Понятие биотехнологий

Введение

Биотехнология - это наука  о методах и технологиях производства различных ценных веществ и продуктов  с использованием природных биологических  объектов (микроорганизмов, растительных и животных клеток), частей клеток (клеточных  мембран, рибосом, митохондрий, хлоропластов) и процессов.

Корни биотехнологии уходят в далёкое прошлое и связаны  с хлебопечением, виноделием и другими  способами приготовления пищи, известными человеку еще в древности. Например, такой биотехнологический процесс, как брожение с участием микроорганизмов, был известен и широко применялся еще в древнем Вавилоне, о чем  свидетельствует описание приготовления  пива, дошедшее до нас виде записи на дощечке, обнаруженной в 1981 г. при раскопках  Вавилона.

Наукой биотехнология  стала благодаря исследованиям  и работам французского ученого, основоположника современной микробиологии  и иммунологии Луи Пастера (1822-1895).

В ХХ веке происходило бурное развитие молекулярной биологии и генетики с применением достижений химии  и физики. Важнейшим направлением исследований явилась разработка методов  культивирования клеток растений и  животных. И если еще совсем недавно  для промышленных целей выращивали только бактерии и грибы, то сейчас появилась возможность не только выращивать любые клетки для производства биомассы, но и управлять их развитием, особенно у растений. Таким образом, новые научно-технологические подходы  воплотились в разработку биотехнологических методов, позволяющих манипулировать непосредственно генами, создавать  новые продукты, организмы и изменять свойства уже существующих. Главная  цель применения этих методов - более  полное использование потенциала живых  организмов в интересах хозяйственной деятельности человека. В 70-е годы появились и активно развивались такие важнейшие области биотехнологии, как генетическая (или генная) и клеточная инженерия, положившие начало «новой» биотехнологии, в отличие от «старой» биотехнологии, основанной на традиционных микробиологических процессах. Так, обычное производство спирта в процессе брожения – это "старая" биотехнология, но использование в этом процессе дрожжей, улучшенных методами генной инженерии с целью увеличения выхода спирта, - "новая" биотехнология.

1.Понятие биотехнологии

 В XXI в. биология  выступает лидером естествознания. Это обусловлено прежде всего  возрастанием ее практических  возможностей, ее программирующей  ролью в аграрной, медицинской,  экологической и других сферах  деятельности, способностью решать  важнейшие проблемы жизнедеятельности  человека, в конечном счете даже  определять судьбы человечества (в связи с перспективами биотехнологий,  генной инженерии) и т.п. Одной  из важнейших форм связи современной  биологии с практикой являются  биотехнологии.

Биотехнологии — технологические  процессы, реализуемые с использованием биологических систем — живых  организмов и компонентов живой  клетки. Другими словами, биотехнологии  связаны с тем, что возникло биогенным  путем. Биотехнологии основаны на последних  достижениях многих отраслей современной  науки: биохимии и биофизики, вирусологии, физико-химии ферментов, микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии, селекционной генетики, химии  антибиотиков, иммунологии и др.¹

Сам термин «биотехнология»  новый: он получил распространение  в 1970-е гг., но человек имел дело с  биотехнологиями и в далеком  прошлом. Некоторые биотехнологические процессы, основанные на применении микроорганизмов, человек использует еще с древнейших времен: в хлебопечении, в приготовлении  вина и пива, уксуса, сыра, различных  способах переработки кож, растительных волокон и т.д. Современные биотехнологии  основаны главным образом на культивировании  микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток, методах генной инженерии.

Основными направлениями  развития современных биотехнологий  являются медицинские биотехнологии, агробиотехнологии и экологические  биотехнологии. Новейшим и важнейшим  ответвлением биотехнологии является генная инженерия.

2.Методы биотехнологии, ее перспективы 

Генная и клеточная  инженерия – являются важнейшими методами (инструментами), лежащими в  основе современной биотехнологии. Методы клеточной инженерии направлены на конструирование клеток нового типа. Они могут быть использованы для  воссоздания жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток, для объединения целых клеток, принадлежавших различным видам  с образованием клетки, несущей генетический материал обеих исходных клеток, и  других операций.

Генно-инженерные методы направлены на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. В  результате применения генно-инженерных методов можно получать рекомбинантные (модифицированные) молекулы РНК и  ДНК, для чего производится выделение  отдельных генов (кодирующих нужный продукт), из клеток какого-либо организма. После проведения определенных манипуляций  с этими генами осуществляется их введение в другие организмы (бактерии, дрожжи и млекопитающие), которые, получив  новый ген (гены), будут способны синтезировать конечные продукты с  измененными, в нужном человеку направлении, свойствами. Иными словами, генная инженерия  позволяет получать заданные (желаемые) качества изменяемых или генетически  модифицированных организмов или так  называемых «трансгенных» растений и животных.

Наибольшее применение генная инженерия нашла в сельском хозяйстве  и в медицине.

Люди всегда задумывались над тем, как можно научиться  управлять природой, и искали способы  получения, например, растений с улучшенными  качествами: с высокой урожайностью, более крупными и вкусными плодами  или с повышенной холодостойкостью. С давних времен основным методом, который  использовался в этих целях, была селекция. Она широко применяется до настоящего времени и направлена на создание новых и улучшение уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами.

Селекция строится на отборе растений (животных) с выраженными  благоприятными признаками и дальнейшем скрещивании таких организмов, в  то время как генная инженерия  позволяет непосредственно вмешиваться  в генетический аппарат клетки. Важно  отметить, что в ходе традиционной селекции получить гибриды с искомой  комбинацией полезных признаков  весьма сложно, поскольку к потомству  передаются очень большие фрагменты  геномов каждого из родителей, в  то время как генно-инженерные методы позволяют работать чаще всего с  одним или несколькими генами, причем их модификации не затрагивают  работу других генов. В результате, не теряя других полезных свойств  растения, удается добавить еще один или несколько полезных признаков, что весьма ценно для создания новых сортов и новых форм растений. Стало возможным изменять у растений, например, устойчивость к климату  и стрессам, или их чувствительность к насекомым или болезням, распространённым в определённых регионах, к засухе и т.д. Учёные надеются даже получить такие породы деревьев, которые были бы устойчивы к пожарам. Ведутся  широкие исследования по улучшению  пищевой ценности различных сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, соя, картофель, томаты, горох и др.

Исторически, выделяют «три волны» в создании генно-модифицированных растений:

Первая волна – конец 1980-х годов – создание растений с новыми свойствами устойчивости к  вирусам, паразитам или гербицидам. В растениях «первой волны» дополнительно  вводили всего один ген и заставляли его «работать», то есть синтезировать  один дополнительный белок. «Полезные» гены «брали» либо у вирусов растений (для формирования устойчивости к данному вирусу), либо у почвенных бактерий (для формирования устойчивости к насекомым, гербицидам).

Вторая волна – начало 2000-х годов – создание растений с новыми потребительскими свойствами: масличные культуры с повышенным содержанием и измененным составом масел, фрукты и овощи с большим  содержанием витаминов, более питательные  зерновые и т.д.

В наши дни ученые создают  растения «третьей волны», которые  в ближайшие 10 лет появятся на рынке: растения-вакцины, растения-биореакторы  для производства промышленных продуктов (компонентов для различных видов  пластика, красителей, технических  масел и т.д.), растения - фабрики  лекарств и т.д.

Генно-инженерные работы в  животноводстве имеют другую задачу. Вполне достижимой целью при современном  уровне технологии является создание трансгенных животных с определённым целевым геном. Например, ген какого-нибудь ценного гормона животного (например, гормона роста) искусственно внедряется в бактерию, которая начинает продуцировать  его в больших количествах. Еще  один пример: трансгенные козы, в  результате введения соответствующего гена, могут вырабатывать специфический  белок, фактор VIII, который препятствует кровотечению у больных, страдающих гемофилией, или фермент, тромбокиназу, способствующий рассасыванию тромба в  кровеносных сосудах, что актуально  для профилактики и терапии тромбофлебита  у людей. Трансгенные животные вырабатывают эти белки намного быстрее, а  сам способ значительно дешевле  традиционного.

В конце 90-х годов XX в. учёные США вплотную подошли к получению  сельскохозяйственных животных методом  клонирования клеток эмбрионов, хотя это  направление нуждается еще в  дальнейших серьезных исследованиях. А вот в ксенотрансплантации – пересадке органов от одного вида живых организмов другому, - достигнуты несомненные результаты. Наибольшие успехи получены при использовании свиней, имеющих в генотипе перенесенные гены человека, в качестве доноров различных органов. В этом случае наблюдается минимальный риск отторжения органа.

