Правда, вначале на эту роль прочили вирусы-бактериофаги. Они действительно способны осуществлять генную буксировку, но они губят клетку, рубят сук, на котором сидят. Проникнув в клетку, вирус ведет себя как опасный хищник. Он переключает ресурсы клетки да удовлетворение своих нужд и примерно через полчаса губит ее. Клетка разрушается, и из нее вместо одного фага выпархивает сотня ему подобных, готовых творить новую агрессию.
Иначе поступает плазмида. Это микросоздание ограничивает свой аппетит, она в отличие от вируса не убивает клетку-хозяина. Если фаг подобен алчному хищнику, то плазмида напоминает домашнее животное, особенно собаку. Плазмида и приютившая ее клетка осуществляют симбиоз, их добровольный союз взаимовыгоден. Подобно верному псу, плазмида защищает бактерию от врагов, скажем, от пенициллина. Клетка же предоставляет плазмиде кров, ресурсы для питания, размножения.
Все эти доставившие медикам так много хлопот особенности сожительства бактерий и плазмид, а именно способность плазмид переходить «из рук в руки», легко проникать в клетки и жить в них, оказались благом для генной инженерии.
Так постепенно, шаг за шагом, возводилось то, что ныне зовется генной (генетической) инженерией. Странное это все же словосочетание. «Гены», святая святых живого — и тут же чисто техническое понятие «инженерия». Смысл, соединяющий эти далекие друг от друга термины, заключен в конструировании наследственных основ живого организма, так же как в технике собирают машины по заранее разработанным чертежам.
Спорят еще и о том, какое из прилагательных — «генная» или «генетическая» больше подходит к слову «инженерия». Большинство склонно придерживаться более широкого второго термина, говорить именно о генетической инженерии, подчеркивая, что тут речь идет не только о тасовании отдельных генов, ведь операции можно проводить и над геномами, и над клетками и их частями, и даже над зародышами. Поэтому кое-кто полагает, что вообще надо говорить о биоинженерии.
На наш взгляд, не так важно название новой профессии, сколько ее суть. Так что попробуем сейчас перечислить главные этапы работы биоинженеров:
1. Из клеток выделяются молекулы ДНК, а из них — нужные гены. Их словно карты тасуют, раскладывают генные пасьянсы, которые (скрепленные лигазами) и превращаются в химерические молекулы ДНК.
2. Теперь необходимо подыскать переносчиков. Как правило, это колечки-плазмиды, но переносчиками могут быть и фаги, и другие простейшие, способные внедряться, ввинчиваться в бактериальные клетки. Забавное название для переносчиков придумали американские исследователи из Висконсинского университета — разновидности одного из фагов они назвали «харонами», по имени мифического перевозчика душ мертвых до врат Аида, царства теней, через якобы находящуюся в подземном царстве реку Ахерон. В древности для уплаты за провоз покойнику клали в рот монету.
3. Зараженные плазмидами бактерии, кишечные палочки, к примеру, размножают и отбирают тех бактериальных потомков, которые по своим свойствам соответствуют замыслу генной операции. Миллиардное тиражирование бактерий — хорошо, что они быстро размножаются! — крайне важно. Только тогда можно наработать, накопить хотя бы миллионные доли грамма нужного вещества, чтобы уверенно работать с ним — расшифровать его состав, получить полезные продукты.
Дата рождения генетической инженерии известна довольно точно: 1972 год. Тогда в Станфордском университете американцем Полем Бергом были получены первые химерические молекулы ДНК. А если точнее, то Берг пришил ДНК обезьяньего вируса 40 (SV40), имеющегося в клетках человека и обезьян (у этого вируса всего пять генов), к ДНК фага, который и доставил генетическую информацию в кишечную палочку. Позднее, в 1980 году за эти опыты Берг был удостоен Нобелевской премии.
Методики, развитые Бергом и другими исследователями, позволили современным генным инженерам действовать подобно режиссеру фильма. Они также словно бы ведут монтаж отснятого «киноматериала». Удаляют из «киноленты жизни» неинтересные кадры и вставляют с помощью молекулярных (ферментных) ножниц и клея новые «кинокуски». Кинорежиссер творит за особым монтажным столом. И у генных инженеров в лабораториях есть особые химические столы, где они могут манипулировать с «кадрами» ДНК.
Человек, попавший в лабораторию, где ведутся генноинженерные операции, может быть обманут видимостью простоты оборудования. Действительно, в сравнении, скажем, с физической лабораторией — резкий контраст: вместо, к примеру, громадных синхрофазотронов — штативы с пробирками, какие-то шкафы, полки, на которых не только приборы, но и книги по биохимии, микробиологии. Не очень все это впечатляет!