Ген

Це коротеньке, але ємне слово запропонував в 1909 р датський вчений В. Йогансен. Ген, в його розумінні, це елементарна одиниця спадковості, що відповідає за появу якої-небудь ознаки. Г. Мендель, який довів існування генів, називав їх факторами. Сучасні уявлення про природу генів і механізм їх дії незмірно зросли. Геном зараз називають ділянку молекули ДНК, а у деяких вірусів - РНК, що виконує якусь певну функцію.

Спочатку ген визначали як ділянку ДНК, що кодує певний білок, наприклад якийсь фермент. Дійсно, такі гени в хромосомах є, їх називають структурними, тому що вони визначають структуру білка. До тієї ж категорії відносять гени, що містять інформацію про структуру Хвороби, транспортних і так званих низькомолекулярних довжини (не більше 100 тис. Нуклеотидних пар). Їх називають плазмидами. Можливо, плазміди беруть початок від так званих помірних фагів - вірусів, які не вбивають бактеріальну клітину, а передаються з покоління в покоління бактерій. Плазміди і помірні віруси можуть передаватися від клітини до клітини, і гени, що входять до складу їх кільцевої ДНК, можуть бути матрицями для синтезу специфічних білків за звичайним механізмом - через інформаційну (матричну) РНК за участю рибосом господаря. Плазмідна і фагів ДНК можуть також розрізатися рестріктазамі і зшивати лігаза.

Генна інженерія виникла, коли вчені встановили, що за допомогою рестриктаз і лигаз можна вставити в плазміду або помірний фаг чужорідні гени, а потім заразити ними бактерію. Труднощі зі вставкою в бактеріальні плазміди і фаги (їх називають векторами, переносниками) генів вищих організмів були швидко подолані. Зараз генні інженери старанно шукають помірні віруси, які змогли б стати безпечними векторами для клітин еукаріот.

Схема транскрипції ДНК

Уже зараз генна інженерія може дати в необмеженій кількості гормони та інші білки людини, необхідні для лікування генетичних хвороб (наприклад, інсулін, гормон росту та ін.). Їх синтезують розмножуються у великих кількостях бактерії, в які були введені відповідні гени. У найближчому майбутньому цим шляхом будуть отримані інгібітори (сповільнювачі) росту злоякісних пухлин, інтерферони для лікування вірусних хвороб, енкефаліни і ендорфіни для лікування психічних захворювань. В принципі можна змусити бактерії синтезувати білки м`яса або молока. В кінці ХХ століття, ймовірно, буде вирішена проблема спрямованого зміни спадковості вищих рослин, що зробить революцію в сільському господарстві. В першу чергу мова піде про створення симбіозу між злаковими рослинами і азотфиксирующими бактеріями, а це вирішить проблему азотних добрив. Потім виникне можливість створення принципово нових видів культурних трав, чагарників і дерев.

Спрямована зміна спадковості тварин і людини - завдання незрівнянно важча, але в принципі вирішувана. Як тільки отримають вектори, безпечні для клітини, і буде розгаданий до кінця механізм активації, "вмикання і вимикання" генів, дослідникам залишиться подолати технічні труднощі. Це буде важливий крок до перемоги не тільки над генетичними хворобами, а й над старістю. Тоді лікарі зможуть заміняти в організмі літніх людей "зіпсовані" в результаті мутацій гени на нормальні.

Джерело: Енциклопедичний словник юного біолога. Укладач Аспиз М. Е. Видавництво "Педагогіка", Москва, 1985