Учёные также предполагают, что перенос генов поможет  снизить аллергию человека к коровьему  молоку. Целенаправленные изменения  в ДНК коров должны привести также  к уменьшению содержания в молоке насыщенных жирных кислот и холестерина, что сделает его еще более  полезным для здоровья. Потенциальная  опасность применения генетически  модифицированных организмов выражается в двух аспектах: безопасность продовольствия для здоровья людей и экологические  последствия. Поэтому важнейшим  этапом при создании генно-модифицированного  продукта должна быть его всесторонняя экспертиза во избежание опасности  того, что продукт содержит протеины, вызывающие аллергию, токсичные вещества или какие-то новые опасные компоненты.

3. Этапы развития биотехнологии

В развитии биотехнологии выделяют следующие  периоды:

• эмпирический,
• научный,
• современный (молекулярный).

Последний специально отделяется от предыдущего, так как биотехнологи уже могут  создавать и использовать в производстве неприродные организмы, полученные генно-инженерными методами.

1) Эмпирическая  биотехнология неотделима от  цивилизации, преимущественно как  сфера производства (с древнейших  времен — приготовление теста,  получение молочнокислых продуктов,  сыро-, виноделие, пивоварение, ферментация  табака и чая, выделка кож  и обработка растительных волокон). В течение тысячелетий человек  применял в своих целях ферментативные  процессы, не имея понятия ни  о ферментах, ни о клетках  с их видовой специфичностью  и, тем более, генетическим  аппаратом. Причем прогресс точных  наук долгое время не влиял  на технологические приемы, используемые  в эмпирической биотехнологии.

2) Быстрое  развитие биотехнологии как научной  дисциплины с середины XIX в. было  инициировано работами Л. Пастера  (1822 — 1895).

Именно  Л.Пастер ввел понятие биообъекта, не прибегая, впрочем, к такому термину, доказал «живую природу» брожений: каждое осуществлявшееся в производственных условиях брожение (спиртовое, уксусно-, молочнокислое и т.д.) вызывается своим микроорганизмом, а срыв производственного  процесса обусловлен несоблюдением  чистоты культуры микроорганизма, являющегося  в данном случае биообъектом.

Практическое  значение этих исследований Л. Пастера  сводится к требованию поддержания  чистоты культуры, т.е. к проведению производственного процесса с индивидуальным, имеющим точные характеристики биообъектом.

Позднее, приступив к работам в области  медицины, Л. Пастер исходил из своей  концепции о причине заразных болезней, сводя ее в каждом случае к конкретному, определенному микроорганизму. Хотя техника того времени не позволяла  увидеть возбудителя инфекции, как, например, в случае вируса бешенства, однако Л.Пастер считал, что «мы его  не видим, но мы им управляем». Целенаправленное воздействие на возбудителя инфекции (в целях ослабления его патогенности) позволяет получать вакцины.

Ослабленный патоген и животное, в организм которого он введен, могут рассматриваться  как своеобразный биообъект, а получаемая вакцина - как биотехнологический препарат. Л. Пастер создал строго научные основы получения вакцин, тогда как замечательные  достижения Э.Дженнера в борьбе с  оспой были результатом освоения эмпирического опыта индийской  медицины.

3) Современная  биотехнология, основанная на  достижениях молекулярной биологии, молекулярной генетики и биоорганической  химии (на практическом воплощении  этих достижений), выросла из биотехнологии  Л.Пастера и, являясь также  строго научной, отличается от  последней прежде всего тем,  что способна создавать и использовать  в производстве неприродные биообъекты, что отражается как на производственном  процессе в целом, так и на  свойствах новых биотехнологических  продуктов.

Говоря  о биотехнологии, нельзя не упомянуть  публикацию в 953 г. первого сообщения о двуспиральной структуре ДНК, ставшего основополагающим для возникновения указанных фундаментальных дисциплин, достижения которых реализуются в современной биотехнологии.

В результате серий публикаций в 1960-х гг. в литературу были внедрены принципиально важные для биотехнолога понятия «оперон» и «структурный ген».

