс істейтін жасанды интеллектке жатады. Машиналарға патенттер қашан беріледі? Электрондық эволюцияның нәтижелері қазірдің өзінде Boeing 777 қозғалтқыштарында жәнезаманауи антибиотиктер. Сарапшылардың болжамдары бойынша, алдағы 5-10 жылда генетикалық бағдарламалау бұрыннан жасалған және сатылған өнімдерден көбірек өнім жасайды.

генетикалық бағдарламалау мысалдары
генетикалық бағдарламалау мысалдары

"Матрицалық" болашақ

Гендік бағдарламалаудың қазіргі даму деңгейі әлі бастапқы кезеңде. Роботтарды автономды түрде өсіру әзірге жоқ соңғы технологияны қажет етеді. Бірақ инвестициялық компастың көрсеткіші компьютерлік, телекоммуникациялық және биологиялық технологияларды қаржыландыруға бағытталған. Сол тәртіпте. Біз цифрлық әлемді құруды өзіміз қаржыландырамыз. Цифрлық технологиялар қарқынды дамып, оны жүзеге асыруда. Небәрі 40 жыл бұрын ұялы телефон фантаст жазушыларының қиялында болған, ал бүгінде әрбір гаджетте 8 мегапиксельді камералар бар. Бірақ бұл телефонның пайдаланушысы оның қалай жұмыс істейтінін түсіндіре ала ма?

Сиырға айналмауымыз керек

Цифрлық әлем биологиялық әлемді алмастыруда. Біздің мәдениетіміздегі гендердің аналогтары (мемдер), таңылған идеялардан, әуендерден, суреттерден, басқа психикалық вирустардан туындайды, эволюцияның нысанасына айналады. Барлық алдыңғы тарих аталған мемдердің ең қолайлы тасымалдаушысын құруға бағынды. Алдымен бір адам болды. Содан кейін оған радио мен теледидар қосылды. Және, сайып келгенде, өзін-өзі жаңғыртуға және қателермен жұмыс істеуге қабілетті бағдарламалары бар Интернет. Біздің сүйкімді сиырлар оларды сүт алатын машинаға қызмет ету үшін біз жасаған деп ойламайды. Ал сиыр бұл туралы не ойласа, сентегін жабайы сиыр көрдіңіз бе?

Ұсынылған: