Андрей Шляхов - Генетика для начинающих

Самым варварским способом «обеспечения» рождения наследника мужского пола было удаление левого яичка. Древние греки верили, что семя из правого яичка порождает мальчиков, а семя из левого яичка – девочек. Этот предрассудок благополучно дожил аж до XVIII века! Можете представить горе отцов, добровольно подвергшихся такой вот операции и тем не менее получивших девочку вместо мальчика…

Конфуций сказал: «Не пошутишь – и не весело». А теперь перейдем от шуток к серьезному разговору.

Генной или генетической инженерией называются все виды искусственных манипуляций с генами. Берем отсюда – вставляем туда – чешем затылок и говорим: «Вообще-то мы ожидали чего-то другого».

Отношение к генной инженерии в обществе неоднозначное.

Одни считают, что генная инженерия – это великое благо. С ее помощью можно получать высокие урожаи и столь же высокие привесы, можно лечить болезни, «исправляя» генотип, можно выращивать пальмы на Южном полюсе…

Насчет пальм – это пока что мечта и только мечта. Но в принципе если вывести растение, клетки которого не будут замерзать при полярных температурах, корни будут способны пробиваться вглубь через толстый слой льда и вечную мерзлоту, а обмен веществ и энергии будет обеспечивать выживание во время полярной ночи, то почему бы такому растению не расти-цвести посреди ледяной антарктической пустыни? Невероятно? Хм! Всего лишь сто лет назад полеты в космос тоже казались невероятными. А сорок лет назад никто бы не поверил в то, что телефон может быть беспроводным, миниатюрным и, помимо своего основного предназначения, служить для чтения, прослушивания музыки, просмотра фильмов, набора текста, решения математических задач, дистанционных платежей… Можете продолжить этот перечень самостоятельно, исходя из возможностей вашего мобильника.

Другие считают, что генная инженерия – это великое зло. Вмешательство в такое «святая святых», как генотип, добром не заканчивается. Нельзя самовольно «переписывать» программы, созданные матушкой-природой. От суперурожайной кукурузы польза только тем, кто ее выращивает, но не тем, кто ее ест. И от цыплят размером с гуся – тоже.

О том, вредны ли продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов или же нет, речь пойдет в двадцатой главе. Эта тема заслуживает отдельной главы, да и отвлекаться от генной инженерии не хочется.

Ответьте, пожалуйста, на такой вот вопрос: чем генная инженерия отличается от селекции?

Селекция воздействует на генотип косвенно и опосредованно, через многочисленные скрещивания. А генная инженерия непосредственно изменяет генетический аппарат, «переписывая» коды так, как нужно.

Возможности генной инженерии несравненно шире возможностей селекции. Можно сказать, что генная инженерия всемогуща. Если ее могущество чем-то и ограничивается, так это уровнем развития науки. А теоретически, комбинируя гены, можно творить с живыми организмами буквально все, что вздумается. Звучит пугающе, но любое знание можно обратить как во благо, так и во зло.

Начало генной инженерии было положено в семидесятые годы прошлого века, когда ученые открыли рестриктазы – ферменты, «разрезающие» нуклеиновые кислоты, – и поняли, что с их помощью можно нарезать молекулы ДНК на фрагменты и собирать из этих фрагментов новые молекулы. Главное для любого мастера (в том числе и инженера) – это хороший, надежный инструмент. Был бы инструмент, а все остальное приложится.

ДНК – удобный материал для комбинирования. Одинарные цепи нуклеиновых кислот стремятся к сближению и созданию пар совсем как люди. Соединение одинарных нуклеиновых нитей легко предсказуемо – оно происходит по принципу комплементарности. Аденин сближается с тимином, гуанин – с цитозином… Следовательно цепь с последовательностью Г-ЦА-Т-Г-Г-А-Г-Ц-Т-А-T-A-T соединится ТОЛЬКО с цепью Ц-Г-Т-А-Ц-Ц-Т-Ц-Г-А-Т-А-Т-А и ни с какой другой.

Вдобавок, рестриктазы нарезают цепочки нуклеиновых кислот не как попало, а исходя из определенных закономерностей. Каждый конкретный фермент дает свой тип «нарезки». Углубляться в правила этих «нарезок» мы не станем, уж больно глубокая эта тема, можно обратно и не вынырнуть, но отметим одно очень важное обстоятельство – одна и та же рестриктаза нарежет две ДНК разных организмов на тождественные фрагменты, из которых можно будет составлять новые молекулы ДНК. А если точнее, то эти фрагменты сами будут составляться в новые молекулы, если их перемешать. Генному инженеру остается только рассмотреть полученные результаты и отобрать те, которые ему нужны.