![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Стимул — трудности
В действительности на каждом из описанных этапов есть свои сложности. Упомянем о них на примере создания растений, устойчивых к насекомым-вредителям. Еще в начале XX в. выяснили, что разные штаммы обитающей в почве бактерии Bacillus thuringiensis (Bt) губительны для разных насекомых. Это свойство хорошо изучено, и сегодня инсектициды на основе Bt широко применяют. Особенно популярны Bt-инсекти-циды у дачников и фермеров: в отличие от химикатов они безвредны не только для человека и животных, но и для насекомых, не являющихся близкими «родственниками» вредителя. Bit-препараты начали применять с 1960-х годов и вскоре установили, что ядовит для насекомого вырабатываемый бактерией белковый экто-мотоксин, а в 1980-х годах выделили ген, отвечающий за его синтез. Когда научились получать трансгенные растения, ученые попытались ввести этот ген в ряд культур. Действительно, зачем поливать растения бактериальной смесью, затрачивая средства, топливо и труд, если можно выделить из бактерии «действующее начало» и иметь его прямо в растении на весь вегетационный период? Но результаты оказались обескураживающими: ген, введенный в растение, не «работал». Точнее, «работал», но плохо: уровень его экспрессии не защищал от вредителя. Дело в том, что Bt, в отличие от агробактерий, не «приспосабливала» свои гены для «работы» в растении, а значит, эти гены не могли эффективно «читаться» им. Лишь через годы ученые расшифровали бактериальный ген Bt и заменили его ко доны (триплеты нуклеотидов, кодирующие аминокислоты) аналогичными «растительными». Так как одна и та же аминокислота может кодироваться разными кодонами, новый ген, хотя и отличался по составу кодонов от исходного, функционально был ему идентичен. Когда такой ген ввели в растения, он прекрасно обеспечил устойчивость к вредителю. Впрочем, за словами «ген ввели в растения» стояли десятки и даже сотни экспериментов, один из которых и дал нужный результат. Доверяя процесс трансформации природе, человек надеется на эффективность и определенную избирательность природных процессов: бактерия введет свою Т-ДНК в нужное место, не нарушив действие других генов, введенный ген будет функционировать нормально и наследоваться, как и другие растительные гены (т. е. по законам Менделя). На самом деле природа часто допускает «ошибки», которые ученые вынуждены «вылавливать». Что отбраковывается? Прежде всего все случаи, связанные с неэффективной экспрессией гена, что проверяют, например, по количеству синтезируемого белка. Низкий уровень экспрессии может быть вызван «неправильным» внедрением бактериальной Т-ДНК в геном растения. Но результаты, которые специалисты по генетической инженерии «выбрасывают в корзину», обрабатывают ученые, специализирующиеся на изучении собственно генов и геномов. Так что «неправильные» случаи интеграции Т-ДНК позволили прояснить множество деталей этого сложного процесса и повысить его эффективность. В результате удалось трансформировать те виды растений, которые многие годы «не поддавались» агробактериям (например, подсолнечник и часть однодольных). Этот успех особенно важен, ведь к однодольным растениям относятся основные сельскохозяйственные культуры — злаковые.
|