Стая жизнерадостных обезьян

Ощупав гены, свыкшись с их материальностью, человек тут же захотел заняться генной хирургией. Как подступиться к этому делу? Вначале - до открытия рестриктаз и лигаз - затея казалась безнадежной. Конечно, порвать молекулу ничего не стоит. Однако нужны не случайные разрывы: требовалось удалять одни гены и вставлять в освободившиеся «пустоты» другие.

Обсуждались разные проекты. Свои инструменты предлагали и физики, и химики. Что, если ударить по ДНК лазером? А может, лучше плавить молекулу наследственности в определенных местах? Или пилить ее химическими пилами? Идей и попыток было немало, но результаты не вдохновляли, ибо требовались такие хирургические ножи, которые позволяли бы разрезать молекулу ДНК с точностью до миллиардных долей метра. С атомными допусками. Если бы с такой аккуратностью разделать батон колбасы, то каждому жителю земного шара досталось бы по кусочку!

Барьер казался неодолимым. Наступление века генной инженерии отодвигалось на неопределенный срок. И вот в момент уныния на помощь ученым поспешила сама природа. Она предложила и «скальпели» (ферменты рестриктазы) и «иглы с суровой ниткой» (лигазы). Ведь мало было кромсать молекулу ДНК, хотя бы и с точностью часового мастера, нужно было еще научиться скреплять генные фрагменты, чтобы получать любые варианты генных гирлянд.

Генноинженерная операция начинается с выделения из клеток, точнее из их ядер, молекул ДНК. Такую работу наблюдать очень поучительно.

Сначала к суспензии клеток добавляют ПАВы - поверхностно-активные вещества. Они разрушают, ломают мембраны - стенки клеток и ядер. Картина при этом получается любопытная. На ваших глазах мутноватая жидкость, налитая в стакан или колбу, превращается в прозрачный вязкий клей, почти студень. Это длиннейшие нитевидные молекулы ДНК выходят в раствор из лопнувших ядер. Осажденные затем спиртом ДНК выпадают рыхлыми беловатыми волокнами, которые можно вынуть из стакана, наматывая их на стеклянную палочку.

Достаточное для работы количество ДНК получено. Но в каком они виде! Это каша обломков, обрубков. Как же выловить из этого хаоса, из случайно перемешанных обрезков нужный нам ген? Вполне определенную осмысленную последовательность букв ДНК?

Вот как описывает трудность подобной задачи доктор биологических наук Борис Михайлович Медников: «Представьте, - пишет он, - полное академическое собрание сочинений Пушкина, изданное тиражом в сотни миллионов экземпляров. (С таким количеством исходных клеток в колбе обычно имеют дело молекулярные биологи.) Весь тираж при этом напечатан в одну строчку на телеграфной ленте и перемешан в огромный ворох, который непрерывно перелопачивают (имитация теплового движения молекул в растворе), а стая жизнерадостных обезьян (это аналог ферментов нуклеаз, полностью избавиться от них при выделении молекул ДНК из клеток невозможно) рвет ленту, где им это понравится.

Теперь представьте, что, не прикасаясь руками н не видя текста, с расстояния пятидесяти метров надо из этой кучи выбрать все ленты, на которых отпечатан, например, «Анчар» или первая глава «Евгения Онегина».

Примерно такого рода задача стояла перед учеными. И удивления достойно, что они с ней справились. Все тонкости этого дела мы пересказать, понятно, не в состоянии. Важен итог, то, что теперь исследователи умеют выделить любой нужный им ген.