Техника - молодёжи 1987-08, страница 16

комбинации. Можно тасовать и объединять гены особей, весьма далеко отстоящих друг от друга на эволюционной лестнице. «Межвидовой барьер — неодолимое препятствие в природе, главный стопор в работе селекционеров — для генетической инженерии почти не существует,— отмечает академик А. А. Баев.— Магическое благоговение перед геном исчезло. С ним обращаются, как с обычным биохимическим препаратом — фрагментом ДНК, либо выделенным из какого-либо организма, либо синтезированным в лаборатории».

Синтезировано в лаборатории! С помощью рестриктаз и лигаз получают гибридные структуры, содержащие фрагменты ДНК из любых организмов. Затем гибридные плазмиды размножают в бактериях-хозяевах. Подобное клонирование усиливает способность живых клеток синтезировать, нарабатывать новые для них вещества в больших количествах. Можно так изменить наследственную программу, что чужеродный ген навяжет свой тип обмена, и клетка начнет производить несвойственный ей продукт: Так ныне в промышленных масштабах получают, например, человеческий инсулин — важнейший белок-гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и регулирующий углеводный обмен, в частности, уровень сахара в крови.

Генная инженерия, используя химические методы синтеза нуклеотидов, создала эффективный способ получения инсулина. Сначала короткие фрагменты его гена сшивают вместе лигазой. Затем созданный таким образом ген, программирующий сборку белка-инсулина, и участки, обеспечивающие его активность, соединяют с рекомбинантной ДНК, которую вводят в бактериальные или дрожжевые клетки. Бактерии нарабатывают проинсулин, а из него легко и недорого производится инсулин.

Когда на матрице кодона, всегда длиной в три нуклеотида, синтезируются аминокислоты и затем белок, результат этого строительства можно представить в виде треугольника. Каждая его сторона соответствует одному из четырех нуклеотидов (обозначим их 0,1,2,3). Польский семиотик Здислав Павлак в 1965 году предположил, что в незаменимых или «правильных» аминокислотах-треугольниках основание по порядковому номеру больше левой стороны, но меньше или равно правой.

Легко сосчитать, что всего существует 20 таких треугольников. Белки длиной в несколько аминокислот моделируются це-

Человеческий интерферон тоже очень важен для медицины, потому что препятствует размножению вирусов. Гены лейкоцитарных, фибробластных и иммунных интерферонов удалось выделить, внедрить в плазмиды бактерий кишечной палочки и клонировать. Производительность бактериального биосинтеза — сотни микрограмм ценнейшего вещества в расчете на литр раствора с клетками.

Уже сейчас ученые разработали методы вживления генов человека в бактериальные клетки и синтеза в штаммах микроорганизмов важнейших гормонов белков крови, ничем не отличающихся от человеческих. Так, в той же бактерии кишечной палочки получают соматотро-пин — гормон роста человека. Для этого прежде всего сконструировали ДНК, копирующую «один к одному» запись иРНК, которая кодирует в клетках человека синтез гормона роста. Затем эту ДНК клонируют, вырезают лишнюю часть ДНК и добавляют блок «сигналов», обеспечивающий работу рекомбинантных ДНК.

Таким образом, к гену человека приклеивают регуляторы — элементы кишечной палочки, и налицо все необходимые условия для синтеза информационной РНК, а затем и белка. Биотехнологи переделали человеческий ген в бактериальный, управляющий производством именно гормона роста, но с нужной «человеческой программой».

Генная инженерия сделала лишь первые шаги, но они впечатляют. Нет сомнений, что, постигая новые тайны хитроумных молекулярных механизмов, удастся в ближайшие годы существенно воздействовать на генетический аппарат растений и животных. Тогда биотехнологическая реальность превзойдет давние мечты фантастов о «конструировании» живых существ с заданными свойствами.

почками или конструкциями из «правильных» треугольников. При этом основание — «корень» — тоже должно быть по порядковому номеру больше левой периферийной стороны, но меньше или равно правой. Нетрудно убедиться, что каждая периферийная сторона белковой конструкции равна 0.

Существуют три и только три «терминальных» или заключающих периферийных треугольника, или грамматических кодонов. Шесть треугольников «рекурсивны», каждый из них можно добавлять к самому себе до бесконечности, не нарушая «правила Павлака»

9 1

В \ /'А

1 V_о

Борис Сергеевич СОКОЛОВ, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии. Геолог и палеонтолог. Он академик-секретарь отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук, член президиума АН СССР, президент Всесоюзного палеонтологического общества АН СССР, вице-президент Международной палеонтологической ассоциации. Его первые крупные работы были посвящены стратиграфии и палеоэкологии кораллов. Подобные исследования имеют не только общетеоретическое, но и конкретно-практическое значение для освоения подземных богатств нашей страны: ведь речь идет об ископаемых формах, широко распространенных в геологическом прошлом на территории нашей страны. Палеонтологические методы позволяют верно ориентироваться в вечной тьме земных недр, находя там залежи полезных ископаемых. В частности, труды Б. С. Соколова помогли геологам-поисковикам обнаружить месторождения нефти на Сибирской платформе. Велика заслуга Б.С.Соколова в обосновании выделения нового геологического периода — вендского. Это одно из крупнейших открытий в теоретической геологии последнего десятилетия.

Фото Кирилла БАЛАНДИНА