Обратная совместимость трансгуманизма: возможно ли это?

Предположим, что где-то далеко от Земли у нас есть человеческое общество, которое психологически готово к генетическому трансгуманизму... возможно, люди просто не справляются с окружающей средой, возможно, местная религия поддерживает это, возможно, с местной дикой природой трудно справиться. , или, возможно, люди просто хотят, чтобы у их детей были тела лучше, чем у них.

Итак, генетики готовят ДНК для вставки в эмбрион, чтобы ребенок родился с желаемыми изменениями. Он протестирован и одобрен для общего выпуска.

Теперь дело в том, что родители, платящие за то, чтобы их ребенок получил это обновление, хотят, чтобы их внуки и их потомки унаследовали увеличение ... независимо от того, является ли их ребенок мужчиной или женщиной, и независимо от того, улучшен ли репродуктивный партнер их ребенка. .. без необходимости модификации их внука на эмбриональной стадии.

И наоборот, те, кто заказывает определенные улучшения, могут не хотеть, чтобы улучшения передавались следующему поколению, за исключением особых обстоятельств ... возможно, только в том случае, если репродуктивный партнер также имеет улучшение, или, возможно, только в том случае, если определенный фактор окружающей среды присутствует или отсутствует.

Итак, генетики добавляют в зиготу дополнительную пару хромосом, содержащую все необходимые гены для улучшения. Добавленные хромосомы реплицируются вместе с другими, как обычно, во время митоза (нормального клеточного деления) и оказывают желаемое влияние на человека, несущего их.

Теперь разница, которая обеспечивает как обратную совместимость, так и селективную непередачу, заметна только во время мейоза (деления клеток, которые производят гаплоидные гаметы).

Обычно перед митозом или мейозом ДНК клетки реплицируется один раз. Чтобы предотвратить создание слишком большого количества копий во время митоза или мейоза, вырабатывается белок, который связывается со стартовой последовательностью на хромосоме, и оттуда начинается репликация. Копии не имеют связанного с ними стартового белка, и поэтому сами по себе не копируются.

Разница в том, что обратно совместимые хромосомы имеют дополнительную стартовую последовательность, отличную от естественной. Во время митоза это не имеет значения. Однако во время мейоза, во время репликации ДНК, вырабатывается другой стартовый белок, который связывается только с дополнительной стартовой последовательностью. Это приводит к тому, что две клетки, возникающие в результате первого мейотического деления, имеют четыре копии дополнительных хромосом, а не две. Затем, во время второго мейотического деления, парные хромосомы расщепляются между образовавшимися клетками. Это приводит к тому, что гаметы гаплоидны по отношению к исходным хромосомам, но диплоидны по отношению к новым хромосомам.

Таким образом, независимо от того, является ли гамета улучшенного человека яйцеклеткой или спермой, при оплодотворении гаметой неулучшенного человека полученная зигота становится полностью диплоидной и улучшенной, получая обе копии улучшенной хромосомы от своего улучшенного родителя.

Хитрость заключается в том, чтобы не получить дополнительных копий улучшенной хромосомы при улучшении обоих родителей. Это может быть достигнуто сигнальными белками на поверхности гамет. Когда происходит оплодотворение, если и яйцеклетка, и сперматозоид несут улучшенную хромосому, каждая из них имеет на своей поверхности маркерный белок, специфичный для мужчин или женщин. Если сперматозоид обнаруживает женский маркер или яйцеклетка обнаруживает мужской маркер, процесс, аналогичный X-инактивации, происходит с одной из улучшающих хромосом в этой гамете, делая эту хромосому неактивной. Однако, в отличие от Х-инактивации, инактивированные улучшающие хромосомы разрушаются вскоре после оплодотворения.

Чтобы передать улучшенную хромосому только при воспроизведении с партнером с аналогичным усилением, мейоз оставляют без изменений, так что полученные гаметы являются полностью гаплоидными. Если другая гамета не имеет необходимого маркера, хромосома усиления инактивируется и разрушается. Когда обе гаметы имеют улучшенные хромосомы, зигота должна быть правильно диплоидной по всем хромосомам.

