Перейти к содержимому


Фотография

Хранение генетического материала в магнитном поле

хранение ДНК

В этой теме нет ответов

#1 Юриков Юрий

Юриков Юрий

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 1 сообщений

Отправлено 13 Июнь 2018 - 10:10

В данной статье рассматривается версия, согласно которой магнитное поле Земли оказывает непосредственное влияние на вероятность перепрограммирования цепочек ДНК, а так же обосновывается предположение, что в сильном магнитном поле полностью прекращается распад выделенных молекул ДНК, что может иметь практическое значение для длительного хранения генетического материала.

Основанием для такого предположения являются результаты многочисленных исследований воздействия гипомагнитных и гипермагнитных полей на живые организмы, выполненных преимущественно в интересах космической медицины.

Анализ обнаруженных разнообразных эффектов негативного влияния ослабленного геомагнитного поля на живые организмы показывает, что их основой являются генетические нарушения. Нахождение в гипомагнитном поле вызывает атипический рост клеток и тканей, появление мутантных формы клеток, вызывает эффекты, сходные с клеточным ответом на повреждение ДНК, вплоть до феномена программируемой клеточной смерти.

В очень сильных магнитных, или иначе говоря, гипермагнитных полях, в аспекте перепрограммирования ДНК наблюдается противоположные тенденции. Анализ экспериментальных данных позволяет предположить, что в этих условиях блокируется процесс дифференциации стволовых клеток, превращения их в клетки различных тканей (в том числе прекращается и рост раковых клеток). При этом клетки уже существующих тканей продолжают беспрепятственно делиться. Процесс запоминания основан на перепрограммировании ДНК нейронов, и в сильных магнитных полях этот процесс подавляется.

Вышеизложенные выводы можно проиллюстрировать следующими примерами. В результате исследований, проводимых в свое время в СССР, установлено, что у микроорганизмов, которые находились в условиях отсутствия геомагнитного поля, появляются мутантные формы клеток. Без геомагнитного поля мыши выживали до 4 - 12 месяцев. В первом поколении самки, скрещенные с самцами той же группы, приносили нормальное потомство. Уже во втором поколении отмечались преждевременные выкидыши мышат и каннибализм. А к четвертому поколению воспроизводство мышей прекращалось.

 Наблюдались и другие признаки ненормального развития животных в условиях без магнитного поля. Так, уже в раннем возрасте мыши становились вялыми и неактивными, они долго лежали на спине, и примерно у 14% из них наблюдалось облысение от головы до половины спины. Уже к шести месяцам большинство животных погибало.

 Когда провели тщательный гистологический анализ органов мышей и их кожи, то в разных частях тела были обнаружены раковые образования. Сама кожа в облысевших местах была сильно изменена. Кроме того, было обнаружено опробкование волосяных фолликул.

 Ядра печеночной ткани мышей, которые содержались без геомагнитного поля, изменялись. Почки их также были сильно изменены. Появились многокамерность и кисты. У тех подопытных мышей, которые умерли внезапно, мочевой пузырь оказался заполненным мочой и белым осадком. Он имел слизистую оболочку с полипами и перегородками [1].

Инкубирование яиц в гипогеомагнитных условиях нарушает развитие куриных эмбрионов, многие из них погибают, а у вылупившихся цыплят отмечаются дистрофические изменения внутренних органов, парезы крыльев и ног и др. [2],  Куры в гипомагнитных условиях прекращают нести яйца [3].

Экранирование геомагнитного поля в 600 раз приводит к торможению роста кроликов, снижению их двигательной активности, развитию дистрофических изменений в печени, миокарде, желудке, кишечнике, снижению активности ключевых ферментов цикла трикарбоновых кислот и пентозофосфатного цикла [4].

В условиях экранированного геомагнитного поля на клетках линии HeLa и VH-10 белок Р-53 и опосредуемые им сигнальные пути активно вовлечены в адаптацию клетки к условиям гипогеомагнитного поля. Обнаруженный эффект по исследованным параметрам оказался сходным с клеточным ответом на повреждение ДНК [5].

В работе Лушниковой Е.Л. и др. описаны исследования воздействия гипогеомагнитных полей на мышей, в частности, на их сердечнососудистую систему. «Финальные стадии морфофункциональной перестройки кардиомиоцитов напоминают феномен программируемой клеточной смерти. 10 суток пребывания мышей в таких клетках привели их к смерти»[6].

У всех без исключения эмбрионов японского перепела, находившихся в ГМУ, были обнаружены те или иные аномалии в развитии сердечно-сосудистой системы. У одного из эмбрионов была отмечена патология хвостового отдела туловища - расщепление на два [7].

