Генная инженерия и генетически модифицированные организмы
Одним из наиболее перспективных направлений биотехнологии считают генную инженерию — манипуляции с генетическим аппаратом и определёнными генами (рис. 79), которые позволяют с помощью молекулярно-биологических методов искусственно конструировать новые комбинации генотипа или даже образовывать новые геномы.
Самое новое направление современной биотехнологии — получение трансгенных организмов, т. е. организмов, содержащих трансгены (от лат. транс — через и греч. генос) — гены бактерий, грибов, растений или животных, которые являются чужеродными для данного вида организмов. Живые организмы, изменённые генно-инженерными манипуляциями, получили название генетически модифицированных организмов (ГМО).
Ценность генной инженерии в том, что её методы позволяют осуществить давнюю мечту селекционеров: придать организму такие признаки, какие нельзя перенести путём скрещивания с близкородственными видами.
Генная инженерия родилась в 1972 году в Стэндфордском университете в США, когда Поль Берг впервые объединил в пробирке фрагменты ДНК фага лямбда, кишечной палочки и обезьяньего вируса. Полученная рекомбинантная ДНК была введена в бактерию, которая стала первым трансгенным организмом.
С помощью методов генной инженерии стало возможно создавать организмы с новыми, ранее не присущими им свойствами. Например, известно, что миллионы людей, больных сахарным диабетом, нуждаются в ежедневных инъекциях инсулина (инсулин — гормон белковой природы, ответственный за обмен сахара в организме, который продуцирует поджелудочная железа).
До того как в процесс производства инсулина вмешалась генная инженерия, гормон получали из поджелудочных желез свиней, крупного рогатого скота и китов. Инсулин свиней отличается от человеческого одной аминокислотой, крупного рогатого скота — тремя, а китов ещё большим количеством аминокислотных замещений.
Очевидно, что лучший для человека инсулин — человеческий. Но как же его получить? Благодаря генно-инженерным технологиям человеческий инсулин стали продуцировать … бактерии группы кишечной палочки!
Для этого создали трансгенный организм, встроив в геном бактерии ген человеческого инсулина. В результате непритязательные и дешёвые в содержании бактерии, которые к тому же чрезвычайно быстро размножаются, оказались способны синтезировать инсулин такого же химического состава, как и естественный человеческий.
Для человека такой инсулин не является инородным веществом.
