Біялогія. 11 клас

Генетычная інжынерыя як аснова сучаснай біятэхналогіі. У 70-х гадах ХХ ст. вучоныя-біёлагі ўжо валодалі метадамі аб’яднання малекул ДНК у лабараторных умовах. З дапамогай спецыяльных ферментаў  *— рэстрыктаз —* можна разрэзаць малекулы ДНК на асобныя фрагменты і затым з дапамогай іншых ферментаў *(лігаз)* злучаць у абраным чалавекам парадку. Такі спосаб работы з малекуламі ДНК атрымаў назву генетычная інжынерыя. Самае галоўнае, што такія штучна састаўленыя з асобных фрагментаў малекулы *(яны называюцца рэкамбінантныя ДНК)* пасля іх увядзення ў клеткі выкарыстоўваюцца імі як звычайныя малекулы ДНК. Гэта значыць закадаваная ў іх генетычная інфармацыя рэалізуецца шляхам транскрыпцыі і трансляцыі.

*Практычнае выкарыстанне генетычнай інжынерыі ў сучаснай біятэхналогіі пачалося з бактэрый.* З раздзела 2 вам вядома, што ў бактэрыяльных клетках прысутнічаюць невялікія кальцовыя малекулы ДНК —  плазміды. Плазмідную ДНК выдзяляюць з клетак, злучаюць з фрагментамі ДНК, якія нясуць патрэбныя гены, і ўводзяць гэтую генна-інжынерную канструкцыю ў клеткі мікраарганізмаў  (мал. 41.1).

*Ужываючы метады генетычнай інжынерыі, атрымліваюць палепшаныя мікраарганізмы для мікрабіялагічнай прамысловасці. Для гэтых мэт у клеткі ўжо выкарыстоўваемых у вытворчасці штамаў уводзяць бактэрыяльныя гены, якія ўзмацняюць праяўленне прымет, важных для тэхналагічнага працэсу. Такім шляхам, напрыклад, створаны некаторыя сучасныя штамы-прадуцэнты незаменных амінакіслот і антыбіётыкаў.

*Сучасная малекулярная біялогія дазваляе не толькі пераносіць гены з аднаго арганізма ў другі, але і змяняць гэтыя гены. Змяняючы паслядоўнасць нуклеатыдаў у ДНК, адпаведнай аднаму гену, можна накіравана змяніць уласцівасці бялку, які гэты ген кадзіруе. Акрамя таго, можна правесці аб'яднанне фрагментаў ДНК з двух розных генаў і атрымаць бялок з незвычайнымі ўласцівасцямі. Напрыклад, пры вывучэнні ўмоў утварэння пэўных бялкоў аб’ядноўваюць гены гэтых бялкоў з генам, што кадзіруе бялок, здольны свяціцца пад ўплывам  ультрафіялетавага выпраменьвання. Пасля ўвядзення такога штучна састаўленага гена ў клеткі можна з дапамогай спецыяльнага мікраскопа фіксаваць утварэнне вывучаемага бялку пры дзеянні на клетку розных фактараў. Такі напрамак у сучаснай генетычнай інжынерыі атрымаў назву генная інжынерыя.

У апошняй чвэрці ХХ ст. генетычная інжынерыя стала асновай для стварэння прынцыповага новага напрамку не толькі ў селекцыі мікраарганізмаў, але і ў біятэхналогіі ў цэлым. Пра тое, як развіваецца сучасная біятэхналогія, вы даведаецеся з наступных параграфаў.*