Когда усиливающая хромосома должна передаваться только в присутствии или в отсутствие определенного маркера окружающей среды, эта хромосома имеет только альтернативную стартовую последовательность, и во время мейоза альтернативный стартовый белок продуцируется только в присутствии или в отсутствие маркера, а хромосома усиления разрушается в отсутствие альтернативного стартового белка, что приводит к неусиленным гаметам. Альтернативный стартовый белок всегда образуется во время митоза.

Итак... возможно ли это или будут проблемы? Можно ли его улучшить?

@DWKraus, весь смысл всего этого в том, чтобы создать потенциально очень сильно улучшенный субъект, который все еще интерфертильен с неулучшенными людьми, а не в создании нового вида.
Как удалить лишние хромосомы?
@DWKraus Есть несколько способов ... например, пометить их как ненужные с помощью специального белка, который облегчает всасывание в вакуоль, содержащую дезоксирибонуклеазу, расщепляющую ДНК, или, возможно, с использованием ДНК-деполимеразы. На самом деле не имеет значения, как, просто конечным результатом является то, что лишние копии инактивируются и уничтожаются.
У здорового человека должно быть 23 пары хромосом, слишком мало или слишком много у них развивается синдром Тернера или синдром Дауна соответственно. Остальные мы называем их смешанными.
Извините, я перепутал, должен быть синдром Эдварда из-за лишней хромосомы.
@ user6760 Синдром Тернера, синдром Эдварда или синдром Дауна являются примерами определенных проблем с количеством хромосом. Синдром Тернера — это X-, а не XX/XY. Синдром Эдварда имеет 3 копии хромосомы 18. Синдром Дауна имеет 3 копии хромосомы 21. Это не так просто, как вы предполагаете.

Ответы (3)

Зачем вносить улучшения в сам базовый геном человека? Почему бы не поместить их в их собственные искусственно созданные органеллы? 

Подобно митохондриям, эти «метахондрии» будут генетически изолированы. Признаки, закодированные в них, не участвуют в хромосомной кадрили мейоза. В отличие от митохондрий, метахондрии могут быть унаследованы от одного или обоих родителей. Какой бы механизм ни разрушал отцовские митохондрии, он просто не должен воздействовать на эти искусственные органеллы. 

Если ваши улучшения будут заперты внутри метахондриальных тел, это даст вам больше гибкости в разработке. Вы можете иметь признаки, которые передаются только по отцовской линии, если р-метахондрии самоуничтожаются во время формирования яйца. Точно так же м-метахондрии, которые самоуничтожаются во время образования сперматозоидов, проходят только через материнские линии, как и митохондрии, которые их вдохновили. У вас могут быть у-метахондрии, которые проходят повсеместно, независимо от родительской линии. 

Вы хотите черты, которые передаются по отцовской линии, но проявляются только тогда, когда материнская линия также должным образом усиливается? Затем вы создаете р-метахондрии, которые бездействуют, за исключением тех случаев, когда присутствуют соответствующие м-метахондрии. Таким образом, если папа женится не на той девушке, а Джуниор женится на правильной девушке, внуки все равно станут частью расширенной расширенной семьи. Вы хотите больше гибкости, чем это? Хорошо, а как насчет п-метахондрий, которые находятся в состоянии покоя, если только мамочка не принимает правильные добавки еще до зачатия? 

Лучше всего вариант с отказоустойчивым выключателем. Спроектируйте вещи так, чтобы правильный препарат вычищал любые метахондрии из репродуктивной системы. Вы вернетесь к исходному человечеству за одно поколение, если вам нужно. Если есть нежелательная метахондриальная мутация, ее можно не просто вылечить, а полностью искоренить. 

Не исправлять сам геном человека. Оставьте весь этот код нетронутым. Вместо этого напишите оверлей. Написать плагин. Напишите что-нибудь, что легче откатить, проще обновить, проще отлаживать изолированно. 

