Техника - молодёжи 1974-03, страница 8

Академии nrn наук £uU СССР— ЛЕТ

• Науку— на высший уровень развития!

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КОМИТЕТ КПСС ВЫРАЖАЕТ УВЕРЕННОСТЬ, ЧТО НАША СОВЕТСКАЯ ИНТЕЛЛИГЕНЦИЯ будет еще с большей энергией, настойчивостью развивать науку, технику и культуру, добиваться повышения эффективности научных работ, скорейшего внедрения в народное хозяйство важнейших научно-технических достижений, создавать духовные ценности, обогащающие жизнь советских людей.

(Из Обращения Центрального Комитета КПСС к партии, к советскому народу)

Реконструкция наследственности

Николай ДУБИНИН, академик, лауреат Ленинской премии

Продолжим наш обзор генетических методов, позволяющих на практике вмешиваться в структуру наследственности живых организмов. Но теперь мы несколько изменим точку зрения и посмотрим на дело с позиций не только генетики, но и молекулярной биологии. Причем примем во внимание не только сегодняшние, но и завтрашние их возможности.

У нас уже шла речь о радикальных сдвигах в производстве лекарственных препаратов, аминокислот и т. д. Если немного пофантазировать, то можно увидеть совершенно необычный путь для приготовления белков. Сейчас для достижения этой цели в ход идет биомасса всем знакомых дрожжей. Но представьте себе производство будущего, где в промышленных масштабах налажена «сборка» генов, управляющих синтезом белков. Тогда столь ценный продукт нетрудно будет получать в любых разновидностях и любых количествах.

Окончание. Начало см. в № 2 за 1974 год.

Проблема гена, как видите, приобретает чисто прикладной характер. Биологи должны научиться своими руками конструировать то, что называют единицей наследственности. «Заготовками» и «деталями» должны стать определенные молекулярные группы, а «сборочным цехом» — клетка и ее ядро. Именно к решению таких задач стремится новое направление исследований — генетическая инженерия.

Слово «инженерия» рядом со словами «ген», «наследственность» для непосвященного человека звучит довольно странно. Но фактическое начало новому научному направлению было положено задолго до того, как столь смелое словосочетание вошло в обиход.

Методы целенаправленного изменения наследственного аппарата — конечно, еще не на молекулярном уровне — стали известны уже в 1934—1936 годах. В то время мне удалось, действуя рентгеновскими лучами на клеточное ядро мушки дрозофилы, изменить в нем число хромосом. Ядро с четырьмя парами сначала превратилось в ядро с тремя, а затем

с пятью парами хромосом. В этой работе можно увидеть истоки генетической инженерии.

Сегодня исследователи ставят совершенно иные задачи. В различных лабораториях мира разыскиваются способы выделения, даже «сборки», отдельных генов и переноса их в живые организмы.

Вспомним снова о бактериях. У них есть ген, ответственный за синтез витамина Bi₂, которого начисто лишены растения. А между тем известно: добавка витамина Bj₂ резко увеличивает степень усвоения растительного корма в организме сельскохозяйственных животных. Так почему бы не попытаться пересадить тот самый бактериальный ген к растению? Каким путем пойдут ученые, покажет время. Но мне кажется, они будут исходить из того, что биохимический путь синтеза хлорофилла и витамина Bi₂ имеет общие начальные стадии. А раз так, то после срабатывания цепочки из четырех-пяти добавочных ферментных реакций растительная клетка с пересаженным в нее геном сможет вместо хлорофилла синтезировать витамин Bi₂.

Правда, из отдельной клетки надо еще получить целое растение. Но пути решения такой задачи сейчас уже известны. Да что там из клетки! Взрослое растение сейчас выращивают даже из протопласта — клеточной структуры, лишенной оболочки. Впрочем, пока это удается только в двух лабораториях мира. Однако уже опубликован научный доклад, в котором говорится, как в результате метаморфоз круглого зеленого протопласта — одевания его оболочкой, деления и дифференцировки — возникает своего рода искусственное «семечко». Оно дает корни и листья, и в результате вырастает цветущий табак.

Если детализировать «биолого-инженерные» задачи, то можно определить среди них несколько наиболее существенных:

— выделение генов и их структур;

— синтез генов химическим или биохимическим путем;

— направленная модификация наследственных комплексов под влиянием искусственно созданных условий:

— регуляция активности генов;

— их копирование;

— их перенос в наследственный аппарат других организмов.

Первая из перечисленных мною задач — выделение гена — сегодня уже решена. Можно сказать, что и синтез гена в принципе тоже удался. Успех был достигнут в 1970 году, когда индийскому ученому X. Корана удалось «со-

6