В 1973 г. было опубликовано сообщение об успешном переносе генов из одного организма в другой — в сущности, уже о технологии рекомбинантной ДНК, определяющей возникновение генетической инженерии.

В 1980 г. Верховный суд США признал, что генно-инженерные микроорганизмы могут быть запатентованы, а развитие биотехнологических методов получило юридический статус.

В 1990 г. произошли два принципиально важных события: была разрешена генотерапия (но только применительно к соматическим клеткам человека, т.е. без передачи чужого гена потомству) и утвержден международный проект «Геном человека». Образно говоря, человеку было юридически разрешено познавать свою сущность.

В настоящее  время интенсивно растет количество таких успешно применяемых в  медицине биотехнологических продуктов, как рекомбинантные белки, вторичные  метаболиты микроорганизмов и растений, а также полусинтетических лекарственных  агентов, являющихся продуктами одновременно био- и оргсинтеза.

В последние  годы родилась новая отрасль генетики - геномика, изучающая не отдельные  гены, а целые геномы. Достижения молекулярной биологии и генной инженерии  дали человеку возможность читать генетические тексты вначале вирусов, бактерий, дрожжевых  грибков, многоклеточных животных. Например, знание геномной структуры патогенных бактерий очень важно при создании рационально сконструированных  вакцин, для диагностики и других медицинских целей.

4.Медицинские биотехнологии

 Медицинские биотехнологии  подразделяются на диагностические  и лечебные. Диагностические медицинские  биотехнологии в свою очередь  разделяют на химические (определение  диагностических веществ и параметров  их обмена) и физические (определение  особенностей физических процессов  организма).

Химические диагностические  биотехнологии используются в медицине давно. Но если раньше они сводились  к определению в тканях и органах  веществ, имеющих диагностическое  значение (статический подход), то сейчас развивается и динамический подход, позволяющий определять скорости образования  и распада представляющих интерес  веществ, активность ферментов, осуществляющих синтез или деградацию этих веществ, и др. Кроме того, современная  диагностика разрабатывает методы функционального подхода, с помощью  которого можно оценивать влияние  функциональных воздействий на изменение  диагностических веществ, а следовательно, выявлять резервные возможности  организма.

В будущем возрастет роль физической диагностики, которая дешевле  и быстрее, чем химическая, и состоит  в определении физико-химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности  клетки, а также физических процессов (тепловых, акустических, электромагнитных и др.) на тканевом уровне, уровне органов  и организма в целом. На базе такого рода анализа в рамках биофизики  сложных биологических систем будут  развиваться новые методы физиотерапии, выяснится смысл многих так называемых нетрадиционных методов лечения, приемов  народной медицины и т.д.

Биотехнологии широко используются в фармакологии. В древности для  лечения больных применяли животные, растительные и минеральные вещества. Начиная с XIX в. в фармакологии получают распространение синтетические  химические препараты, а с середины XX в. и антибиотики — особые химические вещества, которые образуются микроорганизмами и способны оказывать избирательно токсическое воздействие на другие микроорганизмы. В конце XX в. фармакологи обратились к индивидуальным биологически активным соединениям и стали составлять их оптимальные композиции, а также использовать специфические активаторы и ингибиторы определенных ферментов, суть действия которых — в вытеснении патогенной микрофлоры невредной для здоровья людей микрофлорой (использование микробного антагонизма).

Биотехнологии помогают в  борьбе современной медицины с сердечно-сосудистыми  заболеваниями (прежде всего с атеросклерозом), с онкологическими заболеваниями, с аллергиями как патологическим нарушением иммунитета (способность  организма защищать свою целостность  и биологическую индивидуальность), старением и вирусными инфекциями (в том числе со СПИДом). Так, развитие иммунологии (науки, изучающей защитные свойства организма) способствует лечению  аллергии. При аллергии организм отвечает на воздействие некоторого специфического аллергена чрезмерной реакцией, повреждающей его собственные клетки и ткани  в результате отека, воспаления, спазма, нарушений микроциркуляции, гемодинамики и др. Иммунология, изучая клетки, осуществляющие иммунный ответ (иммуноциты), позволяет  создавать новые подходы к  лечению иммунологических, онкологических и инфекционных заболеваний.

