Как кто-то мог использовать генетику, чтобы сделать татуировку на коже своих потомков?

У вас есть много вариантов. Я перечислю несколько от самых до наименее осуществимых (а также от наименее до самых дорогих).

• Засейте кожу меланоцитами: пересадите или введите в кожу стволовые клетки, предназначенные для превращения в меланоциты , клетки, вырабатывающие пигмент и отвечающие за цвет кожи. Такая техника будет производить с точностью до миллиметра, и татуировки, сделанные таким образом, не исчезнут до самой смерти.
• Используйте хроматофоры: каракатицы меняют цвет, как хамелеоны, но их механизм для этого, возможно, гораздо более доступен для человека. В то время как хамелеоны имеют сложную кристаллическую структуру, каракатицы используют мешочки с пигментами , которые они могут произвольно расширять и сжимать. Этот метод сложен тем, что требует серьезного редактирования генов, но полезен тем, что позволяет изменять цвет и даже возможные добровольные изменения/удаления.
• Жесткий код пигментации в геноме человека: если ваше общество достаточно развито, оно может генетически закодировать пигментную татуировку в определенную родословную, подобно полосам зебры. Это спекулятивно, непроверено и неосуществимо, но это единственный конкретный способ произвести что-то наследственное.

Удивительно, да.

Вы когда-нибудь видели сиамскую кошку? Одной из их уникальных особенностей является тот факт, что вокруг их лица сгущается черный мех. И то, как это работает, тоже довольно аккуратно — генетика черного меха ничем не отличается от белого меха вокруг остальной части тела. Скорее физическое выражение, то есть фенотип, отличается из-за отсутствия тепла вокруг морды, лап и хвоста сиамской кошки, что в противном случае изменяет определенные белковые структуры, так что мех становится белым.

Итак, что вы делаете, так это взбиваете партию этих белков, которые создают органическую пигментацию кожи человека, а затем у вас есть вторая партия протеинов, служащих ингибитором для первой партии. Улов? Когда вторую партию нагревают примерно до 103 F, она денатурирует. По сути, когда вы наносите на кожу слегка горячий рисунок, он нагревает эту область и вызывает соответствующую реакцию клеток. Теперь, когда белок-ингибитор убран, первый набор белков усиливает пигментацию, и татуировка готова.

Это можно сделать с точностью или, по крайней мере, настолько точно, насколько вы можете получить контроль нагрева, с этой целью я бы рекомендовал использовать изолятор холода, обернутый вокруг конструкции, которую вы используете, для максимальной аккуратности. Его можно нанести на запястье или тыльную сторону ладони, практически на любую часть тела, а применяя тепло или холод, вы можете вызвать его или рассеять по своему желанию. Единственное, что он не может сделать, это быть разных цветов — вы можете выбрать любой цвет, с которого хотите начать , но эта структура бинарна, поэтому, как только вы выберете цвет, вы застряли с ним, пока не перепишете всю генетику во всем. твоя кожа.

Это проще, чем другие вещи, которые вы упоминаете

...Не то, чтобы это было легко , заметьте. Это все еще нечто далекое от всего, что мы можем осуществить в ближайшем будущем.

Редактирование генов кодирует белки. Гены активируются в зависимости от положения их клеток в организме и воздействия химических веществ, вырабатываемых этой областью тела. Это заставляет их производить определенные собственные химические вещества, вызывая, в свою очередь, экспрессию генов в близлежащих клетках.

Детали плохо изучены прямо сейчас, но вы говорите об обществе, которое имеет достаточно глубокое понимание биологии развития, чтобы они могли делать дополнительные конечности, что является одной из самых сложных вещей в генной инженерии. Если вы можете это сделать, создание узора из пигментированных клеток в определенной области тела должно быть тривиальным.