 Аналогичные исследования проводились и за рубежом:

В экранированной камере, в которой геомагнитное поле было ослаблено примерно в 10 000 раз, у личинок японского тритона Cynops pyrrhogaster наблюдалась двуглавость, искривление позвоночника, несформировавшиеся глаза и замедленное или заблокированное развитие [8]

Беременные мыши на стадии зиготы, помещенные в это «нулевое» магнитное поле, потеряли способность рожать, хотя их эмбрионы развивались до стадии бластоцисты [9].

Близкие к нулю магнитные поля отрицательно влияли на рост и развитие small brown planthopper (abbr. SBPH) и brown planthopper (abbr. BPH), особенно сильно влияя на размножение [10].

Гипомагнитные условия вызывают и нарушения кинетики сборки белков:

HMF подавляет экспрессии генов, связанных с миграцией клеток и сборкой цитоскелета в клетках нейробластомы человека (клеточная линия SH-SY5Y). Во время воздействия HMF наблюдалась неупорядоченная кинетика сборки актина in vitro, о чем свидетельствует наличие гранул и продуктов с ячейками [11].

Устранение ГМП вызывает нарушения в сборке тубулина [12] [13].

Гипомагнитное поле подавляет развитие организма на ранних стадиях:

Многочисленные эксперименты с рассадой различных видов растений, помещенных в слабом магнитном поле, показали, что рост их первичных корней тормозится на ранних стадиях прорастания по сравнению с контролем. В растительных клетках, подверженных воздействию слабого магнитного поля, уменьшается функциональная активность генома в ранний период до повторной репликации [14].

Пролиферативная активность и размножение клеток в меристеме корней растений уменьшаются в слабом магнитном поле [15].

Гипомагнитное поле вызывает ингибирующее действие на активность ресничного аппарата эпендимальных клеток у новорожденных крыс in vivo, вплоть до абсолютной остановки [16]

В условиях ZMF протекают быстрее процессы денатурации и деградации аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) в сыворотке крови человека [17].

Подавление перепрограммирования ДНК в нейронах вызывает нарушения памяти:  Гипомагнитное поле отрицательно влияет на развитие функции мозга цыплят: снижается способность к запоминанию и стабильность памяти [18].

 У дрозофил в условиях гипомагнитного поля возникают серьезные, но обратимые нарушения способности к обучению и памяти, что отражается на многих последующих поколениях [19].

В шестидесятых годах в США проводились исследования по воздействию очень сильных, гипермагнитных полей, на организм. Есть основания полагать, что в этих условиях, напротив, блокируется возможность перепрограммирования ДНК:

У мышей, выросших в магнитном поле, напряженность которого в 5000 раз превышала напряженность магнитного поля Земли и изменялась в зависимости от времени и места от 0,03 до 0,4 эрстед, наблюдали увеличение числа белых кровяных телец, исчезновение раковых образований (опухолей) и ослабление полового инстинкта. Потомство, рожденное в этом магнитном поле, умирало через несколько дней. Мыши-самцы, не достигшие половой зрелости, при воздействии такого магнитного поля тоже погибали. Взрослые же мыши-самцы в тех же условиях выживали.

В магнитном поле напряженностью 140 000 эрстед значительно уменьшается скорость деления клеток в яйцах морских ежей, и в то же время оно заметно не влияет на двигательную активность мышей или на период жизни плодовых мушек. Морские водоросли типа хлореллы в магнитном поле, напряженность которого изменяется от 4000 до 20 000 эрстед, растут на 106-138% быстрее, чем контрольные экземпляры [20].

В указанной выше зависимости есть практический смысл. Однако, чтобы понять суть явления, необходимо взглянуть на проблему несколько шире, касаясь и вопросов биофизики. Все живые организмы способны поддерживать гомеостаз, то есть сопротивляться энтропии, и это противодействие всегда связано с энергетическими затратами. Различные организмы для этого энергию химических связей или энергию электромагнитного излучения.

Известно, что при определенных условиях молекула ДНК обладает длительным периодом полураспада. Аналогичным образом некоторые виды вирионов, которые не являются с общепринятой точки зрения живыми организмами, способны долгое время сохраняться во внешней среде (вирус мозаики табака (TMV), зеленой мозаики огурца (CGMMV), гепатита). Как за молекулами ДНК вне живого организма, так и за вирионами не признается способность к поддержанию гомеостаза, но, очевидно, что энтропийные процессы в столь сложных химических соединениях должны происходить намного быстрее. Если же допустить у них наличие свойства сопротивляться энтропии, то эти субстанции должны иметь соответствующий источник энергии.

