Если при селекции происходит комбинация генотипов особей одного и того же или же близкородственного вида, то генная инженерия может переносить все, что угодно, куда угодно. Ген рыбы – в растение? Без проблем! Ген растения – птице? Запросто! Ген млекопитающего – бактерии? Сколько угодно!
Генные инженеры говорят, что их возможности ограничены только лишь их воображением. Это совсем и нисколько не шутка, а истинная правда. С точки зрения технологии абсолютно не имеет значения, чей ген кому пересаживать. Да хоть от ископаемого мамонта дождевому червю! Важна только практическая целесообразность. Откуда и куда пересаживать, не имеет значения. Важно только одно – зачем?
Но не только возможностью пересадки всего повсюду славится генная инженерия. Другим ее преимуществом, не менее важным, чем неограниченная широта «полномочий», то есть возможностей, является скорость.
Время – деньги!
Время не ждет!
Успех – это успеть!
Кто не успел, тот никто!
Селекционеры могут годами, а то и десятилетиями решать поставленную задачу. И не факт еще, что им удастся ее решить… А генные инженеры добиваются своего здесь и сейчас, то есть сразу. Сроки исполнения задач в генной инженерии исчисляются днями, а бывает что и часами. Дальше уже происходит рост и размножение трансгенного (генетически модифицированного) организма. И результат неизменно соответствует ожиданиям, без поправок на «авось» и «небось», как это бывает у селекционеров.
Генные инженеры могут создавать инструменты для работы самостоятельно, без обращения к «специалистам по железу», поскольку очень часто их инструментами являются клонированные гены, то есть искусственно созданные копии фрагментов молекул ДНК.
Искусственно созданный ген может быть не только материалом для работы, но и инструментом, обратите внимание на это обстоятельство! Ген можно пересаживать с места на место, а можно использовать в качестве зонда.
В переводе с голландского слово «зонд» означает «посланец». Зондами в различных отраслях науки называют инструменты или устройства, служащие в качестве датчиков или проводников. Метеорологический зонд запускают в атмосферу для сбора данных, помогающих делать прогноз погоды. Врачи пользуются зондами – тонкими стержнями или полыми трубочками – для проведения диагностических или лечебных процедур в различных полостях и каналах тела пациента.
В генной инженерии зондирующий ген служит для распознавания фрагментов молекул ДНК. Вся генная инженерия со всеми ее разветвлениями и узкими специализациями основана на принципе комплементарности, на нерушимых правилах «взаимного влечения» азотистых оснований.
Клонированные гены-зонды обрабатывают радиоактивными атомами или флуоресцентным (светящимся) химическим веществом, чтобы они были хорошо видны, а затем разделяют обработанные зонды на одинарные цепочки и смешивают их с растворами различных нуклеиновых кислот, также предварительно разделенных на одинарные цепочки. Хорошо видимые «светящиеся» зонды связываются с комплементарными фрагментами нуклеиновых кислот – вот он, нужный вам фрагмент, я на нем сижу!
Дальше – просто. Нужный участок вырезается при помощи рестриктаз, или отмечается на генетической карте, или же просто учитывается – гены-зонды нередко используют для оценки количества матричной РНК, полученной в результате транскрипции конкретного гена. Количество матричной РНК – показатель экспрессии гена.
Серьезной проблемой стала проблема внедрения нужного гена или же нужной молекулы ДНК (а иногда и РНК) в клетку. Те, кто любит читать шпионские романы и смотрит фильмы о шпионах, хорошо знают о том, насколько серьезна и важна эта проблема. Шпион или разведчик, если речь идет о нашем человеке, должен внедриться куда следует так, чтобы его приняли за своего. То же самое происходит и с пересаживаемыми генами. Они должны проникнуть в клетку, используя естественные возможности проникновения или хотя бы такие, которые не нарушают жизнедеятельности клетки, потому что в мертвой клетке от пересаженных генов никакой пользы не будет. Их же не развлечения ради пересаживают, а для того, чтобы получить нужный результат. А как получается результат? В результате (простите за такой каламбур) размножения клеток с измененным генотипом.
Внедряемый ген может быть как «диверсантом», которому нужно функционировать в течение определенного срока, так и «резидентом», засылаемым в клетку навсегда. Экспрессия гена в течение определенного срока часто используется в лечебных целях. Излечили заболевание – и точка, ген больше не нужен.
Кстати говоря, гены можно вводить в клетку, но не вставлять в клеточные молекулы ДНК. Достаточно снабдить каждый трансген своим промотором – фрагментом, с которого РНК-полимераза будет начинать транскрипцию матричной РНК, и можно считать, что дело сделано.
При создании определенных условий, перечислять которые нет необходимости, ДНК может проникать внутрь клетки пассивным образом, то есть без помощи каких-либо «переносчиков». Возможно и такое же пассивное «встраивание» гена-чужака в молекулу ДНК.