Человек пока не умеет лечить СПИД и плохо лечит вирусные инфекции. Химиотерапия и антибиотики, эффективные  в борьбе с бактериальной инфекцией, неэффективны в отношении вирусов (например, возбудителей атипичной  пневмонии). Предполагается, что здесь  существенный прогресс будет достигнут  благодаря развитию иммунологии, молекулярной биологии вирусов, в частности изучению взаимодействия вирусов со специфическими для них клеточными рецепторами. Биотехнологическими способами производят витамины, диагностические средства для клинических исследований (тест-системы на наркотики, лекарства, гормоны и т.п.), биоразлагаемые пластмассы, антибиотики, биосовместимые материалы. Новая область биоиндустрии — производство пищевых добавок.

5.Сельскохозяйственные и экологические биотехнологии

В XX в. произошла «зеленая революция» — за счет использования минеральных удобрений, пестицидов и инсектицидов удалось добиться резкого повышения продуктивности растениеводства. Но сейчас понятны и ее отрицательные последствия, например насыщение продуктов питания нитратами и ядохимикатами. Основная задача современных агробиотехнологий — преодоление отрицательных последствий «зеленой революции», микробиологический синтез средств защиты растений, производства кормов и ферментов для кормопроизводства и др. При этом упор делается на биологические методы восстановления плодородия почвы, биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, на переход от монокультур к поликультурам (что повышает выход биомассы с единицы площади сельхозугодий), выведение новых высокопродуктивных и обладающих другими полезными свойствами (например, засухоустойчивостью или устойчивостью к засолению) сортов культурных растений.

Продовольственные сельскохозяйственные культуры служат сырьем для пищевой  промышленности. Биотехнологии используются при изготовлении пищевых продуктов  из растительного и животного  сырья, их хранении и кулинарной обработке, при производстве искусственной  пищи (искусственной икры, искусственного мяса из сои, бобы которой богаты полноценным  белком), при производстве корма  для скота из продуктов, полученных из водорослей и микробной биомассы (например, получение кормовой биомассы из микробов, растущих на нефти).

Поскольку микроорганизмы чрезвычайно  разнообразны, микробиологическая промышленность на их основе вырабатывает самые разные продукты, например ферментные препараты, находящие широкое применение в  производстве пива, спирта и т.д.

Биотехнологии выступают  одним из важнейших способов решения  экологических проблем. Они применяются  для уничтожения загрязнений  окружающей среды (например, очистка  воды или очистка от нефтяных загрязнений), для восстановления разрушенных  биоценозов (тропических лесов, северной тундры), восстановления популяций  исчезающих видов или акклиматизации растений и животных в новых местах обитания.

Так, с помощью биотехнологий  решается проблема освоения загрязненных территорий устойчивыми к этим загрязнениям видами растений. Например, зимой в  городах для борьбы со снежными заносами используются минеральные соли, от которых гибнут многие виды растений. Однако некоторые растения устойчивы  к засолению, способны поглощать  цинк, кобальт, кадмий, никель и другие металлы из загрязненных почв; конечно, они предпочтительнее в условиях больших городов. Выведение сортов растений с новыми свойствами —  одно из направлений экологической  биотехнологии.

Важные направления экологических  биотехнологий — ресурсная биотехнология (использование биосистем для  разработки полезных ископаемых), биотехнологическая (с использованием бактериальных  штаммов) переработка промышленных и бытовых отходов, очистка сточных  вод, обеззараживание воздуха, генно-инженерные экологические биотехнологии.

6.Развитие генной инженерии

Генная инженерия возникла в 1970-е гг. как раздел молекулярной биологии, связанный с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического  материала, способного размножаться (в  клетке) и синтезировать конечные продукты. Решающую роль в создании новых комбинаций генетического  материала играют особые ферменты (рестриктазы, ДНК-лигазы), позволяющие рассекать  молекулу ДНК на фрагменты в строго определенных местах, а затем «сшивать»  фрагменты ДНК в единое целое. Только после выделения таких  ферментов стало практически  возможным создание искусственных  гибридных генетических структур —  рекомбинантных ДНК. Рекомбинантная молекула ДНК содержит искусственный гибридный  ген (или набор генов) и «вектор-фрагмент»  ДНК, обеспечивающий размножение рекомбинированной  ДНК и синтез ее конечных продуктов  — белков. Все это уже происходит в клетке-хозяине (бактериальной  клетке), куда вводится рекомбинированная  ДНК.

