Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002, страница 5

не булут ли организмы, полученные моголами генной инженерии, оказывать вредное воздействие на другие живые организмы или на окружающую среду? не приведет ли создание и распространение генетически модифицированных организмов к уменьшению природного генетического разнообразия? ° правомочно ли, используя генноинжснерныс методы, изменять генетическую природу человека? Обсуждать все блага, которые нас ожидают, легко и приятно, по олновременно нельзя забывать о последствиях, к которым может привести сппь бурное развитие молекулярной биотехно- Отсчет истории технолос ии рекомбинантных ДНК ведется с работы Коэна и др., которые показали, как, объединив генетические элементы из разных источников, можно создать новую реплицируюшуюся генетическую структуру. Эту ссрукгуру Коэн и др. получили из аьтонолсно существующих в бактериальной клетке внехромосомных генетических элементов, называемых спазмидами.

В своей предыдущей работе (Сайед, Сйаспял. Ргас. Иак Аеас(..Ы. ~/ЬА 70: ! 293 — 1297, !973) авторы получилн маленькую плазмиду из более крупной приролной,отрезая пг последней случайные фрагменты и вводя их смесь в клетки Е сад Один из таких фрагментов размером около 1/1О размера исходной спазмиды «прижился» в бактериальной клетке как функционирующая спазмида.

Чтобы исключить фактор случайности, присущий подобному подхолу, и сделать процесс манипулирования сенетическим мюериалом бспее управляемым, Коэн и лр. решили использовать фермент (рестрицируюшую эс понуклеазу), которьсй расщепляет моле- лет размножаться в клетке-хозяине, и при этом„возможно, будет синтезироват ься белок, кодируемый клонированным геном. Проиллюстрировав возможность клонирования сенов, Коэи и др. создали экспериментальную базу для зехнспогии рекомбинантных ДНК, показали, что плазмиды мсяуз служить носителямн и векторами клопированных генов. Поиседующие работы очень скоро привели к созданию более сложных векторов и стратегий клснснроаання. Все это вызвало серьезную озабоченность относительно безопасности и этичности подобных экспериментов, и чтобы снять обеспокоешкють общественности, были разработаны официальные инструкции и созланы правительственные органы, регламентирующие работы с рекомбинантными ДНК. Завершая перечень тех последствий, к которым привела публикация работы Коэна и др., отметим, чго она самым непосредственным образом повлияла на становление молекулярно-биотехнологической индустрии.

22 ГЛАВА ! я не нарушит ли примснснис новых диагностических методов прав человека на неприкосновенность частной жизни? ° следует ли патентовать животных, полученных генноинжснерными мстодами? ис будет ли активное финансирование молекулярной биотехнологии сдерживать развитие других важных технологий? я нс привсдст ли стремлснис к получению максимальной прибыли к тому, что преимуществами молекулярной биотехнологии смогут воспользоваться только состоятсльныс люди? е не нанссст ли молскулярная биотсхнология ущерб ~радиционному сельскому хозяйству? не вытсснят ли подходы к лечению, основанные на достижениях молекулярной биотехнологии, традиционныс, столь жс эффсктивныс методы лсчсния? нс помешаст ли борьба за приоритеты свободному обмену идеями между учеными? Эти и многие другие вопросы рассматривают правительственные комиссии, активно обсуждакп на конфсрснциях и в научных публикациях учсныс, о них глубокомысленно рассуждактг авторы популярных изданий.

На этой широчайшсй основс были сформулированы соответствующие правила и инструкции„написаны руководства и выработаны политические рсшсния. В этом принимали участие и ученые, и общественность, но некоторые противорсчия всс же ос~злись. За рекордно короткое время молекулярная биотехнология превратилась в многопрофильнос научное прсдприятис, в равной степени коммсрчсское и академическое.

Ей посвяшсно огромное количеств во научных и деловых публикаций, в унивсрситетах асс го мира студснтам и аспирантам читают учсбныс курсы по молекулярной биотехнологии. Об энтузивзмс, с кпгорыы написан озчс~ Отдсла по оцснкам новыхтсхнологий СШАза!987 г.,свидетсльствуст следующее заявление: «Молекулярная биотехнология знаменовала соГюй сщс одну революциюю в науке, которая могла бы измс нить жизнь и будущсе...

людсй так жс радикшгьно, как зчо сдслала Промышленная революция два нека назад и компьютерная рсволюция в наши дни. Возможносп целенаправленного манипулирования генетическим матсриалом... обешаст всликис псремены в нашей жизни» ЗАКЛЮЧЕНИЕ В 1973 г. Стэнли Коэн и Гсрбсрт Ьойср с сотрудниками разработали способ переноса гснсти ~еской ин4юрмации из одного организма в другой. Этот метод, получивший название технологии рекомбииантных ДНК, позволил ученым выделять конкретныс гены и вводить их в оршнизм нового хозяина. Технология рскомбинантных ДНК стимулировала развитие разли шых областсй науки, но прежде всего она создала нсобходимыс предпосылки для поягшения биотехнологии.

