36

Глава VII Основи генетичної інженерії

7.1 Історія розвитку генетичної інженерії

Генетична інженерія – гілка молекулярної генетики, яка досліджує можливості і способи створення лабораторним шляхом (in vitro) генетичних структур і спадково змінених організмів, тобто створення штучних генетичних програм, за допомогою яких спрямовано конструюються молекулярні генетичні системи поза організму з послідуючим їх введенням в живий організм. Звичайно, використовують дві назви даного наукового напрямку – генетична інженерія і генна інженерія, що є ніби синонімами. Однак їх зміст неоднаковий: генетичну інженерію зв’язують з генетикою, а генна має відношення тільки до генів. Крім того, генетична інженерія точніше розкриває зміст дисципліни – створення генетичних програм, основна задача яких – створення – in vitro молекул ДНК шляхом з’єднання фрагментів, які в звичайних умовах частіше не з’єднуються завдяки міжвидовим бар’єрам (рекомбінантні ДНК). Молекула рекомбінантної ДНК являє собою сполучені в безклітинній системі два компоненти: вектор, який забезпечує механізм реплікації та експресії, і фрагмент ДНК, що клонується («чужорідний»), що містить генетичні елементи, які цікавлять дослідника. Згідно з визначенням національних інститутів здоров’я США, «рекомбінантними ДНК називають молекули ДНК, одержані поза живої клітини шляхом з’єднання природних або синтетичних фрагментів ДНК з молекулами, здатними реплікуватися в клітині». Генетична інженерія виникла на перетині багатьох біологічних дисциплін: молекулярної генетики, ензимології, біохімії нуклеїнових кислот і ін. Перша рекомбінантна ДНК одержана в 1972р. (П.Бергом з співр.) і була складена із фрагменту ДНК мавпячого вірусу ОВ40 і бактеріофага λ dvgal з галактозним опероном Е.coli. Формально 1972р. слід рахувати датою народження генетичної інженерії.

Генетична інженерія має яскраву історію завдяки тому громадському резонансу, який вона викликала з самих перших своїх кроків. Початок цим подіям поклало послання учасників Гордонівської конференції (1973) президії АН США, в якому говорилося про можливу небезпеку технологій рекомбінантних ДНК для здоров’я людини. Можливі блага генетичної інженерії визнавалися з самого початку, але суперечки по даній проблемі не затихли і зараз. В таблиці 7.1.1 перелічені основні етапи становлення і розвитку генетичної інженерії.

Таблиця 7.1.1

Основні етапи розвитку генетичної інженерії

Рік	Автор	Зміст відкриття
1869	Ф. Мішер	Виділена ДНК із ядер клітин гною
1953	Д.Уотсон, Ф.Крик	Сконструйована модель подвійної спіралі ДНК на основі результатів рентгеноструктурного аналізу ДНК
1961	А.Мармур і П.Доті	Відкрито появу ренатурації ДНК і встановлені точність і специфічність реакції гібридизації нуклеїнових кислот
1962	В. Арбер	Вперше одержані відомості про ферменти рестрикції ДНК
1968	М.Мезельсон і Є.Юань	Виділена перша рестриктаза
1966	М.Ніренберг, С.Очоа, Г.Корана	Розшифрований генетичний код
1967	М.Геллерт	Відкрита ДНК-лігаза
1972- 1973	Г.Бойер, С.Коен, П.Берг (Стендфордський університет і Каліфорнійський університет в Сан-Франциско).	Розроблена технологія клонування ДНК
1975- 1977	Ф.Сенгер, Р.Баррел, А.Масам, В.Гілберг	Розроблені методи швидкого визначення нуклеотидної послідовності
1979	Г.Корона	Синтезований ген тірозинової супресорної РНК
1981- 1982	Р.Пальмитер, Р.Брінстер, А.Спредлінг, Г.Рубін	Одержана трансгенна миша. Одержані трансгенні екземпляри дрозофіли
1993	Л.К.Ернст, Г.Брем, І.В.Прокоф’єв	Одержані трансгенні вівці з геном хімозину