Методами генной инженерии  сначала были получены трансгенные  микроорганизмы, несущие гены бактерии и гены онко-генного вируса обезьяны, а затем — микроорганизмы, несущие  в себе гены мушки дрозофилы, кролика, человека и т.д. Впоследствии удалось  осуществить микробный (и недорогой) синтез многих биологически активных веществ, присутствующих в тканях животных и растений в весьма низких концентрациях: инсулина, интерферона человека, гормона  роста человека, вакцины против гепатита, а также ферментов, гормональных препаратов, клеточных гибридов, синтезирующих  антитела желаемой специфичности, и  т.п.

Генная инженерия открыла  перспективы конструирования новых  биологических организмов — трансгенных  растений и животных с заранее  запланированными свойствами. По сути, непреодолимых природных ограничений  для синтеза генов нет (так, существуют программы по созданию трансгенной овцы, покрытой вместо шерсти шелком; трансгенной козы, молоко которой содержит ценный для человека интерферон; трансгенного шпината, который вырабатывает белок, подавляющий ВИЧ-инфекции, и др.). Возникла новая отрасль промышленности — трансгенная биотехнология, занимающаяся конструированием и применением трансгенных организмов. (Сейчас в США функционирует уже около 2500 генно-инженерных фирм.)

В неразрывной связи с  разработкой технологий генной инженерии  развиваются фундаментальные исследования в молекулярной биологии. Одним из важнейших направлений молекулярной биологии и генной инженерии является изучение геномов растительных и  животных видов и разработка способов их реконструкции. Геном — это  совокупность генов, характерных для  гаплоидного, т.е. одинарного набора хромосом данного вида организмов. В отличие  от генотипа геном представляет собой  характеристику вида, а не отдельной  особи. Общая логика исследования ведет  молекулярную биологию от выяснения  способов воссоздания генома вида к  разработке способов воссоздания генотипа особи.

Огромное значение имеет  изучение генома человека. В рамках одного из самых трудоемких и дорогостоящих  в истории науки международного проекта «Геном человека» (начат  в 1988 г., задействовано несколько  тысяч ученых из более чем 20 стран; стоимость — до 9 млрд долл.) была поставлена задача — выяснить последовательность нуклеотидных оснований во всех молекулах  ДНК человека и локализовать их, т.е. полностью картировать все  гены человека. Ожидается, что затем  исследователи определят все  функции генов и разработают  технологические способы использования  этих данных.

К настоящему времени удалось  установить, что геном человека состоит  из 3 млрд нуклеотидов, 30 млн из которых (около 10% всей хромосомной ДНК) объединяется в 40 тысяч генов. (Можно предложить такую аналогию. Геном человека —  это созданный природой грандиозный  текст, состоящий из 3 млрд букв, в качестве которых выступают молекулы-нуклеотиды — аденин, гуанин, цитозин и тимин.) В 2003 г. было объявлено о завершении важной части проекта — выявлены последовательности нуклеотидов в 40 тыс. генов человека. (Функции остальных 90% нуклеотидов ДНК не вполне понятны, и сейчас они выясняются.) Интересно, что различия между двумя людьми на уровне ДНК составляют в среднем один нуклеотид на тысячу, они и обусловливают наследственные индивидуальные особенности каждого человека.

В ходе выполнения проекта  «Геном человека» разработано много  новых методов исследования, большинство  из которых в последнее время  автоматизировано. Это значительно  ускоряет и удешевляет расшифровку  ДНК, что является важнейшим условием для их широкого использования в  медицинской практике [1], фармакологии, криминалистике и т.д. Среди этих методов есть и такие, которые  позволяют расшифровывать генотип  отдельного человека и создавать  генные портреты людей [2]. Это дает возможность  эффективнее лечить болезни, оценивать  способности и возможности каждого  человека, выявлять различие между  популяциями, оценивать степень  приспособленности конкретного  человека к той или иной экологической  обстановке [3]. По последовательностям  ДНК можно устанавливать степень  родства людей. Разработан метод  «генетической дактилоскопии», который  с успехом применяется в криминалистике. Сходные подходы можно использовать в антропологии, палеонтологии, этнографии, археологии.