Вам не нужен голубой носорог?

Как мы уже говорили, выделить отдельную клетку из животного организма и заставить ее жить какое-то время проще, чем провести такую же операцию с клеткой растительной. Именно поэтому в современной генетической инженерии широкое распространение приобрел метод гибридизации соматических клеток различных животных организмов.

В 1960 году французский ученый Ж. Барский показал, что соматические клетки животных способны объединять генетическую информацию двух родительских клеток. Их слияние, в результате которого, как мы уже выяснили, происходит объединение генетической информации, носит название соматической гибридизации. В 1965 году было обнаружено, что частота гибридизации соматических клеток резко повышается при введении в смесь клеток частиц вирусов так называемого типа Сендай, инактивированных ультрафиолетом. При введении такого вируса происходит слипание клеток и их последующее слияние друг с другом. При этом возможна гибридизация очень далеких форм: клеток крысы и мыши, мыши и человека, раковой клетки и нормальной клетки человека и так далее.

Благодаря интенсивной работе ряда лабораторий были получены внутривидовые и межвидовые гибриды соматических клеток человека с клетками таких далеких видов, как китайский хомячок, крыса, комар, обезьяна; мыши и китайского хомячка, курицы, мула, обезьяны...

Соматическая гибридизация у животных принципиально отличается от таковой у растений. Вы помните, мы рассказывали о том, что сегодня уже удается вырастить целое растение с суммой признаков родителей из двух гибридных клеток. У животных же получить такой единый организм с суммой родительских признаков из гибридных клеток пока еще не удается, хотя и в этих случаях при соматической гибридизации тоже происходит объединение родительских геномов. Так, гибридная клетка человека-мыши имеет 4-3 пары, то есть 86 хромосом, из них 23 пары (46) от человека и 20 пар (40) от мыши. При размножении данного гибрида дальнейшая судьба геномов различна. Чаще всего наблюдается постепенное исчезновение хромосом человека, а хромосомы мыши сохраняются. Эти опыты дают возможность прослеживать связь тех или иных генов человека с определенной хромосомой. Установление подобной связи в свою очередь содействует составлению групп сцепления, то есть комплексов генов, локализованных в каждой из хромосом, что поможет развитию генетики человека.

Эта проблема очень важна в теоретическом и практическом отношении. Решение ее позволит медикам в будущем легко выяснить, где, в какой хромосоме локализован дефектный ген, каково его отрицательное влияние на развитие особи, устранить или убрать его совсем, заменив нормальным.

Определение групп сцепления - сложный, трудоемкий процесс. Соматическая гибридизация клеток открыла в этом вопросе неожиданные и очень большие перспективы. Уже установлена локализация ряда генов в 16 парах хромосом человека.

Клеточный и организменный уровни генетической инженерии взаимосвязаны. В настоящее время интенсивно разрабатываются методы искусственного оплодотворения яйцеклетки млекопитающих в пробирке и выращивания в этих условиях эмбрионов. В экспериментах с животными клетками стал возможным перенос ядра из одной клетки в другую, слияние в одно целое двух или нескольких эмбрионов разных стадий развития, дробление одного эмбриона на два или большее число и так далее.

Все мы знаем, что такое химера. Так в старину называли фантастических огнедышащих чудовищ с головой льва, телом козы и змеиной пастью на хвосте. Современная генетическая инженерия уже научилась создавать химеры, пусть и не такие страшные, как представляли себе древние, но устроенные, пожалуй, сложнее.

Разве не химера, скажем, мышь, в жилах которой течет крысиная кровь? Для того чтобы добиться этого, берут обыкновенную мышь, облучением вызывают гибель клеток крови и костного мозга, а потом вводят ей клетки костного мозга крысы, которые начинают размножаться в мышином организме, и через некоторое время химера готова.

Большой интерес представляет и получение так называемых аллофенных мышей, то есть мышей, содержащих генотипически различные ткани. Эксперименты проводятся следующим образом. Эмбрионы мышей, достигшие определенной стадии, извлекают из материнского организма и с помощью специального фермента разбивают на отдельные клетки. Сливая такие клетки от двух или большего количества зародышей, скажем, от черной и белой мышей, создают единый комплексный эмбрион. Этот эмбрион вводят в матку мыши. Рождающийся мышонок несет в себе ткани и белой, и черной мыши, то есть объединяет их фенотипы. Аллофенные особи можно получить не только от двух, но и от трех, четырех и большего числа мышей.

Проведенные эксперименты помогли ученым сделать поразительное открытие. Мышиный эмбрион соединяли с опухолевыми, злокачественными клетками. И на свет появлялся вопреки всем ожиданиям вполне нормальный мышонок. Получилось, что раковые клетки дали начало здоровому организму.

На этих примерах не трудно убедиться, что ученые "изготовляли" различные химеры не шутки ради. Они необходимы для решения многих важных проблем современной биологии и уже сегодня стали ее мощным орудием

Большие перспективы открывает перенос ядра соматических клеток в яйцеклетки, предварительно лишенные ядра. Так, в опытах с одним из видов жаб было показано, что пересадка ядра из клеток кишечного эпителия головастиков в яйцеклетки, в которых ядро было убито ультрафиолетовыми лучами, дает полноценно развитые, генотипически идентичные особи.

Такие опыты могут иметь очень важное практическое значение. Например, в стадах крупного рогатого скота, овец и других животных встречаются генотипически уникальные животные с большими удоями молока, хорошим качеством шерсти и так далее. Обычными селекционными методами их генотип невозможно воспроизвести в потомстве, так как происходит расщепление признаков в гибридных поколениях. Получение особей, обладающих полным материнским генотипом, путем пересадки ядер из соматических клеток в безъядерные яйцеклетки открыло бы путь к колоссальному повышению продуктивности животных в сельском хозяйстве. Существуют, скажем, коровы, дающие более 20 тысяч литров молока в год. Они обладают поистине уникальной наследственностью. И если удастся сохранить ее полностью, используя зародыши из яйцеклеток, несущих все хромосомы только от данной коровы, то появится возможность создавать целые стада подобных сверхмолочных коров.

Возьмем другой аспект. Известно, что все виды животных и растений имеют потенциальную экономическую и эстетическую ценность, которую необходимо сохранить для последующих поколений. Проще всего было бы сберечь среду обитания животных или научиться ее воссоздавать. Однако при нынешнем размахе хозяйственной деятельности это становится все труднее и труднее. Резко падает численность зверей, птиц, обитателей водоемов. Что же делать? Современная генетика подсказывает путь. Ведь уже теперь можно сохранить виды в форме половых и соматических клеток и даже целых зародышей, чтобы, в случае необходимости, потом возродить их.

Существует еще немало примеров, показывающих, на что уже сегодня способна генетическая инженерия. Человек, взяв на вооружение ее достижения, ставит задачи поистине фантастические как в растениеводстве, так и в опытах с животными. Ниже мы еще вернемся к этой теме. Но сейчас мне почему-то вспомнился рассказ Эрика Рассела "Вы вели себя слишком грубо". Не вдаваясь в сюжет этого произведения, скажу лишь, что один из его героев захотел приобрести "голубого носорога в семнадцать дюймов и весом не больше девяти фунтов". И несмотря на то, что рассказ этот фантастический, можно прямо сказать, что описанное в нем очень недалеко от того, что станет возможным через несколько десятков лет. И я считаю так совершенно не потому, что рассказ этот понравился мне. Просто я опираюсь на современное состояние генетической инженерии и предвижу ее дальнейшее развитие и возможности.