Целое и отдельное тело искусственной органеллы дает вам более широкий спектр решений, чем можно было бы купить всего за несколько нитей индивидуальной ДНК. Это не просто новый код; это новый подпроцессор, обрабатывающий новый код. 

В некотором смысле дополнительные хромосомы отделены от основного человеческого генома. Помещая дополнительные хромосомы в отдельные органеллы, вы фактически требуете, чтобы они были больше и сложнее, поскольку они должны иметь свой собственный механизм синтеза белка, а не использовать уже существующие механизмы. Наличие дополнительной органеллы с собственными метаболическими потребностями не так эффективно, как совместное использование существующих механизмов, и может наступить время, когда эффективность станет критической.
Кроме того, в сперматозоидах человека есть митохондрии... на самом деле их довольно много, но они остаются во время оплодотворения. Было бы трудно включить еще одну органеллу, не добавляя еще ненужного веса, и сделать это таким образом, чтобы она проходила через клеточную мембрану яйцеклетки, не разрушаясь при этом акросомой.
Ага. Инкапсуляция генома метачеловека в метахондрии — это не то, что вы получаете бесплатно. Мы можем ожидать затраты и риски, типичные для других нанороботов фон Неймана. С другой стороны, свободные плазмидные конструкции и искусственные хромосомы также не лишены риска. Что влечет за собой наличие более одной кадрили на одном танцполе? Рассматриваем ли мы потенциальные катастрофические мутации из-за перекрестных несоответствий? Можем ли мы иметь альтернативные стартовые последовательности, присоединяющиеся к неальтернативным хромосомам? Как мы могли бы даже получить «протестировано и одобрено для общего выпуска» без чистого аварийного выключателя?

Ну, пока у улучшенных людей нет никаких изменений в основной структуре их генов (никаких дополнительных хромосом и тому подобного), они автоматически обратно совместимы с нормальными людьми, поскольку они все еще люди.

Тогда проблема наследования может быть решена путем определения того, является ли ген рецессивным или доминантным. Таким образом, если они хотят, чтобы их ребенок мог распространяться, они могут заставить ген быть доминантным или, может быть, даже супердоминантным, чтобы он также подавлял нормальные доминантные гены.

Теперь это по-прежнему будет создавать проблему, когда оба партнера имеют доминирующее улучшение, поскольку это просто ограничение биологии, но это может быть интересной частью истории. Они могут быть вынуждены обратиться за помощью к генетику, чтобы создать индивидуальную комбинацию своих генов.

Должно сработать, но...

