Юный техник 1981-01, страница 20

организм. Нам удалось выделить из большой хромосомы гены, ответственные за производство треонина, и «вшить» их в мини-хромосомы, которые, как говорилось, в отличие от большой хромосомы представлены в клетках в 30 копиях. А это значит, что ген, «вшитый» в мини-хромосому, также представлен в 30 копиях и синтезирует треонина в 30 раз больше, чем нужно самой бактерии. Так мы решили проблему «сверхпроизводства».

— Но какими инструментами удалось «прооперировать» практически невидимую бактерию? Как среди миллионов клеток отыскали те, в которых есть необходимые мини-хромосомы?

— Конечно же, невозможно найти скальпель, чтобы прооперировать микроорганизм, в сравнении с которым маковое зерно — планета. Операция была биохимической и проходила не на хирургическом столе, а в пробирке. Схематично она выглядела так. Бактерии обработали специальными ферментами — биологическими катализаторами. Они словно скальпели разрушили оболочки клеток и разделили ДНК на фрагменты по 50—60 генов. Получилась густая масса. Чтобы выделить фрагменты ДНК хромосом в чистом виде, эту массу смешали с фенолом. Фенол «подобрал» ос колки клеточных оболочек, то есть весь ненужный «мусор». А так как удельный вес этого фенольно-го сгустка больше удельного веса ДНК, то на обычной центрифуге несложно было отделить ДНК. В конце концов получился раствор, в котором плавали куски хромосом — фрагменты. Часть из иих новой партией ферментов была разделена на кусочки по 4—5 генов. С ними биохирургу работать удобнее.

Теперь в ход опять пустили биоскальпель — ферменты, но такие, которые могут распознать гены, ответственные за производство треонина. Ферменты выбра

ли нужные хромосомы и «вырезали» из них отдельные гены, причем так искусно, что у каждого гена остались его липкие кончики — своеобразные присоски, которыми он сцепляется с другими генами.

Подобным, но более сложным способом в другой пробирке обработали мини-хромосомы. Фермент разорвал кольцо мини-хромосомы, и у нее тоже образовались липкие кончики.

Затем оба раствора смешали.

Начавшийся вслед за этим процесс, к сожалению, пока неуправляем и идет в пробирке, можно сказать, хаотически. И возможны самые разные биохимические превращения. Скажем, гены могут склеиться друг с другом и образовать как бы ниточку. Фрагменты хромосом могут соединяться и образовывать новую хромосому, возрождаются клетки, растут новые микроорганизмы — целые колонии микроорганизмов. Но происходит и самое главное, то, что нам требуется: «вырезанный» из хромосомы ген, который отвечает за производство нужной аминокислоты — треонина, присоединяется в это время к мини-хромосоме, как бы «вшивается» в нее. Это шитье пока дело случая (хотя ожидаемого). На рисунке вы видите условную схему операции.

Итак, в огромных колониях, насчитывающих миллионы бактерий, теперь есть мини-хромосомы, в которые встроены гены, нужные нам. Уже «работают» в нескольких из восстановленных микроорганизмов — в бактериях. Нужно выделить считанные бактерии с «прооперированной» мини-хромо-сомой. Задача эта примерно такая же, как если бы мы захотели выделить какие-то нюансы голоса одного человека на переполненном шумящими болельщиками стадионе, вмещающем миллиард зрителей. И решается эта задача в два этапа.

Для того чтобы избавиться от

г