Яблони на Марсе

Итак, приют, удобная гавань, пристанище для химерических молекул наследственности было найдено. За чем же дело стало? Осталось перенести рекомбинантную молекулу в приготовленное для нее логово. И тут снова случилась закавыка. Что значит перенести? Ведь не возьмешь же ДНК пальцами и не посадишь в бактерию, хотя бы потому, что она, словно крепость, окружена стенками-мембранами. Вновь препятствие, оно казалось неодолимым. И тут — в который раз! — благосклонная природа указала прямые и простейшие средства.

Плазмиды

Один из побочных продуктов развития наук — создание всемирного языка. Все больше становится слов, что одинаково звучат во всех языках и имеют один и тот же смысл. «Спутник», «стресс», «композиты», «гены» — эти и многие другие слова равнопонятны ученому любой национальности.

А еще существует масса научных терминов, которые как бы ждут своего часа. Пока они употребляются лишь узким кругом людей, прячутся в тиши кабинетов и лабораторий, таятся до поры, но настает момент — и слово начинает блистать, как звезда первой величины. Такая судьба, безусловно, ожидает и слово «плазмиды».

Открыл плазмиды в начале 50-х годов американец Джошуа Ледерберг. Он обнаружил в кишечной палочке, кроме основной спиралевидной вытянутой во весь свой гигантский рост ДНК, еще и маленькие, свернутые в колечки ДНК.

О плазмидах дружно заговорили медики, когда в 1959 году было показано, что неэффективность многих антибиотиков обусловлена этими созданиями природы; они имеют особые гены устойчивости к антибиотикам. К примеру, вырабатываемый плазмидами фермент пенициллаза разрушает пенициллин, спасая бактерии от гибели. Что, конечно же, осложняет лечение больных. Парадокс, но лучший способ добиться того, чтобы антибиотик сохранил эффективность, — это вовсе не применять его!

Но нет худа без добра! То, что затрудняло работу медиков, пригодилось генным инженерам. Им как раз нужны были переносчики реконструированных молекул ДНК в живые объекты.

Правда, вначале на эту роль прочили вирусы-бактериофаги. Они действительно способны осуществлять генную буксировку, но они губят клетку, рубят сук, на котором сидят. Проникнув в клетку, вирус ведет себя как опасный хищник. Он переключает ресурсы клетки да удовлетворение своих нужд и примерно через полчаса губит ее. Клетка разрушается, и из нее вместо одного фага выпархивает сотня ему подобных, готовых творить новую агрессию.

Иначе поступает плазмида. Это микросоздание ограничивает свой аппетит, она в отличие от вируса не убивает клетку-хозяина. Если фаг подобен алчному хищнику, то плазмида напоминает домашнее животное, особенно собаку. Плазмида и приютившая ее клетка осуществляют симбиоз, их добровольный союз взаимовыгоден. Подобно верному псу, плазмида защищает бактерию от врагов, скажем, от пенициллина. Клетка же предоставляет плазмиде кров, ресурсы для питания, размножения.

Все эти доставившие медикам так много хлопот особенности сожительства бактерий и плазмид, а именно способность плазмид переходить «из рук в руки», легко проникать в клетки и жить в них, оказались благом для генной инженерии.

За монтажным столом

Так постепенно, шаг за шагом, возводилось то, что ныне зовется генной (генетической) инженерией. Странное это все же словосочетание. «Гены», святая святых живого — и тут же чисто техническое понятие «инженерия». Смысл, соединяющий эти далекие друг от друга термины, заключен в конструировании наследственных основ живого организма, так же как в технике собирают машины по заранее разработанным чертежам.

Спорят еще и о том, какое из прилагательных — «генная» или «генетическая» больше подходит к слову «инженерия». Большинство склонно придерживаться более широкого второго термина, говорить именно о генетической инженерии, подчеркивая, что тут речь идет не только о тасовании отдельных генов, ведь операции можно проводить и над геномами, и над клетками и их частями, и даже над зародышами. Поэтому кое-кто полагает, что вообще надо говорить о биоинженерии.

На наш взгляд, не так важно название новой профессии, сколько ее суть. Так что попробуем сейчас перечислить главные этапы работы биоинженеров:

1. Из клеток выделяются молекулы ДНК, а из них — нужные гены. Их словно карты тасуют, раскладывают генные пасьянсы, которые (скрепленные лигазами) и превращаются в химерические молекулы ДНК.

2. Теперь необходимо подыскать переносчиков. Как правило, это колечки-плазмиды, но переносчиками могут быть и фаги, и другие простейшие, способные внедряться, ввинчиваться в бактериальные клетки. Забавное название для переносчиков придумали американские исследователи из Висконсинского университета — разновидности одного из фагов они назвали «харонами», по имени мифического перевозчика душ мертвых до врат Аида, царства теней, через якобы находящуюся в подземном царстве реку Ахерон. В древности для уплаты за провоз покойнику клали в рот монету.