Гендiк және клеткалық инженерия

 Гендiк және клеткалық инженерия.   

 Ғалымдар оптимистiк көңiл күйде. Гендiк инженерияны ғажайып өсiмдiктi алуда қолданудың үмiттi жоспарларын талқылауда. Бiрақ зерттеушiлердiң оптимизмiн барлығы құптамайды. АҚШ-да биологтардың жақын арада лабороториялық тәжiрибелердiң табиғи жағдайда зерттеулер жүргiзуге ауысуын қоршаған орта қорғаушылар қарсылық көрсетiп қарсы алуда. Гендiк инженерияға қарсы шығушылар табиғи жағдайда өсiмдiктерге генетикалық манипуляциялар жасауға тыйым салуды талап етуде. Оларды түрлi уларға қарсы тұра алатын, гербицидтер мен суыққа, қуаңшылыққа төзiмдi өсiмдiк түрiн жасап, олар қарқынды көбейiп, басқа жабайы флораны ығыстырып шығу мүмкiншiлiгi шошытады.

Гендiинженерлi жұмыстардың қауiптiлiгi туралы мынадай фактiлер де айтады. АҚШ-да соңғы жылдары үсiкпен күрес жүргiзу үшiн биологиялық заттар алуға бағытталған жұмыстар жасалынуда. Ғалымдар биологиялық «антифриз» жасауға талпынуда.

Үсiктермен байланысқан шығыны АҚШ-та жылына миллиард доллардан көп. Бұл жерде, негiзiнен бактериялар кiнәлi. Олар мұз кристалдарының түзiлуiне ықпал етедi.

Жапырақтар бетiнде Pseudomonas syringae бактерияларының және Erwinia nerbicola түрi болмаса, өсiмдiктердегi су температурасы Цельсий бойынша нөлден төмен болса, қатпайды, олар тек суыйды. Өсiмдiктер Цельсий бойынша 8 градустан төмен температураға шыдайды.

Үсiктер өсiмдiктердiң бетiнде мұз қатса, зиян келтiредi. Мұздаған суға кристаллизация жүруi үшiн «ядролар» немесе «орталықтар» керек. Бұл «ядрорлар» қызметiн айтылған түрлер бактериялары атқарады. Соларға мұз кристалдары жалғасады. (бұлттардағы судың кристаллизациясын да осы микроорганизмдер түзуi мүмкiн).

Ең алдымен американдық ғалымдар (Висконсиндiк Университет) даланы стрептомицинмен өңдеп, бактериялармен күресуге тырысты. Бiрақ бұл затты кең қолдану қоршаған ортаға зиянын келтiредi. Сондықтан күрес тактикасын өзгертуге тура келдi. Бактерияны өлтiретiн вирустар – бактериофагтарды қолдану шешiлдi. Лабороториялық зерттеулер үмiттендiрдi. Бiрнеше сағат бойында мұз түзетiн бактериялардың 90% -н жою мүмкiншiлiгi туды.

Тағы бiр иезуиттiк тәсiл — бактерияларды ендi мұз кристаллизациясын түзбейтiндей етiп өзгертетiн инноинженерлiк әдiстер. Яғни оларды «қайта тәрбиелеу».

Бұл жердегi парадокс, ғалымдардың бактериялардың кристаллизация «ядроларымен» не iстейтiндiгiн бiлмеуi. Бiрақ олар Pseudomonas syringae бактериясында адамдарға жағымсыз бұл қасиетiн анықтайтын гендерiн құртты.

Ғалымдар сынақтар мен қателер арқылы iздендi. Олар бұл бактерия ДНК- сынан әртүрлi ұзындықтарында фрагменттер жиынтығын дайындады. Әр фрагмент iшек таяқшасына «тiгiлдi», олар мұз кристалдарын түзбейдi. Фрагменттердiң бiреуi E. coli кристализация ядросына айналдырды. Бұл жұмыстың келесi кезеңi –биоинженерлер бактерия ДНК-нан кесiндi «кесiп» деп атады. Pseudomonas syringae бактериясының «қалыпты» ДНК-мен ауыстырылды.

Алынған бактерияларды отырғызылған картоп өсiмдiгiне: суыққа төзiмдiлiгiн арттыру үшiн шашу жұмысы жүргiзiлмек. Бұл генетикалық инженерияның қоршаған ортаны қамтитын ең бiр маңызды зерттеулерiнiң бiрi. Жан- жағында мұз кристалдары түзiлетiн бактериялар табиғатта маңызды роль атқаруы мүмкiн. Оларды ауа ағынымен атмосфераның жоғарғы қабатына апарса, жаңбыр және қардың түзiлуiне мүмкiншiлiк жасайды. Егер бұл «абориген» бактериялар адам өзгерткен микробтармен «бәсекелеске» ұшыраса не болады? Ол немен бiтедi?

Клондау.   

 Клондау, дәлiрек айтсақ көшiру, бiр өсiмдiк немесе жануар клеткасынан тұтас организмдi шығару немесе тiптi ондаған, жүздеген – қанша керек! – егiз –организмдер – яғни бұл биоинженерия бiзге берген фантастикалық мүмкiншiлiк.

Организмдердi клондау ағылшын Джордж Гердон (Кембридж) тәжiрибелерiнен басталды, кейiн АҚШ-ғалымдары да сондай жетiстiктерге жеттi. Гердон секiлдi олар бақа ұрығын алды.

Жiңiшке пипетка көмегiмен бақа клеткасынан ядроны бөлiнiп алып , оны «анасы»- болатын басқа бақаның ұрықтанған жұмыртқа клеткасына салынды. Бұл жұмыртқа клеткасының ядросын ультракүлгiн сәулесiмен өлтiрдi. Әдетте ұрық хромосоманың қос жиынтығының бiреуiн әкесiнен, екiншiсiн анасынан алады — ал бұл жағдайда хромосомалар тек «әкесiнен» донор- бақадан алынады.

Бұл организмдердi клондауда алғашқы қадам болды, кейiн басқалары да жүргiзiле бастады. Басқа күрделi тәжiрибенi ағылшын Дерек Бромхолл жасап көрдi.

Ол қоянның соматикалық клетка ядросын жұмыртқа клеткасына отырғызды. Бiрақ бұл тәжiрибелер сәтсiз болды. Қояндарды клондау жұмысы сәтсiз болды. Процесс тек эмбрион дамуының алғашқы кезеңдерiнде ғана қалыпты жүрдi.

Өте өкiнiштi! Сүтқоректiлердi клондау бiзге өте қажет. Клондау арқылы мысалы, жоғары өнiмдi сиырлардың көптеген көшiрмесiн алар едiк. Немесе жүнi жұмсақ және тамаша меринос – қойларды. Немесе жүйрiк аттарды. Нелiктен сүтқоректiлердi клондау қиын. Бiрнеше себебi бар. Мамандардың айтуынша сүтқоректiлер жұмыс клеткасы бақанiкiне қарағанда кiшкентай, сондықтан олармен жұмыс жасау қиын. Бақалар ұрығы организмнен тыс — су бетiнде, көл, өзенде дами алады, ал сүтқоректiлердiң пробиркада алынған ұрығы тек ана организмiнде ғана дамиды.

Бiрақ бұл қиыншылықтар уақытша деп айтуымыз керек. Сүтқоректiлердiң тамаша породаларын жер бетiне пошта арқылы да тарата алатындай күнiмiз туады. Кәдiмгi конвертте жоғары бағалы жануарлардың ерекше рецепт арқылы кептiрiлген клеткалары орналасады. Және хатта былай деп жазылар: «Мен саған сиырды конвертте салып отырмын».