Возможность генетической модификации живого организма всегда интересовала учёное сообщество. Примером результата подобного любопытства можно считать генно-модицифицированные объекты (ГМО) — организмы с искусственно изменённым генотипом.
Одним из учёных, исследования которого изменили генетику, считается Хар Гобинд Корана — лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине. Ему удалось синтезировать искусственный ген и даже доказать, что он функционирует в бактерии. Американский генетик индийского происхождения синтезировал участок молекулы ДНК пекарских дрожжей. Он состоял их 77 пар нуклеотидов*, последовательность которых к тому моменту была уже известна.
«Бывают вещи, открытия и технологии, которые опережают своё время. Потому что для того, чтобы синтезировать ген, надо знать структуру. А к тому времени структура очень небольшого количества генов была известна полностью», — объяснил профессор кафедры медицинской генетики Московского государственного медико-стоматологического университета, доктор медицинских наук, Владимир Тактаров.
По словам доктора медицинских наук, сейчас синтезировать ген не составляет труда. Команде Корана пришлось сначала синтезировать мелкие фрагменты ДНК, содержащие от 4 до 13 нуклеотидных пар, а затем скреплять их в соответствующем порядке с помощью ферментов лигазы**. Сейчас этот процесс значительно упростило наличие компьютеров, где записана нуклеотидная последовательность гена.
«Есть так называемые кирпичики кода ДНК, а есть ферменты, которые выстраивают их в цепочку в соответствии с имеющейся матрицей», — объяснил специалист.
«Кирпичиками» кода ДНК доктор медицинских наук, по его словам, называет азотистые основания, или нуклеотиды: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т).
«Они всегда образуют триплеты кода. Например, АТТ кодирует аминокислоту лизин, из цепочки аминокислот и состоят белки. Один триплет — одна аминокислота. При этом в двухцепочечной молекуле ДНК нуклеотиды всегда образуют пары — А-Т и Г-Ц», — объяснил профессор.
В 1970 году своим открытием Корана доказал, что с помощью искусственных генов можно создать ГМО, к которым уже привык современный человек. Впрочем, несмотря на то, что исследования американского учёного были поистине революционным открытием, использовать его в широком производстве в то время было невозможно.
«Возможность создания ГМО была продемонстрирована тогда, когда была продемонстрирована возможность работы искусственно синтезированного гена. Открытие Хар Гобинд Корана можно сравнить с запуском спутника. Это был настоящий технологический прорыв, но до спутникового телевидения на тот момент было далеко», — отметил генетик.
По словам эксперта, сейчас гораздо проще модифицировать ген, а не создавать его заново.
«Практическое применение сейчас имеет выработка лекарственных препаратов, человеческих гормонов и ферментов на других объектах. Например, есть инсулин человеческий, а есть свиной. В последнем можно два – три кирпичика поменять, и будет синтезироваться человеческий инсулин. Поэтому зачем делать искусственное, когда ген можно просто модифицировать», — отметил генетик.
Впрочем, как объяснил Тактаров, чтобы синтезировать ген, его «надо встроить, так как сам он в пробирке не экспрессируется»***. Однако учёный уверен, что эксперименты по встраиванию искусственного гена в животных и даже людей проводят все развитые страны.
«Подобные разработки ведутся, однако они засекречены. Я уверен, что результаты этих исследований используются в спорте. Это у нас вкалывают стероиды, а у американцев и китайцев это на другом уровне работает. Встраивают, например, ген, который синтезирует более «быстрый» гемоглобин либо белок мышц. А то, что спортсмен после того, как получит медаль, может умереть, никого не волнует», — поделился своим мнением доктор медицинских наук.
По словам эксперта, Россия пока отстаёт от развитых стран в этом вопросе, и «разрыв этот увеличивается, а не сокращается». В частности, из-за того, что инвесторы не хотят вкладывать деньги в долгосрочные проекты, которые при этом не гарантируют получения прибыли.
*Нуклеотид — это химическое соединение остатков трёх веществ: азотистого основания, углевода (моносахарида — дезоксирибозы) и фосфорной кислоты.
**Лигаза — фермент, который катализирует соединение двух молекул с образованием новой химической связи.
*** Экспрессия гена — его работа или активация.
