Экскурс в историю и клеточную биологию

Еще в 70-х годах XX в. появились принципиально новые техноло­гии,'которые мы сегодня называем генетической инженерией. Их суть сводится к следующему (рис. 2). В клетке эукариот есть хромо­сомы (расположенные в ядре носители наследственной информа­ции, заключенной в ДНК), а у прокариот — еще и плазмиды (вне-хромосомные носители ДНК). Делясь, клетка наследует как хромосомную, так и плазмидную ДНК, которые можно выделить в разных пробирках. Плазмида служит своего рода транспортом для доставки в клетку любого гена. Что для этого надо^Разрвзахь плазмиду и вставить в MecTojgaapesa нужный ген. После этого плаз-миду вводят, например, в кишечную палочку, которая в итоге со­держит нужный ген (скажем, отвечающий за выработку инсулина или интерферона) и представляет собой ГМ-объект. За подобные

упражнения уже вручено немало Нобелевских премий.

Суть же вопроса заключается в следующем. В нашем наслед­ственном «тексте» 3,5 млрд «букв», которыми записана генетичес- / кая информация. Это десятки тысяч^^нов^Ученые научились вы- ^ резать из этого «текста»_

Бактерия

юсомная ДНК

Клетка

Плазмида

с ДНК

Ферменты, разрезающие плазмиду

Рис. 2. Схема получения • объектов

я заявил, что такой фрагмент можно вы­ делить и сохранить в пробирке, меня бы сочли сумасшедшим, а сегодня это рутин^ ная работа. В этом и состоит технологи­ ческая революция в обращении с клет­ ками. ' " ' "

Первый этап технологической револю­ции связан с тем, что ученые выделили отдельные гены. После этого научились читать записанную в них информацию. К 2004 г. уже опубликованысотни полторы" расшифрованных геномов (так называют полный набор генов в клетке) и примерно^ столько же - в работе. Это значит, что мы уже «прочли» 300 «текстов» и знаем очень многое, например, о возбудителях опасней­ших инфекций — пневмонии, сифилиса, язвы желудка. Чтобы представить себе масштабы^ этих массивов информации, сравним их с чем-нибудь, что представить легче. В «Войне и мире» Л.Н. Толстого около 2,5 млн букв. Геном возбудителя язвы желудка насчитывает 1,6 млн «букв»

55

(оснований), а кишечной палочки — уже 4,6 млн. Но и это еще не все. Продолжая аналогию, обратим внимание на то, что дореволюцион­ные издания «Войны и мира» не имели подстрочного перевода с фран­цузского, коим написаны в общей сложности десятки страниц ро­мана, — те, для кого он был написан, знали французский. Итак, чтобы что-то прочесть, надо еще и «язык» знать. В биологии расшиф­ровкой «языков» занимается специальная наука — геномика.

Сегодня мы знаем, что в любом геноме есть набор «букв», коди­ рующих белки, — это структурные гены. Они определяют строение белков. Но другая часть «текстов» написана «по-французски». И мы пока этот язык почти не знаем. Это отчасти удается преодо­ леть, когда мы имеем дело с микробами, геномы которых сравни­ тельно просты и допускают количественное сравнение (оставим в стороне его корректность) с текстом «Войны и мира», а в геноме че­ ловека, который тоже почти «прочитан» (его сейчас редактируют, как любую книгу перед публикацией), 10% «написано по-русски», а 90% — не только на «французском», но и на многих других язы­ ках. «Текст» известен, а понятна лишь малая часть. i