Cтраница 2
Целесообразным может быть комбинированное применение химического синтеза и методов ген-иой инженерии. Остается только ожидать, когда уже осуществленное в нескольких случаях введение синтетических генов в бактериальные хромосомы может быть использовано в синтезе биологически активных пептидов и белков в более крупных масштабах. [16]
В этом и во многих других случаях, когда выделение природного гена, кодирующего какой-либо полипептид эукариот, довольно сложно, а его мРНК доступна, можно получить синтетический ген этой мРНК при помощи обратной транскрип-тазы. Позже мы увидим, как кДНК используются для клонирования реком-бинантных ДНК ( гл. [17]
Другой метод состоит в прямом химическом синтезе гена, исходя из нуклеотидной последовательности ДНК, которая должна соответствовать выбранному белку. Из-за вырожденности кода может быть много разных последовательностей, и экспериментатор волен выбирать, какую из них предпочесть. К синтетическому гену пришивают регуляторные участки и встраивают в плазмиду. [18]
Одна из форм гена протоксина уже введена и экспрессируется в таких растениях, как томаты, табак, картофель, рис, кукуруза, яблоня, баклажан, канола, люцерна, орех, тополь, ель, клюква и хлопок. Перспективы применения этого метода защиты растений кажутся весьма обнадеживающими. Так, в трансгенных растениях картофеля осуществлена эффективная экспрессия синтетического гена на основе гена инсектицидного токсина В. [19]
Надо сказать, что лечение заболеваний, развивающихся из-за недостатка соединений, образуемых в норме определенным типом клеток ( например, гормонов, синтезируемых эндокринными, железами, или молекул глобинов, формируемых клетками костного мозга), - задача архисложная, Несингенные клетки человека ( взятые от трупа, плода или от неидентичного донора), образующие нужное вещество, будут неизменно отторгнуты, если только поверхностные антигены HLA или иммунологический ответ на них не модифицировать или подавить каким-то образом. Здесь сразу же возникают опасения, связанные с возможностью реимплантации людям генетически неполноценных, зараженных вирусами клеток, риском неопролиферации. Следует учитывать, что вместе с синтетическим геном клетке, видимо, должна быть передана способность и к осуществлению других необходимых функций. [20]
Мутации, вызываемые путем сайт-специфичного воздействия используют сегодня для проверки адекватности результатов, структурных исследований. В некоторых случаях с их помощью-удалось пдоазать, что структурная стабильность белка и era - каталитическая активность могут быть разобщены. Накопив достаточное количество информации о взаимосвязи между ста-бильностью структуры белка и его функцией, мы, возможно, сумеем осуществлять тонкую регуляцию активности биологических катализаторов и создавать полностью синтетические их аналоги. Недавно появилась работа, в которой сообщалось о-клонировании первого синтетического гена фермента, кодирующего активный фрагмент молекулы рибонуклеазы. [21]
Решение научной проблемы ( например, такой, как создание твердофазного метода для быстрого автоматического синтеза полипептидов) часто имеет большие практические и научные последствия. Например, несколько видоизмененная твердофазная методика уже сейчас применяется для синтеза полидезоксирибо-нуклеотидов с заданной последовательностью оснований. Значение этого трудно переоценить. Такие синтезы не только способствуют познанию основных генетических механизмов; они также показывают, что скоро станет возможным получение синтетических генов, которые можно будет использовать в качестве дополнения к естественному набору генов данного организма. И хотя сейчас это звучит как научная фантазия, научные применения и социальные последствия такого синтеза являются предметом серьезного обсуждения среди биохимиков. [22]