О природе живого: механизмы и смысл - Ичас М.
ISBN 5-03-002805-6
Скачать (прямая ссылка):
Строго говоря, этот метод получения здорового потомства, будучи достаточно эффективным, не является евгеническим: он не снижает частоты рецессивного летального аллеля в популяции, если не производится одновременно отбор против гетерозигот Сс. Тем не менее амниоцентез можно считать психологическим прорывом в этой области, так как сейчас открываются и другие возможности. Одна из них — имплантация оплодотворенного яйца. Поскольку в принципе можно выбирать, какое яйцо следует имплантировать, а какое нет, здесь опять создаются условия для различных генетических манипуляций.
Клонирование
Несколько иной подход к изменению генотипа популяции, хотя вряд ли практически осуществимый, состоит в следующем. Можно удалить ядро из яйца лягушки и заменить его ядром, взятым из яйца другой лягушки; во многих случаях из полученной яйцеклетки разовьется взрослая особь. После того как такие эксперименты были впервые описаны, авторы научно-фантастических произведений, пытаясь помочь обществу, предложили следующую схему. Возьмем яйцеклетку, удалим из нее ядро и пересадим туда
ядро от какой-нибудь соматической клетки взрослого организма. В результате из такой яйцеклетки возникнет организм, столь же сходный с донором “чужого” ядра, как сходны между собой однояйцовые близнецы. Это позволило бы получать клоны, состоящие из множества генетически идентичных индивидуумов. В качестве ближайшей задачи можно поставить получение клонов высокопородных домашних животных. Если это давно уже делают с растениями, почему не попробовать и на животных? А если на животных, то почему не на человеке? Можно было бы производить клоны наших современных Ньютонов и Бетховенов, если найдутся достойные образцы. Или — в более прозаическом плане — создать идеальную армию исполнителей, никогда не подвергающих сомнению полученные свыше приказы.
Однако в дальнейших экспериментах с яйцеклетками лягушки возникли трудности. Если донором ядра служила другая яйцеклетка, все шло хорошо, но при использовании ядер из эмбриональных клеток уже меньшее число яиц развивалось во взрослых особей. Если же ядра брали из клеток взрослого животного, развитие вообще не происходило. Очевидно, по мере созревания организма клеточные ядра теряют способность программировать построение взрослой особи. С чем это связано, мы еще не знаем, а потому и не знаем пока, осуществимо ли предполагаемое выше клонирование.
Генетическая инженерия
В принципе необходимость в отборе отпадает, если можно будет вносить изменения непосредственно в геном с помощью так называемой генетической (генной) инженерии и таким образом делать с геном все, что мы захотим. Это было бы окончательным решением всех евгенических проблем. Наши возможности пока еще далеки от этого, но решение частных задач становится все более доступным.
Генетическая инженерия означает изменение генома организма посредством квази-химических манипуляций над его ДНК. Манипулирование генетическим материалом требует знания многих деталей его биохимии; кроме того, сами методы интенсивно разрабатываются, и в близком будущем многое здесь должно измениться. Вот почему мы дадим лишь краткое описание основных принципов.
Предположим, что нам нужно ввести какой-то ген, т, е. отрезок цепи ДНК, в другую цепь ДНК. Эта операция производится in vitro, т. е. “в пробирке”. Сама возможность подобного манипу-
лирования генами обусловлена комплементарностью цепей ДНК и существованием ферментов, создающих точные копии молекул ДНК, а также некоторых других ферментов, которые разрывают цепи ДНК в строго определенных местах и соединяют их определенным образом.
Первый шаг состоит в том, чтобы выделить и очистить подходящий фрагмент ДНК, содержащий тот ген, который надлежит перенести. Некоторые ферменты разрывают (путем гидролиза) цепь ДНК в любом месте. Однако сейчас известно множество ферментов специфического действия, расщепляющих ДНК только между определенными группами оснований. Например, один из них разрывает цепь в середине такой последовательности:
.... G ТТ : А А С ....
.... С А А : Т Т G ....
Т
Место разрыва
Другие ферменты разорвут цепочку в иных местах. Такие ферменты обычно распознают и разрывают участок из 4 или б оснований; какова последовательность за пределами этого участка, не имеет значения. Специфическая последовательность из 6 оснований встречается не так часто, и это позволяет расщепить довольно длинную молекулу ДНК не на беспорядочную кучу мелких обрывков, а не насколько строго определенных фрагментов. Эти последние можно затем рассортировать по длине с помощью различных методов. Таким образом в конце концов удается выделить нужный ген, кодирующий, например, человеческий инсулин.
Разумеется, очень трудно или вообще невозможно иметь дело с одиночными молекулами. В случае с ДНК задачу упрощают реплицирующие (копирующие) ферменты, С их помощью одну-единственную молекулу ДНК можно реплицировать, т. е. сделать много ее копий. Это называют клонированием. После этого “генный инженер” может работать с некоторой массой исходного материала, подобно химику-органику.