Биотехнология в значитсльной мсрс нацелена на получение с помощью микроорганизмов продуктов, имеющих коммсрчсскую ценность. До эпохи рекомбинантных ДНК самым эффективным методом повышения продуктивности организмов был мутагснсз с последую|цсй селекцией оптимального штамма-продуцента. Это длительный, трудоемкий, высокозатратный и нсбсзошибочный пропесс, позволяющий улучшить лишь нсмногие из присущих природному организму свойств. В то же врсмя технология рекомбинантных ДНК вЂ” зто быстродействующий, эффективный, мощныи инструмент, обеспечивающий создание микроорганизмов с заранее заданными генетическими характсристикамп. более того, этот инструмент можст работать нс только с микроорганизмами, но также с растениями и животными.

Союз технологии рскомбинантных ДНК и биотсхнологии породил очень динамичную, исключительно интересную дисциплину — молскулярную биотехнологии. Молекулярная биотехнология сразу захватила воображсние общества. При участии частного капитала бьшо создано много мслких компаний, занимающихся генным клонированием (тсхнологисй рскомбинантных ДНК). Правда, на зо, чзобы прсдложить свою продукцию рынку, этим компаниям потребовалось врсмсни несколько больше, чем ожидалось, гю уже ссйчас множество биотехнологических продуктов имеется в пролажс и сше больц|е появится в ближайшем будущем. Молекулярная биотехнология скрупулезно изучалась на предмст возможных негативных последствий сс распространения для чсловсчсства, ~ юскольку спектр се воздействия неограниченно широк. Рассматривались такие волнующие об- Молекулярно-бнотехнслогнческая революция 23 щественность вопросы, как безопасносп экспериментов, негативное влияние на окружающую среду„патентование организмов„полученных генноинженернымн методами.

ЛИТЕРАТУРА Апопупюва. !987. Фею Беге!ортепя (п Вюгес/ти?ору— Вис?гегиипг? Ререн РиЫгкб Регсерпогь о/В(огесЬю/илу. О(бее оу Тесйпо1ойу Азгеззгпепг, (1.$. Сопйгеая (15. Оочегпп1еп1 Рпп6щ Ойюе, %ааЫпаГоп, О.С. Во! К. 1991. В!отесйпо!ояу гп 1Ье Пеев!!еГЬ сепнлу. Я~с. Вакс Всб 21: 415 — 457. Ввд К. 1993. ?йе 0тг о~Е/е: а Нагогро/'В[огесЬпй~у. СагпЬпдйе 13п!тегзйу Ргеак СагпЬпг!йе„(3пйед К1пйг1огп. Вьсй 1, %.В. Еасу, 3. Ввгкйапй, 1..

К гасу. !992. Р?ипй,?Ь»»ег, ипВ Рсоа: Зоаи1, Есгтитю ипг? ЕВиса! Соптедиепсег о/гпе !уев: Вюгес/то!их(ек В!асЬ~е!! РнЫВЬегз, СашЬпг!ке, Маза. Сойеа Я., А.С.х'. СЬалй, НЛт'. Воуег, К.В. Ней(пй. ! 973. Сопмпюйоп о(Ыо1ой!са1!у бюсйопа! Ьасгепа1 р!аапвг1з ш»1!го. гтис. 1«аг1. Асги?.,Ы. (1Х4 70: 3240 — 3244. Бать В.Б. (ед.). 1991. ?йе Сене!ге Ве»и/игюпг амтел(фс Рпьреся апг1 Рибйс Регсерлопк ТЬе 3ойгь Нор1апа (1п1»сийгу Ргаь, Ва111шогс, Мг1. бгасе ЕЯ. !997.

В?отесйпоЬуу (/ппррег?: Рпюг?зег апи' Вял?пек Тп1ойнпз Ргея, !пс., Тогопто, Сапаг!а. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Укажите недостатки метода «мутагенез и селекция» для получения имеющих коммерческую ценность организмов с улучшенными свойствами. 2. В чем состоит революционность работы Коэна, Байера и др., опубликованной в 1973 г.? 3. Какое отношение к биотехнологии имеет Карл Эреки? 4. Опишите основные зтапы биотехнологического процесса. 5. Сравните биотехнологню и молекулярную 6иотехнологи ю. б. Какие опасения связаны с развитием молекулярной биотехнологии? 7. Раскройте смысл утверждения, что «молекулярная биотехнология является многопрофильной наукой». 8.

Назовите некоторые из потенциальных возможностей, предоставляемых молекулярной биотехнологией. 9. Опишите историю развития биотехнологической индустрии за последние 30 лет. 10. Прочтите рубрику «Новости» в последних номерах журнала "Ыагнге В!огесйпо!ойу", которые вы можете найти в научной библиотеке или в Интернете (Ыгр://Ыогесй.наготе.согп), и детально рассмотрите пару сообщений. гллвА 2 Биологические системы, использующиеся в молекулярной биотехнологии Ехсйег»сйа со!» Прокариоты и эукариоты Объектами молекулярной биотехнолопги являются самые разнообразные биологические системьс микргюрщггизмы, клеточные линии насекомых, растений и млекопитающих, вирусы насекомых, растений и млекопитающих, многоклеточные организмы (растения, мыши, домашние животные и т.