Чи можливо змінити гени?
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Це велика благородна ціль, намічена генетиками. Але ведуть до неї круті та незвідані шляхи копіткого експериментування та болісного аналізу маси непрямих даних. І велика надія знов-таки покладається на не вибагливу і поступливу плодову мушку дрозофілу.
Так і цього разу вчені поставили експеримент, у якому головна дійова особа відома вже дрозофіла. Відомо, що якщо ввести мушці чужорідну речовину, а такою може виявитися будь-який токсикант, не виключаючи, скажімо, і розчину чиєїсь ДНК, то у потомстві мушки обов’язково виникнуть мутації. Головне — який механізм їхнього виникнення. Загалом їх може бути два. Перший — коли стороння речовина відіграє роль забруднювача внутрішнього середовища та якимось чином заважає нормальній роботі генетичного апарату, у зв’язку з чим у потомстві цієї особини виникають мутації.
Інший шлях – коли в ДНК мушки потрапляє і вбудовується відрізок чужої ДНК, що несе, звісно, чужі гени. Тоді мутації у нащадків будуть результатом зміни самої генетичної програми. Але обидва можливі механізми дають загалом однотипний зовнішній прояв — у нащадків трапляються будь-які зміни зовнішніх ознак. І питання, який саме діяв механізм, доводиться розгадувати за непрямими даними.
Вчені у своїх дослідах як препарат «чужої» ДНК використовували слабкий сольовий розчин ДНК, отриманої від вірусу ядерного поліедрозу великої вощинної молі. Препарат вжили вісімдесяти трьом самцям дрозофіли, яких далі схрестили із самками. У їхньому потомстві відділялися особини з видимими дефектами і потворністю крил. Їх відбирали для генетичного аналізу, а частину тих, хто залишився, схрещували між собою. У наступного покоління проводили самі операції. Загалом у трьох поколіннях було вивчено близько тридцяти тисяч особин мушки.
В результаті проведеного дослідження вчені виявили, що обрана ними чужорідна ДНК локус-специфічна, тобто діє щоразу на ті самі ділянки хромосом мушок. На основі цього експериментально встановленого факту вчені припускають, що в даному випадку їм вдалося вбудувати фрагмент чужої генетичної програми у спадкову програму мушки дрозофіли. Отже, внесення «поправок» та «коригувань» до наборів генів справді може бути реальним.