Техника - молодёжи 1983-08, страница 7

ских организмов, способные весьма избирательно взаимодействовать с нервной системой.

Совсем недавно обнаружен поразительный факт — наличие в мозгу животных и человека уникальных веществ, названных нейропептидами. Они способны регулирсвать процессы сна и памяти, вызывать и снимать ощущения боли, чувства страха, тревоги и т. п. Таким образом, сравнительно простые химические соединения участвуют в сложнейших проявлениях высшей нервной деятельности. Некоторые из этих соединений уже выделены в чистом виде, определено их строение, осуществлен их синтез. Эти «химические» аспекты в функционировании мозга, вызвавшие изрядную ломку старых представлений, требуют, очевидно, большего внимания со стороны нейрофизиологии, порой слишком привязанной к традиционным направлениям.

БИОТЕХНОЛОГИЯ — АКТИВНЫЙ ВЫХОД В ПРАКТИКУ

В наши дни возможности биологии широко реализуются в сфере промышленного производства. Примером тому служит промышленный микро-

С?"

I

* 4

Получение рекомбинантной плазмиды с геном инсулина человека.

Этот ген функционирует в клетке бактерии иишечной палочки, в которой синтезируется человеческий ин-

шают задачи обезвреживания ряда производственных отходов, очистки сточных вод.

На наших глазах неуклонно развиваются традиционные направления технической биохимии: получение пищевого белка из растительного и животного сырья, производство разнообразных ферментов, разработка новых видов технологии для виноделия, пивоварения и других отраслей пищевой промышленности.

На наших глазах рождаются неожиданные для биологии новые проблемы. Так, охватившая весь мир «энергетическая лихорадка» не обошла вниманием и науку о живом. В качестве одного из путей преодоления энергетического кризиса в ряде стран, например в Бразилии, Индии, Швеции, делают ставку на постоянно возобновляемое растительное сырье (тропическая флора или лесные массивы областей умеренного климата). Получение моторного топлива на этой основе, а также «биогаза» из других типов биологического сырья стало сегодня мощной отраслью индустрии, конкурентоспособность которой растет в связи с постоянным повышением мировых цен на нефть.

Ученые ищут пути резкого повышения эффективности фотосинтеза,

Рис. Александра Мирошнинова

сулин. Такой инсулин в медицинском отношении лучше обычного препарата, выделяемого из нлеток животных. Получение рекомбинантных плазмид переводит производство ценнейших медицинских веществ на уровень микробиологического синтеза. Цифрами обозначены;

1 — плазмида (автономная генетическая структура, несущая свою информацию в виде небольшой циклической ДНК) из клетки кишечной палочки; 2 — фрагмент ДНК человека с геном инсулина; 3 — регуля-торный участок ДНК, без которого ген инсулина не функционирует; 4 — разрезание плазмиды ферментами-рестриктазами с образованием в местах разреза «липких» концов; 5 — рекомбинантная плазмида, составленная из исходной плазмиды рекомби-нантного участка ДНК и гена инсулина. Такая система вполне функциональна □ клетке бактерии, обеспечивая синтез человеческого инсулина.

¥

у _у. ₂

биологический синтез с целью получения белка и белково-витамииных концентратов, а также многих других физиологически активных соединений. Наша страна располагает сейчас самой мощной микробиологической индустрией в мире.

Все большее распространение приобрело использование биологических методов для борьбы с загрязнением окружающей среды. Очистные сооружения, где роль санитара исполняют микроорганизмы, успешно ре

использования фотосинтетического аппарата растений и бактерий не только для производства биомассы, но и для прямого получения углеводородов, водорода и т. п. Увлекательна и идея поставить на службу человеку удивительные белки некоторых бактерий, способные утилизировать для своей жизнедеятельности энергию солнца. В Советском Союзе в перспективных планах наряду с атомной энергетикой, управляемым термоядерным синтезом и другими

источниками учитываются и большие возможности использования «биоэнергии».

В последнее десятилетие мы стали свидетелем своеобразного бума, связанного с рождением современной биотехнологии. Речь идет о создании мобильной, высокоэффективной, «комнатной» отрасли производства, базирующейся на самых последних достижениях биологической науки, прежде всего на методах генной и клеточной инженерии. Другими словами, мы говорим о настоящей технологии будущего, такой, как в микроэлектронике и космической технике.

Эта область интенсивно развивается в СССР, и не случайно в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года», утвержденных XXVI съездом партии, специально подчеркнуто значение биотехнических методов.

Каковы же возможности биотехнологии? Поясним это на ряде примеров. Прежде всего с ее помощью можно получить — на промышленной основе и в промышленных масштабах — уникальные, ранее практически недоступные биорегуляторы для медицины и сельского хозяйства, такие, как инсулин, интерферон, гормоны роста и другие. Как известно, инсулин — белковый гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, недостаток которого в организме человека приводит к повышению уровня сахара в крови и тяжелому заболеванию — диабету. Для лечения тяжелых форм диабета, которыми на земном шаре страдают десятки миллионов людей, используют инсулин животного происхождения. Но так как инсулины человека и животных несколько различаются по своей структуре, многие больные невосприимчивы к «чужому» им препарату.

От попыток получить человеческий инсулин путем химического синтеза пришлось отказаться из-за его высокой стоимости. Выход был найден недавно — помогла генетичеокая инженерия. Из клетки человека выделили ген инсулина. Его встроили в ДНК обычной кишечной палочки, и ферменторы биотехнологических цехов стали источником уникального гормона человека! Препараты такого «микробного» инсулина сейчас изучаются медиками, в том числе и в нашей стране. И надо полагать, что после детальной проверки его действия он станет доступным в практике здравоохранения.

Еще более яркий пример — интерферон. Интерфероны — это вырабатываемые организмом противовирусные агенты. Как лекарственные препараты они весьма эффективны в борьбе с вирусными заболеваниями и, по предварительным данным, с некоторыми формами рака. Беда только в том, что эти белки в чистом ей-