Гибридизация на уровне молекул

Создание новых живых существ оказалось не окончательным сюрпризом преподнесенным генетике вирусами. Теперь уже мало кто сомневался в генетической роли нуклеиновых кислот. Но в структурной форме ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, еще оставались слабые места. Так, не было понятно, как развертываются двухспиральные молекулы ДНК. За счет какой энергии происходит разделение и самоудваивание молекул? Недостаточно выяснено это и сейчас. И все-таки факт, что ДНК имеет двухспиральную комплементарную структуру молекул, теперь уже ни у кого не вызывает сомнений.

Исходя из этого, английский ученый Дотти поставил перед собой цель: развернуть молекулу ДНК на две цепочки, составляющие спираль, а потом попробовать собрать ее заново. Эту трудную задачу удалось решить, используя реакцию молекул ДНК на разность температурного перепада. В результате действия определенных температур в растворе оказывались односпиральные цепочки молекул ДНК. Никакой биологической активностью такие "полумолекулы" не обладали. Однако, меняя условия опыта, можно было вновь собрать половинки в двухспиральные молекулы. Восстановившаяся таким образом нуклеиновая кислота снова обладала биологическими свойствами. Она воспроизводила в потомстве все признаки микроорганизмов, из которых была ранее выделена. Так был найден способ "разборки" и "сборки" молекул нуклеиновых кислот.

Но Дотти пошел дальше. А что, если для опытов взять ДНК от разных микроорганизмов, обладающих разными свойствами? Допустим, от микробов, невосприимчивых к пенициллину, и от микробов, невосприимчивых к стрептомицину. Поместив их ДНК в один раствор, попробовать затем разделить их на "полумолекулы", а потом собрать заново в молекулы целостные. Что произойдет? Ведь обязательно случайно какие-нибудь чужие половинки соединятся вместе. Тогда должен возникнуть организм, обладающий новыми свойствами. Он будет невосприимчив и к стрептомицину и пенициллину. Такова была идея эксперимента.

После многих трудов опыт, когда из десятков тысяч молекул нужно было выделить лишь единичные гибридные молекулы, обладающие смешанными свойствами, удался. Это был новый шаг по сравнению с работами Френкель-Конрада и Шрамма. Здесь удалось создать организмы, которые сочетают свойства двух исходных форм, используя при этом только чистую ДНК. И если Шрамм и Френкель-Конрад сумели провести гибридизацию на уровне молекул, создавая новый нуклеопротеид, то Дотти удалось из половинок молекул создать новую гибридную молекулу ДНК.

ДНК

Так на наших глазах были сделаны первые шаги к расшифровке тайны наследственности и синтеза белка. Благодаря успехам молекулярной биологии перед наукой открылись необозримые горизонты управления наследственностью микроорганизмов, растений и животных, излечения наследственных болезней, новых методов борьбы с вредными вирусами и бактериями.

Может быть, некоторым это покажется фантастикой, но я уверен, что недалеко время, когда наука начнет создавать живые клетки ранее неизвестных растений и животных.

Вспомните, в какие глубокие тайны микромира проникли ученые всего за 70 лет, прошедших со времени открытия Ивановским первого вируса. А с каждым годом темпы развития науки нарастают. Можно смело сказать, что за последние 15 лет в области познания физико-химических основ жизни сделано больше, чем за все время развития биологии.