Для поиска этого источника предлагаю применить метод исключения. Энергию химических связей ДНК использовать не может, так как химические реакции неизбежно приведут к изменению генома. Более того, молекулы ДНК лучше сохраняются в условиях изоляции от источников химической энергии, в очищенном и высушенном виде. Использование энергии электромагнитных волн маловероятно в силу большой нестабильности такого источника энергии, а так же из-за ограничений проникающей способности волн. Наиболее вероятным источником энергии для противодействия росту энтропии в силу его постоянства, непрерывности, равномерности распределения и неограниченной проникающей способности является магнитное поле Земли.

Чтобы воспринимать энергию геомангитного поля, молекулы ДНК должны обладать парамагнитными свойствами. Такие свойства были обнаружены советским биофизиком Львом Александровичем Блюменфельдом. Получение энергии происходит следующим образом: на намагничивание молекулы ДНК затрачивается энергия магнитного поля, которая потом выделяется при размагничивании.

В этой связи показательно, что длительное пребывание организма в условиях дефицита магнитной энергии является таким же стрессирующим фактором и приводит к тем же негативным последствиям, что и дефицит получаемой энергии, то есть питания. И то и другое приводит к значительным нарушениям гомеостаза животных: уменьшению прироста массы тела, преобладанию катаболических процессов и дифференцировке по типам реактивности при оценке межвидовой агрессии [21]. Геомагнитное поле так же необходимо организму для поддержания гомеостаза, как и получение энергии извне.

Адсорбция вириона не требует энергетических затрат, но для внедрения своей РНК (ДНК) и ферментов в живую клетку - эндоцитоза,  вирион должен затратить определенную энергию, однако до момента внедрения своей РНК и начала процесса репродукции он не имеет доступа к источникам энергии живой клетки. Поэтому не лишено оснований предположение, что для эндоцитоза используется энергия геомагнитного поля. Замечено, что размножение фагов ускоряется во время грозы и в периоды возмущений магнитного поля Земли. В ряде научных работ указывается на непосредственную связь периодов солнечной активности и возникновения эпидемий [22] [23]. С этой точки зрения вполне объяснимо, почему даже незначительное изменение напряженности магнитного поля земли оказывает влияние на эпидемиологическую обстановку. Возможно, что вирионы все же следует причислить к живым организмам, обладающим особенным способом  поддержания гомеостаза - за счет энергии магнитных полей.

Вернемся к вопросу о целесообразности для живого организма предполагаемой зависимости. С этой точки зрения величину напряженности геомагнитного поля можно рассмотреть как фактор, регулирующий вероятность перепрограммирования цепочек ДНК, то есть вероятность появления мутаций. Необходимость такого механизма регулирования можно обосновать следующим образом.

При сильнейших солнечных вспышках геомагнитное поле не может полностью защитить атмосферу Земли от бомбардировки заряженными частицами, и это проникающее излучение становится мощнейшим мутагенным фактором. Солнечные бури, в свою очередь, вызывают и возмущения геомагнитного фона.

В начальной фазе геомагнитной бури поле усиливается, что вызвано обжатием магнитосферы потоком солнечной плазмы. Именно в этот период времени происходит наиболее интенсивная бомбардировка земной атмосферы, так как первыми нашей планеты достигают заряженные частицы более высоких энергий.  В период главной фазы бури происходит резкий спад и резкое восстановление поля, но к этому времени поток заряженных частиц высоких энергий уже иссякает.

Можно предположить, предложенная зависимость является механизмом защиты генной информации в периоды начальных фаз жестких геомагнитных штормов, вызванных сильнейшими солнечными вспышками.

Достоверно установлено непосредственное влияние повышенной солнечной активности на эпидемиологическую обстановку.  С этой точки зрения организму так же выгодно останавливать процессы, связанные с перепрограммированием ДНК, в периоды возмущений геомагнитного фона.

В отличие от солнечных бурь, носящих краткосрочный характер, ослабление магнитного поля Земли, связанное с инверсией полюсов – это процесс длительный, и может продолжаться несколько тысяч лет. Он оказывает резко негативное влияние на всю биосферу и это требует ускорения приспособленческих реакций, то есть, напротив, увеличения вероятности мутаций.

В заключение коротко о возможном практическом применении этого механизма защиты ДНК. Для увеличения срока хранения генетического материала его следует поместить в зазоре между двумя сильными постоянными притягивающимися магнитами (в настоящее время этот способ проходит экспертизу в патентном ведомстве РФ).

