ДНК на операционном столе

Синтезировать участок ДНК — ген или создать такую генетическую конструкцию, которую можно затем встроить в генотип организма, весьма заманчиво. С искусственного гена можно синтезировать белок, а генетическая конструкция «произведет» невиданного доселе мутанта…

Чтобы проделать эти операции, молекулярные биологи, как правило, режут спираль ДНК, выделенную из тех или иных организмов, сшивают ее, снова режут и т. д. У такого способа молекулярного конструирования есть и свои недостатки: он, например, не очень точен. Ведь разрезать ферментами-ножницами спираль кислоты, сшить отрезки с помощью ферментов в определенных местах не просто. В этом случае исследователи напоминают строителей, которые, перестраивая кирпичный дом, распилили его на куски и складывают из них новую конструкцию. А не легче ли заново «слепить» каждый кирпичик-нуклеотид, из которых свита молекула ДНК, чтобы затем уже из них построить ген или ДНКовую конструкцию?

Исследователи из отдела химии нуклеиновых кислот и пошли таким путем, придумав для синтеза «кирпичей» нуклеотидов формы из полистирола. На каждой грануле полистирола синтезируется один-единственный нуклеотид. До поры до времени он остается привязанным к молекуле пластмассы. На следующей грануле полистирола можно синтезировать иной нуклеотид и так далее, пока на многих столах не уляжется набор нужных фрагментов для синтеза отрезка ДНК — гена. Прикрепленные к операционным столам отрезки-нуклеотиды можно легко отфильтровать из раствора, в котором шел синтез. После этой операции в одной пробирке будут нуклеотиды одного типа, в другой — другого, в третьей — третьего и т. д. Если после слить в определенной последовательности содержимое этих пробирок, то нуклеотиды-кирпичики сложат определенный участок ДНК.

Уже сегодня в лабораториях работает первая полуавтоматическая установка по синтезу фрагментов гена. В скором времени специалисты надеются усовершенствовать лабораторную установку и собрать на ней ген, кодирующий пептид — один из белков, принимающих участие в работе больших ферментных систем организма (например, сегодня выделены пептиды боли, памяти, сна и т. д.).

Автоматическая установка для синтеза генов — изобретение крайне важное. Ведь по отрывкам ДНК можно получать различные химические вещества, например ферменты, нужные медицине, промышленности. А отрывки, синтезированные матричным методом на «столе» из полистирола, очень высокого качества: даже ферменты, ведущие считывание наследственной информации с ДНК, приняли их «за своих» и тотчас взялись за привычную работу — синтез по ДНК отрезков матричной РНК.