Юный Натуралист 1977-10, страница 15

13

животных? Получится потомство, обладающее признаками и свойствами того и другого вида, той и другой породы. Человек, животное, растение, микроорганизм, как эстафету, передают по наследству своим потомкам -накопленные за миллионы и тысячи лет присущие только им признаки.

Где же скрываются эти признаки? В ядре клетки. Книги, в которых записана вся наследственная информация, называются хромосомами. По внешнему виду хромосома напоминает длинную веревочку с расположенными по всей ее длине узелками. По химической структуре — это огромные, спирально закрученные молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, сокращенно — ДНК. Так вот, узелки молекул, которые называются хромомерами, это ячейки, где содержатся еще более мелкие образования наследственна информации — как бы страницы большой книги из набора хромосом. Эти страницы получили название генов. А ген — единичка наследственной информации — составляется из определенных наборов химических веществ, так называемых нук-леотидоз.

Каждый ген несет определенный приказ по выработке того или иного белка — строительного материала клетки. Генов очень много. У микробной клетки их несколько тысяч. У человеческой клетки от 50 до 100 тысяч генов.

Будут у человека карие глаза или голубые, черные волосы или русые, длинный или вздернутый нос, большой или маленький рот — все это зависит от генов. Если в цепочке хромосомы, в молекуле ДНК не будет даже одного какого-то гена, это может привести к изменению наследственности организма. Человек, например, будет болеть неизлечимой наследственной болезнью. Растение станет уродливым. А нехватка некоторых генов может привести к гибели организма.

И растения и животные размножаются с помощью половых клеток. А если взять одну клеточку листа или стебля (соматические клетки) и попытаться вырастить из нее целое растение? Возможно ли это? Проявят ли себя гены, заключенные в ядре клетки?

Такой опыт был поставлен. Выделили одну-единственную клетку из растения (моркови, например, или табака), поместили в пробирку в особую питательную среду. И произошло чудо. Выросло целое здоровое растение с корнями, стеблем и листьями. Так было доказано, что в любой клетке организма (позже были поставлены опыты на лягушках) содержится полный генетический набор, который надо только «разбудить».

Если возможно такое размножение, ре

шили биологи, давайте создадим в пробирках колонии клеток и будем выращивать из этих клеток растения. Специалисты французского института агрономических исследований разработали способ выращивать в пробирке красивые цветы орхидеи. Метод был настолько совершенен, что из клеток одного стебля орхидеи можно было получить в год до двух миллионов цветов. Такое размножение растений открыло путь к выведению новых сортов сельскохозяйственных культур.

А сейчас я расскажу об опытах, которые были проведены в лаборатории культуры тканей и морфогенеза Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева Академии наук СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР Раисы Григорьевны Бутенко.

Итак, из одной клетки можно вырастить целое растение. Ученые подумали: а если сначала изменить генетическую информацию растительной клетки, а потом попытаться вырастить из нее новое необычное растение? Ведь человек издавна стремился изменить генетическую программу растений, заложенную в них природой. Этой работой занимались селекционеры. Они выводили новые сорта плодов, ягод, злаков, овощей. Но на это уходили годы труда, а иногда и целая жизнь ученого.

Не так давно ученые научились разрушать оболочки растительных клеток, не нарушая целостности самой клетки, помещая их в специальные ферментные растворы. Получались образования, которые были названы «изолированные протопласты». Они сохраняли свою жизнедеятельность несколько дней, вновь «наращивали» клеточную оболочку и вновь были готовы к делению, к тому, чтобы вырасти в растение.

Американский исследователь Карлсон в 1972 году впервые получил гибриды из двух видов растений, соединив наследственную программу соматических растительных клеток.

А ученые Института физиологии растений провели такой опыт. Они взяли клетки от двух растений табака. В одном из них отсутствовали гены, отвечающие за зеленую окраску всего растения, и оно было бесцветным, белым. У другого отсутствовали гены, отвечающие только за окраску листьев. Причем в первом растении ДНК содержалась в ядре, во втором в протоплазме. Экспериментаторы взяли клетки из бесцветных участков того и другого табака и слили их в одну клетку. Что получилось? Казалось бы, две неполноценные клетки дадут такое же неполноценное растение. Но из новой клеточки выросло здоровое растение табака без каких-либо нарушений окраски.