 

  1. Мизун Ю. Г., Мизун П. Г. КОСМОС И ЗДОРОВЬЕ
  2. Казначеев В.П., Михайлова Л.П.  /Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей. Новосибирск, 1985
  3. Головин Н.И., Курик М.В., Гарнага Н.М. / Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. № 5-6. С. 41-45
  4. Копанев В.И., Ефименко Г.Д., Шапула А.В. / Изв. АН СССР. Сер. биол. 1979. № 3. С. 342-346
  5. М. Л. Куранова, А. Е. Павлов. И. М. Спивак, С. В. Сурма, Б. Ф. Щеголев. П. А. Кузнецов, В. Е. Стефанов /ВОЗДЕЙСТВИЕ ГИПОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ. Вестник СПбГУ. Сер. 3. 2010. Вып.4. С.105
  6. Лушникова Е.Л., Клинникова М.Т., Молодых О.П., Ащеулова Н.В. Тканевая и внутриклеточная реорганизация миокарда мышей при воздействии гипогеомагнитного поля/ Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 1977. -№10. С. 455-459
  7. Исследование воздействия гипомагнитных условий на эмбриональное развитие японского перепела Круглов О. С.
  8. Asashima M, Shimada K, Pfeiffer CJ. Magnetic shielding induces early developmental abnormalities in the Newt, CYNOPSPYRRHOGASTER. Bioelectromagnetics. 1991; 12(4):215-224.
  9. Fesenko EE, Mezhevikina LM, Osipenko MA, Gordon RY, Khutzian SS. Effect of the “zero” magnetic field on early embryogenesis in mice. Electromagnetic Biology and Medicine. 2010; 29(1-2):1-8.
  10. Wan GJ, Jiang SL, Zhao ZC, Xu JJ, Tao XR, Sword GA, et al. Bio-effects of near-zero magnetic fields on the growth, development and reproduction of small brown planthopper, LAODELPHAXSTRIATELLUS and brown planthopper, NILAPARVATA LUGENS. J Insect Physiol. 2014; 68:7-15.
  11. Mo WC, Zhang ZJ, Wang DL, Liu Y, Bartlett PF, He RQ. Shielding of the geomagnetic field alters actin assembly and inhibits cell motility in human neuroblastoma cells. Scientific Reports. 2016; 6 (22624):1-15
  12. Wang DL, Wang XS, Xiao R, Liu Y, He RQ. Tubulin assembly is disordered in a hypogeomagnetic field. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2008; 376(2):363-368.
  13. M. Vasilev, R. Dronzin, M. Vasileva, Influence of magnetic field on the process of self-assembly of tubulin, Bolgarskaia Akademiia Nauk 36 (1983) 113-115
  14. Belyavskaya NA. Biological effects due to weak magnetic field on plants. Advances in Space Research. 2004; 34(7):1566-1574.
  15. Bogatina NI, Verkin BI, Litvin VM, Nikulina VF. Effect of weak magnetic fields on Pea growth rate, dry mass, and cell reproduction rate. Doklady of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, series B —geological, chemical, and biological sciences. 1979;(6):460-463
  16. Sandodze VY, Svanidze I, Didimova V. The effect of hypomagnetic field on motor activity of ciliate apparatus of ependymal cells in vivo. Radiation Biology Radioecology. 1995; 35(1):19-22
  17. Ciorba D, Morariu VV. Life in zero magnetic field. III. Activity of aspartate aminotransferase and ala¬nine aminotransferase during in vitro aging of human blood. Electromagnetic Biology and Medicine. 2001; 20(3):313-321
  18. Wang X, Xu M, Li B, Li D, Jiang J. Long-term memory was impaired in one-trial passive avoidance task of day-old chicks hatching from hypomagnetic field space. Chinese Science Bulletin. 2003; 48 (22):2454-2457
  19. Zhang B, Lu H, Xi W, Zhou X, Xu S, Zhang K, et al. Exposure to hypomagnetic field space for multiple generations causes amnesia in Drosophila melanogaster. Neuroscience Letters. 2004; 371(2-3):190-195.     
  20. Шарп М.Р. Человек в космосе. М.: Мир, 1970
  21. Особенности биотропного действия природных физических факторов в условиях ослабления геомагнитного поля Девицин, Димитрий Викторович Новосибирск 2005 г.
  22. Лункевич Д.О., Никишина А.И. ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЭПИДЕМИЙ ГРИППА // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1(12).
  23. Сухарев В.А. КОСМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЭПИДЕМИЙ И ПАНДЕМИЙ с.2




Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных

Бесплатные консультации судебных экспертов. Консультации экспертов и оценщиков круглосуточно. Мы работаем без праздников, выходных и без перерывов на обед. Работаем по субботам и по воскресеньям. Принимаем заявки на экспертные услуги в ночное время.