1 рік тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Размышлениями о проблемах, встающих перед че­ловечеством, получившим власть над геном, мы и хо­тели закончить эту книгу. Но через полгода после того, как мы принесли рукопись книги в издательство и она уже готовилась к печати, нас попросили дополнить ее небольшим заключением.

И мы оказались перед сложной задачей. Полгода — очень короткий срок для любой из наук, но только не для генетической инженерии. За эти несколько ме­сяцев появилось множество статей, описывающих новые векторы, расшифровку структуры генов, созда­ние новых зондов для диагностики многих заболеваний человека и животных.

Главное же событие — начало разработки грандиоз­ного проекта определения полной нуклеотидной после­довательности генома человека (так называемая про­грамма «Геном человека»). С таким великим замыс­лом биология еще не встречалась за всю историю своего существования: ведь предстоит изучить структу­ру ДНК общей длиной в 3 млрд. нуклеотидных остат­ков, что потребует объединения усилий многих тысяч людей. Проект, о возможности реализации которого еще нельзя было и думать года два назад, становится реаль­ностью благодаря трем важным достижениям молеку­лярных биологов и генетиков самого последнего време­ни.

Во-первых, был создан метод электрофореза в гелях, позволяющий получать в индивидуальном виде целые хромосомы и их огромные фрагменты. Во-вторых, уда­лось сконструировать векторы для клонирования в клет­ках эукариот гигантских ДНК — длиной до миллиона пар оснований. И в-третьих, построены автоматы, секвенирующие ДНК с огромной скоростью.

Конечно, для реализации проекта секвенирования генома человека нужно решить еще множество техни­ческих вопросов. Важно, что он осуществим в принципе. И не так уж далеко то время, когда мы будем знать структуру всех белков, из которых по­строен человеческий организм. А это поможет побе­дить наследственные и многие другие болезни. Но об этом мы надеемся рассказать в следующих книгах.

Возможности генной инженерии год от года стре­мительно возрастают. Естественно, идут споры о том, как наиболее целесообразно использовать новые силы. Та же программа «Геном человека» вызвала ожесто­ченные споры в научном мире. Не утихают они и до сих пор. Противники программы настаивают на том, что слишком много сил и средств будет затрачено впус­тую: мы уже рассказывали о том, что гены, кодирующие белки, составляют лишь небольшую часть ДНК хро­мосом организмом. Да, отвечают сторонники программы, поиски нуклеотидных последовательностей в секвенируемых фрагментах человеческого генома будут по­добны вымыванию частичек золота из золотоносной по­роды. Но ведь это — золото! Будет получена информа­ция о полной структуре генов, поражаемых генетически­ми болезнями. Ученые надеются расшифровать структу­ру всех белков иммунной и гормональной системы чело­века, а также белков, участвующих в перерождении нормальных клеток в раковые. Кроме того, говорят за­щитники программы, работая над реализацией такого грандиозного проекта, ученые неизбежно создадут но­вые методы изучения генов, которые окажут воздейст­вие на развитие всей биологии (подобно открытию рест­риктаз и разработке способов секвенирования ДНК). И здесь они оказались правы.

Группа английских ученых, изучая гены человека, обнаружила в них особые области, с помощью которых ДНК одного человека может быть с полной достовер­ностью отличена от ДНК другого человека (кроме одно­яйцевых близнецов). Это открытие позволяет иденти­фицировать личность и устанавливать родство людей (оно получило название «молекулярная дактилоско­пия»). Важно также, что этот метод помогает находить точные места генов (или, как говорят, картировать их) в хромосомах человека…

Известно, какой огромный ущерб сельскому хозяйству наносят сорняки. Пока (и такая ситуация будет существовать еще многие годы) человечесто в борьбе с сорняками идет по пути наименьшего сопротивления: посевы обрабатывают растительными ядами — гербици­дами. Гербициды не только наносят большой вред окру­жающей среде, но они ядовиты и для основной куль­туры, будь то пшеница, картофель, бобы и т. д. Недавно группе балтийских ученых благодаря генноинженер­ным манипуляциям удалось получить сорт томатов, со­вершенно устойчивых к гербициду биалофосу. С биалофо­сом связывают большие надежды: он считается безвред­ным для человека и животных, а продукты его разло­жения (в основном аминокислоты) безвредны для расте­ний и микроорганизмов. Однако он не может, естествен­но, отличить культурное растение от сорняка. И вот в хромосомы томата удалось ввести ген, в котором закодирован белок, обезвреживающий биалофос, но не влияющий на жизнедеятельность самого растения. Этим путем в ближайшие годы будут получены многие герби­цидоустойчивые сельскохозяйственные растения. Будем надеяться, однако, что это большое научное достиже­ние не обернется другой стороной и не приведет к бесконтрольному применению гербицидов. Ведь биало­фос будет убивать не только сорняки, широкое его применение может значительно обеднить дикую флору. Противники биалофоса справедливо указывают на то, что применение, например, ДДТ погубило многие виды полезных насекомых (диких пчел, шмелей, наездников), а «вредные» смогли приспособиться, те же комары и мухи благоденствуют до сих пор.

Вот еще более сногсшибательный проект: вставить в геном картофеля ген хитиназы — фермента, расщеп­ляющего хитин, слагающий оболочки насекомых. И если раньше колорадский жук переваривал съеденный им картофель, то тогда картофель, съедаемый вредителем, будет переваривать его самого!..

Генная хирургия — направленное изменение орга­низма методом включения в его геном нужных генов — еще не вышла из лабораторий в клинику. Но опыты на лабораторных животных говорят о перспективности этого направления. Ограничимся одним примером. Мы писали в этой книге об энхансерах — последователь­ностях ДНК, делающих структурный ген активным (экспрессирующимся). Так, ген эластазы — фермента, расщепляющего белок сухожилий — эластин — имеется во всех клетках организма, но активен он лишь в клетках поджелудочной железы, потому что только там он соеди­нен с соответствующим энхансером. Американские ис­следователи вставили в плазмиду одновременно энхансер гена эластазы и ген дифтерийного токсина. Эту плазми­ду вводили в яйцеклетки мышей, которые потом дона­шивались в матках приемных матерей. В результате рождались мышата без поджелудочной железы — энхан­сер стимулировал активность и гена эластазы, и гена токсина, убивающего клетку. Это, пожалуй, один из первых опытов, в котором удалось направленно повли­ять на развитие ткани и целого органа. Следуя по это­му пути, можно не только направленно убивать клет­ки (например, раковые), но и стимулировать синтез нужного клетке белка — в тех случаях, когда собст­венный ген организма дефектен.

Однако и тут возникают вопросы: куда мы зайдем, идя по этому пути? Возможно ли, например, с моральной стороны геннохирургически стимулировать рост голов­ного мозга? Ведь как только мы научимся исправлять ошибки природы, нам тотчас захочется ее улучшить. А не ждать милостей от природы — на этом мы уже многократно обжигались. Хочется верить, что будущие генные инженеры будут осторожными в реализации своих проектов, смелость которых превзойдет, наверное, те, о которых мы вам рассказали.