|
|
|
|
КАК УПРАВЛЯЮТ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬЮ?
Генетики ещё в конце 20-х гг. XX в. научились искусственно получать мутации, вызывая их облучением или действием некоторых химических соединений. При мутациях генотипы организмов изменяются. Эти изменения могут быть самыми разными: например, при облучении мух в их потомстве появляются особи с загнутыми крыльями, безглазые, с жёлтым или чёрным телом, маложизнеспособные и т. д. Мечтой генетиков всегда было не просто изменить генотип, а добиться только одного какого-либо определённого изменения.
Мечта эта стала реальностью, когда были разработаны методы так называемой генетической инженерии, т. е. методы выделения из клеток отдельных генов, их химическое изменение in vitro (вне организма) и введение в клетки как своего вида, так и другого. Обычная гибридизация позволяет соединять гены различных пород или разновидностей одного вида. В редких случаях скрещиваются особи разных, хотя и близких видов, однако получаемые при этом гибриды оказываются, как правило, бесплодными (классический пример - мул, межвидовой гибрид лошади и осла: выносливое, сильное животное, но не способное давать потомство).
В отличие от естественной гибридизации генетическая инженерия преодолевает видовые барьеры: отдельные гены человека перенесены в клетки овец, дрожжей, бактерий, и в этих клетках они работают, образуя белковые продукты, которые в ряде случаев представляют собой ценные лекарственные препараты.
Генетическая инженерия решает по крайней мере три самостоятельные задачи. Первая - выделение индивидуального гена, т. е. фрагмента молекулы ДНК, который несёт информацию об одном белке. Для этого обычно выделяют всю ДНК из клеток того или иного организма, молекулы ДНК дробят на части и среди этих осколков тем или иным способом отыскивают нужный ген. Вторая задача - подготовить изолированный ген к введению обратно в клетку своего или чужого вида с тем, чтобы ген там "прижился". В большинстве случаев для этого необходимо включить ген в состав искусственно сконструированной молекулы, обычно кольцевой формы, называемой вектором (переносчиком). Именно кольцевые векторные молекулы способны проникать в клетку.
Чтобы решить эти задачи, генетик-инженер пользуется тремя основными "инструментами": ферментами, которые разрезают молекулы ДНК в определённых местах; ферментами, связывающими фрагменты молекул ДНК в единое целое; аппаратами для электрофореза, т. е. разделения молекул по их весу в электрическом поле. Таким образом, первые две задачи генетической инженерии решаются с помощью биохимических методов и физических аппаратов.
Остаётся третья задача - ввести векторные молекулы в клетки и "приживить" их там. Некоторые клетки сами способны поглощать ДНК из среды; другие нужно "раздеть" - лишить оболочки, что достигается с помощью специальных ферментов, растворяющих клеточную стенку. Наконец, ещё один способ ввести ДНК внутрь клетки - это воздействовать на клетку электрическим разрядом. Введённая чужеродная ДНК попадает в клеточное ядро и обычно встраивается в хромосомы.
Генетическая инженерия даёт возможность создавать принципиально новые сорта растений. Один из ярких примеров - сорта картофеля, не повреждаемые колорадским жуком, опасным вредителем, распространённым почти повсеместно. Методами генетической инженерии созданы новые сорта и других сельскохозяйственных растений. Началась работа по выведению домашних животных с пересаженными им чужими, в том числе человеческими, генами.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функции и свойства живого |
|
|
|
|
|
|
|
