Такой короткий отрезок ДНК с заданной последовательностью оснований синтезировали химически. Так появился первый ген, созданный человеком.
Конечно, это большой успех, предвещающий начало новой, фантастической эры генетики, однако он несколько меркнет перед сложностью строения генов и их комплексов даже у самых простых форм жизни. Ведь даже у простейших вирусов в состав ДНК входит 5500 азотистых оснований, составляющих приблизительно 17 генов. Что же касается синтеза единицы жизни — клетки, — то трудности тут возрастают неимоверно.
Но, как я говорил выше, кроме химического, есть еще и биохимический синтез. Интересные работы в этом направлении проведены группой сотрудников нашего Института общей генетики АН СССР и Института молекулярной биологии и генетики АН СССР. Кратко скажу, как мы решали эту задачу.
Для высших организмов из-за очень сложной организации их наследственного аппарата создание генов пока возможно с помощью только одного вида биохимического синтеза — ферментативного. Ибо сейчас уже открыт и выделен особый фермент — так называемая обратная транскриптаза, синтезирующая ДНК на РНК как на матрице.
Судя по всему, вам это не совсем понятно, поэтому постараюсь пояснить. В клетке присутствует целый набор информационных РНК (и-РНК). Они представляют собой комплементарные копии соответствующих индивидуальных генов. И если одну из таких индивидуальных РНК использовать в качестве матрицы для обратной транскрипции, то ДНК — продукт этой транскрипции — будет соответствующим индивидуальным геном.
Таким образом, решение задачи сводится к выделению из клеток индивидуальной информационной РНК (и-РНК). Для этого обычно берут клетки, в которых синтезируется в основном один какой-либо белок. Например, клетки железы шелкопряда вырабатывают преимущественно фибрин шелка, клетки хрусталика глаза — кристалины, ретикулоциты — гемоглобин и т. д. В частности, глобиновая и-РНК была применена в качестве матрицы для синтеза структурных генов, кодирующих в высших организмах первичную структуру соответствующих белков.
Работы по синтезу структурного глобинового гена кролика ведутся в нашем институте не так давно. За это время удалось выделить индивидуальную глобиновую и-РНК. Принципиальные основы методов нам были известны из научной литературы. Однако эти методы удалось существенно изменить и упростить. Так что теперь мы располагаем чистой глобиновой и-РНК в количествах, достаточных для дальнейших исследований.
На выделенной и-РНК как раз и был синтезирован структурный глобиновый ген кролика. В нашей стране такая работа проделана впервые. Теперь перед нами открываются широкие возможности по изучению наследственного аппарата высших организмов.
— Некоторые ученые иногда заявляют, будто человечество как биологический вид клонится к угасанию. Чем же вызван такой пессимистический прогноз?
— Такое мнение действительно встречается. И люди, отстаивающие это мнение, в основном указывают на якобы ослабленное действие естественного отбора. Ведь современная медицина сохраняет жизнь миллионам людей, которые в условиях полудикого существования, конечно, не выжили бы. Поэтому-то и появились утверждения, что в каждом последующем поколении становится все больше людей, отягощенных различными наследственными недугами и дефектами. Накопление вредных генов будто бы и ведет к постепенному вырождению человеческой расы.
Иные сторонники этой точки зрения идут еще дальше. Они утверждают, что общество якобы расслаивается на группы генетически «ценных» и «неполноценных» людей. Носители разных типов генов дают начало разным классовым группировкам.
А раз так, то никакая социальная среда не исправит биологических пороков «неполноценных» классов. Политическая направленность подобных утверждений совершенно ясна: они призваны отвлечь людей от борьбы за лучшую жизнь.
Давайте разберем эти доводы по порядку. Действительно, биологи оперируют понятием «генетический груз». Он есть у самых различных животных и растений. В ходе эволюции в наследственном аппарате отдельных особей могут происходить и нередко происходят отклонения, мутации. Без них ни один вид, как мы уже выяснили, не смог бы приспосабливаться к меняющимся условиям существования. Но мутации, как известно, бывают не только полезными, но и вредными. На свет появляются существа с врожденными дефектами — это своеобразная плата за сохранение вида в целом.
Обычно уровень генетического груза стабилизируется. Он Высок, если отбор отметает всякую изменчивость, а это чаще всего бывает у диких животных и растений. У них большая часть мутаций вредна.