Андрей Шляхов - Генетика для начинающих

Существуют устройства, называемые «генными пушками» или «ДНК-пушками». Эти «пушки» обстреливают клетку «снарядами», содержащими нуклеиновые кислоты. «Снаряд» представляет собой фрагменты нуклеиновой кислоты (трансгены), связанные с частицей металла, например золота или серебра [45]. Разница с обычным снарядом состоит в том, что у обычного снаряда «начинка» находится внутри, под оболочкой, а в генном «снаряде» гены облепляют частицу металла снаружи.

Из «генных пушек» обстреливают культуры клеток, находящиеся в чашке Петри – круглой чаше, стандартной микробиологической посуде. Клетки, находящиеся в центре чаши, обычно гибнут вследствие разрушения их мембран и прочих структур частицами металла, но какая-то часть клеток на периферии остается цела.

Обстрел клеток из пушек, да еще и «прямой наводкой», – процедура суровая, и не каждая клетка способна ее выдержать. Преимущественно «генные пушки» используют для обстрела растительных клеток, которые гораздо прочнее клеток животных.

Иногда случается так, что пассивный перенос генов в клетку ни при каких условиях не возможен, электростимуляция мембраны малоэффективна, а стрелять из пушек никак нельзя – погибнут не только центровые, но и все периферические клетки. А гены внедрить надо. Вот как хотите, а надо!

И что делать?

«Кавказскую пленницу», которая «Новые приключения Шурика», все смотрели?

Фразу: «Тот, кто нам мешает, тот нам поможет!» – все помнят?

Вот примерно так же рассуждали и генные инженеры, которые решили приспособить вирусы для переноса генов. Сколько можно нам вредить? Пора бы и пользу приносить!

Вирусы умеют проникать в клетку и заставлять ее синтезировать свои собственные нуклеиновые кислоты, но при этом вирусы не наносят выраженного повреждения клеточной ДНК! Вирусу нужно жить в клетке и пользоваться ее ресурсами, поэтому он ведет себя как вежливый квартирант, хотя и незваный. Но этого незваного квартиранта можно превратить в ценного научного сотрудника, если дать ему задание по внедрению в клетку конкретного гена или группы генов. И чем наглее и напористее квартирант, тем лучшим сотрудником он окажется. Для трансгенеза используются наиболее агрессивные вирусы, способные проникать практически в любые клетки. Разумеется, с вирусами проводят определенную работу – изменяют их так, чтобы они стали безопасными и действовали исключительно в целях науки – доставляли бы в клетки нужные исследователям гены и обеспечивали бы их внедрение в молекулу ДНК.

К сожалению, сознательность у вирусов пока еще хромает, причем сильно. В клетки они внедряются, тут уж без разговоров, но вот дальше ведут себя по-разному. Могут внедрить в молекулу ДНК принесенные гены, а могут и не внедрить. А еще могут внедрить не туда, куда следовало, перепутав участки на молекуле ДНК. И ничего с ними, саботажниками этакими, не поделаешь, «воспитанию» вирусы не поддаются. Безмозглые они, не наделила их природа мозгами и разумом, не могут они действовать по точно заданному плану. Поэтому, «натравив» вирусы на клетки, ученые затем отделяют условные «зерна» от условных «плевел» – отбирают для дальнейшей работы те клетки, в которых вирусы сделали все, как надо. Когда вы слышите о том, что в такой-то лаборатории при помощи вирусов получили морозоустойчивый сорт огурцов, то имейте в виду, что речь идет о многих месяцах работы целой группы сотрудников. Спросите любого генетика, занимающегося инженерным делом, какие качества являются самыми необходимыми в его профессии, и вы услышите в ответ: «Усидчивость и терпение». Разумеется, генным инженерам не приходится терпеть годами и десятилетиями, как селекционерам, но и на «раз-два» у них тоже ничего не происходит. За каждым трансгенным результатом стоят сотни и тысячи экспериментов.

От генной инженерии следует отличать инженерию клеточную, представляющую собой набор различных методов гибридизации соматических клеток. Гибридизации, то есть получения гибридных клеток при скрещивании двух разных генетически различающихся организмов, а не целенаправленного изменения генотипа, производимого генными инженерами. Клеточные инженеры работают с клетками, генные – с генами, в том-то и заключается разница.

А теперь, после знакомства с методами генной инженерии, самое время ответить на вопрос: зачем нужно пересаживать гены?

Во-первых, для получения желаемых качеств у изменяемого (генетически модифицированного) организма.