Техника - молодёжи 1993-07, страница 4

Панорама

A potentia ad actum

От возможного — к действительному

Ежемесячный научно-популярный и литературно-художественный журнал Выходит с июля 1933 года Учредители: трудовой коллектив редакции, АО «Молодая гвардия»

Главный редактор Александр Перевозчиков

Номер готовили: члены редколлегии — Рудольф Баландин, Игорь Боечин, Анатолий Вертинский, Борис Понкратов, Михаил Пухов, Юрий Филатов; корреспонденты — Александр Бородулин, Игорь Лебедев, Юрий Медведев, Вадим Орлов, Людмила Щекотова; фоторепортер — Юрий Егоров.

Макет — Нина Коноплева, Елена Забелина (техн.ред.). Оператор — Лидия Комарова. Художники — Роберт Авотин, Рауза Бикмухаметова, Галина Гордеева, Владимир Иванов, Василий Лобачев, Михаил Маяков, Владимир Плужников, Николай Рожнов, Андрей Симаков. Фотокорреспондент — Сергей Косьянов.

Коммерческий директор — Андрей Иванов.

Адрес редакции: 125015, Москва. А-15, Новодмитровская ул., д.5а. Телефоны: для справок — 285-16-87; отделов: науки — 285-88-80, техники — 285-88-24 и 285-88-95, научной фантастики - 285-88-48, писем - 285-89-07 оформления - 285-88-71 и 285-80-17. Желающие могут оформить ПОДПИСКУ НА «ТМ» по телефонам: (095) 285-16-87, 285-20-18.

С предложениями по рекламе обращаться: 285-73-94, 285-88-79. Телефакс: (095) 285-16-87.

Редакция благодарит читателей и авторов, приславших нам письма, статьи и другие материалы, и приносит извинения, что не может ответить каждому лично. Рукописи не возвращаются и не рецензируются.

Перепечатка в любом виде, полностью или частями, запрещена.

Сдано в набор 17.05.93. Подп. к печати 26.05.93. Т07034. Формат 84x108 1/16. Бумага офсетная № 2 Сыктывкарского ЛПК. Тел. (82122) 120-09, 124-30, 121-82, 123-83. Печать офсетная. Зак.32084. Типография АО «Молодая гвардия». Адрес типографии:

125015, Москва, А-15, Новодмитровская ул., д. 5а.

При подготовке номера использованы материалы международных и российских выставок, проводимых ВВЦ, СП «Московская ярмарка», А О «Совинцентр» и АО «Экспоцентр».

Страдал ли Авраам Линкольн синдромом Марфаиа — наследственной болезнью, поражающей суставы, сердце и зрение? Был ли найденный в 1979 году в Аргентине утопленник нацистским преступником Йозефом Менделе? Действительно ли среди останков семьи Романовых находится и прах несчастного царя Николая П? На все эти вопросы теперь можно получить окончательный ответ. И даст его

СОВЕРШЕННАЯ ГЕННАЯ МАШИНА!

В «ТМ» № 4 за 1991 год опубликована статья И. Лалаянца «Ошибка Конан Дойла», где впервые описаны принципы размножения ДНК in vitro. И хотя номер апрельский, розыгрышем является лишь сообщение о питомнике восстановленных динозавров. Ко всей же остальной информации, включая сведения о применении новой методики в медицине и криминалистике, следует отнестись абсолютно серьезно. Продолжим тему.

Идея, которой суждено было произвести революцию в биологии... Как ни затасканы эти слова, но суть дела отражают верно. Итак, идея озарила биохимика Кэри Маллиса во время ночной поездки на автомобиле в 1983 году: он словно увидел легкий способ копирования единичного фрагмента ДНК в процессе цепной реакции и тут же понял, что ненароком решил проблему, десятилетиями мучившую генетиков. Он затормозил и попытался объяснить своей спутнице — тоже биохимику — принцип открытия (а заодно и какой он, Кэри, гениальный!), но не произвел на нее особого впечатления... Девушка ошиблась. Техника PCR (Polymerase Chain Reaction) продуцирует генетический материал эффективнее самой природы. Делящейся раковой клетке fly-жен, по крайней мере, месяц, чтобы создать миллиард своих копий. Генная машина — алюминиевая коробка, начиненная пробирками,— сделает это за несколько часов.

Суть технологии PCR — в цепной реакции, воспроизводящей in vitro биологический процесс копирования ДНК внутри делящейся клетки. Реакция запускается ферментом полимеразой и может продолжаться хоть до бесконечности —покуда аппарат исправно повышает и понижает температуру в пробирке. С помощью PCR исследователи получили возможность работать даже со слабыми следами, с «обломками» ДНК, извлеченными из пятнышек запекшейся крови, осколков костей и т. п. Сама же методика отличается исключительной технической простотой! Для размножения обрывка генетического материала в пробирке смешиваются 4 ингредиента: образец ДНК, который

надо размножить; короткие (одиночные) цепочки ДНК —так называемые праймеры, которые «метят» сегменты, подлежащие копированию; полиме-раза — фермент, обеспечивающий репликацию генов в живых клетках; и ну-клеотиды — «строительные кирпичики», из которых будет воссоздаваться ДНК. Процесс, включающий три циклически повторяемые стадии, схематично изображен на рис. 1.

I. ДНК-образец (на схеме помечен цифрой 1) подогревается до определенной температуры. При этом связи между двумя цепочками спирали разрушаются, и они расходятся (2).

II. Температура понижается, что позволяет праймерам (3) присоединиться к концам цепочек, полученных из разрушенного образца ДНК.

III. Фермент полимераза (изображенный в виде кристаллика 5) запускает процедуру формирования копий ДНК из нуклеотидов (изображенных в виде кирпичиков 4). Затем температура снова поднимается, вновь полученные отрезки спирали ДНК разделяются на одиночные цепочки — и весь процесс начинается сначала, причем количество ДНК увеличивается экспоненциально.

Первый действующий аппарат PCR Маллис разработал совместно с группой исследователей корпорации Cetus (Калифорния, США) в 1985 году. До недавних пор его возможности использовались в основном для сравнения ДНК вымерших животных и ближайших к ним существующих видов. Затем накопленный опыт позволил применить методику для идентификации останков американских солдат, погибших во время операции «Буря в пустыне».

Широкий публичный резонанс вызвало решение загадки убийства девочки-подростка, осуществленное британскими криминалистами с помощью PCR. К моменту повторного расследования срок давности преступления составлял уже 8 лет, и личность убитой оставалась невыясненной. Образец ДНК извлекли из большой берцовой кости скелета. Затем были получены образцы ДНК из клеток крови предполагаемых родителей. Используя аппарат PCR в качестве своеобразного ми

> «Техника — молодежи», 1993, № 7, с.1 — 64.

Scan: Ershov V. G., 2007