  • Было бы проще переставить гены в хромосомах так, чтобы транслюди не могли спариваться с не-транслюдьми, поскольку гены не выстраивались. Или, если вы добавите 24-ю пару хромосом, то у детей с нормальным результатом будут несовпадающие хромосомы, такие как трисомия (что приведет к бесплодию мула?), Это предотвратит неконтролируемый перенос генов. Транслюди станут новым видом.
  • Но, может быть, вы вообще не хотите заводить новый вид. Вставляемая копия гена со встроенным CRISPR может вырезать ген в отсутствие также добавленного супрессора, который должен быть гомозиготным для функционирования. Все трансчеловеки будут гомозиготно-положительными по супрессору, все нормальные будут гомозиготно-отрицательными. У двух родителей-транслюдей есть гомозиготные дети-супрессоры, которые становятся транслюдьми. У трансчеловека и нормального есть гетерозиготные дети, у которых удалены гены (включая супрессор) и они нормальные.
  • Забавной альтернативой было бы иметь у всех нормальных людей встроенный ген защиты от CRISPR, чтобы они были защищены от людей, злоупотребляющих CRISPR. Все вставленные гены от транслюдей будут вырезаны как про-CRISPR, что приведет к норме, тогда как у всех транслюдей не будет гена против CRIPSR. Анти-CRISPR будет (по иронии судьбы) сам CRISPR копироваться в копии хромосом трансчеловеческого родителя, поэтому ген анти-CRISPR всегда будет гомозиготным. Опять же, у двух транслюдей будут трансчеловеческие дети, но у трансчеловека и нормального человека будет анти-CRISPR, и они родят нормальных детей. Просто мысль.
  • Это должно дать вам две дополнительные альтернативы, которые позволяют скрещивание. Ваша идея все еще должна работать, но возиться с миграцией хромосом кажется опасной территорией. (Я знаю, дикие генные перестройки, как я предлагаю, звучат СОВЕРШЕННО безопасно, верно?) Последний вариант (защита CRISPR) позволяет обществу, которое подвергалось насилию неконтролируемыми манипуляциями с генами, но больше не хочет этого и не хочет полагаться на «хороших» актеров, которые проектируют своих детей так, чтобы они передавали гены только другим транслюдям. Это требует, чтобы все, кроме транслюдей, приняли изменение генов (даже если только для защиты).
Это скорее противоречит цели... для одного улучшенного человека иметь возможность улучшить всех своих детей, или чтобы улучшение передавалось по наследству в соответствии с условиями, не превращая улучшенного человека в новый вид.
В сценарии с супрессором дети будут гомозиготными супрессорными с трансчеловеческими (гены передаются), но гетерозиготными с нормальными (гены удаляются). В сценарии анти-CRISPR гены передаются детям при скрещивании с трансчеловеком, но вырезаются при скрещивании с нормальным с анти-CRISPR. Разве это не тот результат, которого вы хотели? У двух транслюдей есть трансчеловеческие дети, но если кто-то спаривается с нормальным, дети нормальные?
Это могло бы стать интересной моделью для «бессмертных» или «фейри» рас, где они могут спариваться с людьми, но получающиеся в результате дети всегда по сути являются людьми. Возьмите это, фантастические сюжеты!
В некоторых случаях да... но у нормального не будет никаких генетических модификаций. Что касается сценария без передачи, то это больше похоже на «У ваших детей не может быть этого, если вы не будете размножаться с себе подобными», а не на «Мои родители не хотят, чтобы наши дети получали ваши усовершенствования». Есть также фраза: «Если вы покинете родину/уедете на родину наших врагов, у ваших детей, родившихся там, не будет ваших улучшений».
Средний сценарий не требует каких-либо модификаций нормального населения. Если дело в силе, то сделайте так, чтобы передача хромосомы требовала специального лекарственного кофактора, необходимого родителям для прохождения мейоза при включении гена. Если они покидают дом, они не получают кофактора и теряют специальные гены в следующем поколении. Если они спариваются без разрешения правительства, без кофактора, без дополнительной хромосомы, нормальные дети. Изменяет своему супругу? Без кофактора, без лишней хромосомы, нормальные дети.
@Монти Уайлд, может быть, я не объясняюсь. В этих сценариях я говорю о CRISPR, но в основном имею в виду удаление генов, а не их передачу. Если у вас нет генов-супрессоров, дополнительные гены вырезаются. Только у двух транслюдей будут трансчеловеческие дети. Все остальные получают норм. Это лучший способ сохранить классовую структуру, не делая людей неспособными распространять свое безумие.
Есть некоторые обстоятельства, при которых это может быть желательно, однако в моем сценарии большинство людей хотели бы иметь улучшенных детей, независимо от того, были ли они сами улучшены или нет... по сюжетным причинам. Тем не менее, я также ожидаю, что будут некоторые улучшения, спонсируемые правительством, которые они не хотят распространять без разбора.
Сценарий CRISPR больше подходит для вырезания генов из уже существующей хромосомы при определенных обстоятельствах. Мой сценарий заключается в том, что ранее существовавшие хромосомы не затрагиваются, а все усовершенствования находятся на отдельных хромосомах, чтобы их можно было легче регулировать. Вставка генов в уже существующую хромосому может вызвать проблемы с рекомбинацией.