Генетика на пальцах

Вирусы-переносчики ценны тем, что их можно использовать очень широко. Если электростимуляция мембраны малоэффективна, из пушки по клеткам стрелять нельзя и условия для пассивного проникновения создать невозможно, остается уповать на вирусы, которые умеют проникать в клетку и умеют заставить ее синтезировать свои собственные нуклеиновые кислоты, но при этом не наносят выраженного повреждения клеточной ДНК и самой клетке. Вирусу нужно жить в клетке и пользоваться ее ресурсами, поэтому до поры до времени он ведет себя как вежливый квартирант. Для переноса генов используются наиболее агрессивные вирусы, способные проникать практически в любые клетки. Разумеется, с вирусами-переносчиками проводят определенную работу – изменяют, то есть ослабляют их таким образом, чтобы они стали безопасными для клетки. Вектор должен доставить гены в клетку и обеспечить их внедрение в молекулу клеточной ДНК, но никакого вреда клетке при этом он наносить не должен.

От генной инженерии следует отличать инженерию клеточную, представляющую собой набор различных методов гибридизации соматических клеток. Гибридизации, обратите внимание! Получение гибридных клеток при скрещивании двух разных генетически различающихся организмов отличается от целенаправленного изменения генотипа, производимого генными инженерами. Проще говоря, разница заключается в том, что клеточные инженеры работают с клетками, а генные с генами, и методы у каждого свои.

Теперь, после знакомства с методами генной инженерии, самое время ответить на вопрос, зачем нужно пересаживать гены.

Во-первых, для получения желаемых качеств у генетически изменяемого организма, в том числе и способности синтезировать лекарственные препараты.

Во-вторых, для предупреждения и лечения заболеваний.

В-третьих, в научных целях. Генетикам для экспериментов нужно много материала, часть которого создается методом генной инженерии.

Генные инженеры не только пересаживают гены, но и «ампутируют» их, удаляя фрагменты из молекул ДНК. Подобные «ампутации» позволяют, к примеру, повысить устойчивость организмов (преимущественно растительных) к вирусам, ведь каждый вирус запрограммирован природой на внедрение в молекулу клеточной ДНК на определенных участках. Вирус не может прикрепляться куда угодно, у него есть свои мишени. Если вырезать эти мишени из молекул ДНК, то вирус не сможет «перепрограммировать» клетку на собственное размножение.

А теперь давайте поговорим о клонировании.

Начнем с самого главного, с определения. Все знают, что такое клонирование, но толком объяснить этого не могут. А ведь именно с понимания сути процесса и начинает выстраиваться правильное представление о нем.

Клонированием называется получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого размножения.

Как искусственным, так и естественным путем, обратите на это внимание! Не обязательно создавать клон в лаборатории. Природа «штампует» клоны миллионами и миллиардами! У бактерий клонирование является единственным способом размножения. У растений естественное клонирование наблюдается при различных способах вегетативного размножения, когда дочерняя особь образуется из многоклеточной части тела родительской особи. У животных вегетативное размножение осуществляется посредством деления или почкования (дождевой червь, гидра). Также у животных клонирование происходит при партеногенезе, когда яйцеклетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения (скальные ящерицы), и при полиэмбрионии, когда из оплодотворенной яйцеклетки развивается несколько организмов. Полиэмбриония наблюдается в норме у броненосцев, а у человека встречается эпизодически, и тогда рождаются однояйцевые близнецы. Так что клоны сами по себе не являются порождением генной инженерии и уж тем более не являются чем-то «противоестественным».

В генной инженерии термин «клонирование» используется в узком смысле. Так называются методы, используемые для искусственного получения генетически идентичных копий организмов и молекул ДНК. Да-да, все эти получения копий генов, о которых мы с вами столько говорили, являются примером молекулярного клонирования.

Разницу между синтезом молекулы и ее клонированием вы представляете? Синтез – это простой или не очень химический процесс, при котором из нескольких исходных веществ в результате их взаимодействия друг с другом образуется конечный продукт. Проще говоря, при синтезе конечный продукт получается в ходе химических реакций. Одно соединяем с другим, чтобы получить третье, затем это третье соединяем с четвертым… Молекула ДНК же или ее фрагмент-ген не синтезируются химическим путем, а копируются с исходной матрицы в процессе репликации с участием комплекса ферментов, образно говоря, собираются из деталей конструктора.

Синтез молекулы – это процесс прямого взаимодействия веществ, а клонирование – это биологическая «сборка» молекулы.