Возможность химически синтезировать, а также направленно вырезать из природных ДНК различные гены привела к рождению новой области биотехнологии — генной инженерии. Появились методы, позволившие вставлять произвольные гены в небольшие молекулы ДНК, способные внутри определенных клеток автономно размножаться, или самокопироваться синхронно с репликацией клеточной ДНК. Появилась возможность встроить ген, не свойственный данному организму, в наследственные структуры этого организма. А поскольку ген может программировать образование кодируемого им продукта — белка или РНК, — то такой организм может начать производить несвойственный ему продукт. Оказалось возможным производить в клетках бактерий нужные человеку или какому-либо важному для сельского хозяйства животному белки. Одним из самых впечатляющих примеров является организация генноинженерного производства человеческого инсулина. Это чрезвычайно важный гормон, производимый поджелудочной железой и совершенно необходимый для усвоения сахара. Недостаток, а тем более полное отсутствие инсулина приводят к тяжелейшему и широко распространенному заболеванию — диабету. Основным средством спасения диабетиков является ежедневное введение инсулина. Большая часть больных может пользоваться бычьим инсулином, который добывают из поджелудочной железы крупного рогатого скота на мясокомбинатах. Однако существуют многие десятки тысяч диабетиков, которые не могут использовать чужеродный инсулин, несколько отличающийся по структуре от человеческого. Создание гена человеческого инсулина позволило поставить производство человеческого инсулина с помощью бактерий, то есть генноинженерными методами. В настоящее время созданы бактерии, производящие многие белки, нужные в медицине или сельском хозяйстве, такие, как гормон роста для повышения продуктивности мясного животноводства и человеческий интерферон для профилактики и лечения некоторых вирусных заболеваний.
Новым, пока еще нарождающимся направлением биотехнологии является антисмысловая технология. Многие заболевания, в первую очередь онкологические и вирусные, связаны с появлением в клетках пациента чужеродной или неблагоприятно измененной наследуемой информации. Вирусы, например, вносят в зараженные ими клетки свои нуклеиновые кислоты и заставляют клетки работать по их программам, воспроизводить вирусную нуклеиновую кислоту и вирусные белки. Если ввести в зараженные клетки нуклеиновую кислоту или синтетический олигонуклеотид, комплементарный какой-либо жизненно важной части вирусной нуклеиновой кислоты, можно надеяться, что он образует дуплекс с этой частью и заблокирует ее способность программировать работу клетки в нужном для вируса направлении. Так как этот участок вирусной нуклеиновой кислоты имеет определенный биологический смысл, то такие олигонуклеотиды и нуклеиновые кислоты получили название антисмысловых.
Список литературы
1. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1992.
2. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1994.
3. Шабарова З.А., Богданов А.А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов. М.: Химия, 1987.
4. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987.