Просто запрограммируйте место для активации во время развития в определенной области тела, например, на задней части шеи, запуская генетическую программу, которая активирует или деактивирует ген пигментации в зависимости от того, насколько далеко он находится от исходного локуса и его близости к различным местам. в организме. Может быть даже готовая компьютерная программа, в которой вы можете нарисовать изображение, и программа соединит ген для вашего собственного дизайна.

Я говорю «просто», но это далеко не просто. Однако это намного проще, чем добавление дополнительных конечностей, которое работает в соответствии с тем же основным процессом, но где вы должны учитывать взаимосвязанные нервы, мышцы, кости и все виды функциональных и структурных элементов, помимо простой пигментации.

Миллиметровая точность ? Честно говоря, я не думаю, что это возможно именно так, как вы спросили. Даже современные татуировки подвержены искажениям по мере изменения кожи (что может произойти из-за изменения состава тела, старения и т. д.). Просить о чем-то, что каким-то образом проявится с такой точностью через довольно радикальные изменения, происходящие от зачатия до взрослой жизни, не учитывая ничего, кроме генетики, кажется натяжкой. Я не знаю ничего подобного в природе.

В лучшем случае вам придется воспроизвести какую-то крупную структуру, например нос, но даже такие вещи имеют тенденцию отличаться от заявленной вами точности. Возможно, вы сможете получить из этого узнаваемую форму, если это очень простая форма, и вы не возражаете против того, чтобы она менялась так же, как что-то вроде носа варьируется от человека к человеку. Однако забудьте о разборчивом тексте.

Вместо этого я хотел бы предложить альтернативу: наномашины . Рой (самовоспроизводящихся, самовосстанавливающихся) наномашин, живущих в теле хозяина, может «легко» выполнить то, что вы хотите. Просто запрограммируйте их так, чтобы они могли находить нужное место на теле хозяина и с высокой точностью определять их относительное местоположение в общем рое. Возможность включения и выключения? Вероятно, вы можете заставить их иметь возможности дисплея с электронными чернилами. Они могут включаться, выключаться, менять форму... Они могут воспроизводить видео (во всяком случае, с низкой частотой кадров). изменениецвет может быть проблемой, но вы, вероятно, по крайней мере можете выбрать, какой цвет вы хотите, когда создаете рой, возможно, в некоторых пределах. (Это будет зависеть от того, какие пигменты они могут производить из того, что доступно через тело хозяина, или от того, есть ли у них какой-то причудливый способ манипулирования светом.)

Что касается наследственности, это легко; они также используют «генетический материал» своего хозяина и создают новый рой всякий раз, когда происходит зачатие (и просто отключаются в противном случае), так что потомство их первоначальных хозяев заканчивается их собственными роями (с тем же программированием, конечно, для того, чтобы произвести один и тот же знак).

Вы уже далеко за пределами природы. Вы просите эквивалент разумной лазерной пушки для ваших путешественников во времени.

У меня нет механизма, чтобы предложить, но я хотел бы отметить, что то, что вы уже делаете, строго сложнее, чем то, что вы хотите сделать. Если вы помахали рукой паучьим лапкам, нет смысла искать разумное объяснение татуировкам, помашите и это. Если у вас есть разумное объяснение паучьих ног, используйте его.

Если вы можете заставить рабочую паучью ногу размером с человека вырасти из предсказуемого места в человеческом теле, возможно, у вас есть все инструменты, необходимые для создания татуировки в виде рудиментарной конечности.

А именно, проектирование инопланетных конечностей и размещение их по желанию в человеческом теле.

Я назвал это «инопланетной конечностью», потому что настоящая паучья нога, выращенная на месте, но эквивалентная трансплантату, не сработала. Даже если бы вы могли найти способ беспрепятственно масштабировать один из них, закон квадрата-куба разрушил бы его, когда на него опирался бы человек, биологические механизмы, которые работают в масштабе паука, просто не работают в масштабе человека. Вам нужно спроектировать ногу, чтобы использовать совершенно другие биологические механизмы. Отсюда и чужая нога.