Генная инженерия
Успехи биохимии привели к разработке методов, позволяющих манипулировать генами с целью изменения генотипа, а следовательно, и фенотипических признаков организма. Это направление исследований получило название генной инженерии.
- Генные инженерии.
Основная цель таких исследований — научиться исправлять наследственные дефекты генома, т. е. лечить наследственные болезни, а также создавать этим методом новые фенотипы путем прямой пересадки генов из одного организма в геном другого. Первые успехи генной инженерии связаны с получением новых форм микроорганизмов, синтезирующих полезные для человека продукты, в том числе лекарственные вещества.
Процедура пересадки гена включает следующие операции:
1) выделение гена;
2) получение рекомбинантной (гибридной) ДНК;
3) введение рекомбинантной ДНК в клетку (получается рекомбинантная клетка);
4) клонирование (размножение) рекомбинантной ДНК (рекомбинантных клеток).Для выделения и клонирования (размножения) гена чаще всего применяют поли-меразную цепную реакцию (см. гл. 4). Еще один метод — синтез ДНК (гена) с использованием обратной транскриптазы. Напомним, что этот фермент есть в частицах некоторых РНК-содержащих вирусов. Если при реакции in vitro с этим ферментом добавить в инкубационную смесь определенную мРНК (например, мРНК интерферона), то синтезируется ген, комплементарный этой мРНК, в котором закодирована структура соответствующего белка (например, интерферона). Многие индивидуальные РНК удается выделить из сложной смеси разных мРНК клетки и использовать для синтеза генов. Однако при этом методе получается, собственно, не ген, а так называемая комплементарная ДНК (кДНК): она отличается от гена тем, что не содержит интронов, поскольку при созревании мРНК участки, соответствующие интронам, удаляются.
ДНК, синтезированную с применением обратной транскриптазы, можно амп-лифицировать методом ПЦР.