Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Какие существуют возможности извлечения специфической информационной РНК из одной клетки и введения ее в другую? Если бы это было сделано, мы смогли бы осуществить по крайней мере временную трансформацию клетки без всякого участия ДНК.
Недавние исследования в Эдинбургском университете и Университете штата Индиана (США) показали, что это возможно. А. Джибмон, Т. М. Соннеборн и я использовали в качестве экспериментального материала одноклеточное животное парамецию. Оказывается, что определенный наследственный признак легко можно передать от одной клетки к другой через посредство экстрактов, содержащих РНК.
Такое активное начало, состоящее из молекул РНК, называемых метагонами, несомненно, несет генетическое послание, позволяющее парамеции существовать в симбиозе с определенными бактериеподобными частицами, которые живут в ее цитоплазме и делают ее способной пожирать другие клетки. Однако метагоны отличаются от информационной РНК тем, что они весьма устойчивы — как в живой клетке, так и вне ее, в очищенном виде. Если выяснится, что такие устойчивые метагоны способны управлять наследственными свойствами и у других видов,-а также могут быть перенесены из одной клетки в другую и из одного организма в другой, то в нашем распоряжении окажется ценный метод направленного изменения свойств клеток.
Нельзя ожидать, что такие изменения будут длительными: по мере деления клеток содержание в них введенных метагонов постепенно снизится, и свойства клеток последующих поколений будут определять лишь их собственные гены. Однако недавно выяснилось одно в высшей степени неожиданное обстоятельство: оказалось, что при некоторых условиях метагоны могут
24:9
реплицироваться. Когда другое хищное реснитчатое простейшее — дидиниум — поедает парамецию, оно поглощает и ее метагоны, которые затем не выводятся наружу, а начинают размножаться с такой скоростью, что не отстают от темпа размножения самого диди-ниума (примерно четыре деления в день). После длительного культивирования дидиниума этими метагонами можно снова заразить парамецию, и они сохраняют при этом свои первоначальные свойства генов-информаторов. В некотором отношении метагоны в дидиниуме больше похожи на вирусы, чем просто на информационную РНК, хотя и здесь они, как и в парамеции, несут ту же информационную функцию, обеспечивая симбиоз клетки-хозяина с «частицами-убийцами». Таким образом, понятия информационной РИК и вируса оказываются ближе друг к другу, чем считалось до спх пор. Во всяком случае, эти эксперименты позволяют надеяться, что можно получить способную к репликации разновидность информационной РНК.
В ближайшие годы, по-видимому, появятся совершенно новые методы трансформации клеток. Здесь мы должны быть готовы к сюрпризам, особенно в отношении структурной дифференциации различных тшгов клеток в многоклеточных организмах, на которую проливает очень мало света современная молекулярная генетическая теория. Тем не менее можно не сомневаться, что к 1984 году мы будем располагать несравненно более могучими методами изменения клеточной наследственности, чем сейчас, и что эти методы приведут к важным последствиям в области медицины и сельского хозяйства.
РОБЕРТ М. КЕНЕДИ, профессор, группа биотехники, Стратклайдский уни* верситет, Глазго
БЕСПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ БИОНИКИ
В последние годы все более узкой специализации наук противостоит новое направление мышления, первые признаки которого уже явственно заметны. Все
230
больше ученых осознают, что деление на традиционные или новые специальности не только неестественно, но и является серьезной помехой. В частности, новые исследования на стыке наук рождаются в результате тесной взаимосвязи естественных и физических наук. Одно из таких новых направлений — бионика. ' Важнейший аспект бионики — изучение технических решений, используемых природой, для применения их основных механизмов в конструкциях, создаваемых человеком. Примером здесь могут служить управляющие системы с обратной связью у живых существ. Одно из свойств живой системы состоит в том, что она растет и с помощью какого-то механизма вырабатывает у себя свойства, позволяющие ей приспосабливаться к среде, короче говоря, она обучается. Такие приспособительные процессы в сущности представляют собой проявление разнообразных управляющих механизмов с обратной связью: изучение их привело, например, к созданию самокорректирующихся систем управления самолетами. Изучение многочисленных управляющих систем организма, которые контролируют температуру тела, дыхание, работу мышц и т. д., — это область плодотворных исследований, имеющих огромное значение для разработки аналогичных управляющих систем в технике. Человеческий организм — это, вероятно, самая сложная из всех существующих управляющих систем, и глубокое изучение ее действия поможет достигнуть высокого совершенства управляющих систем различных машин.
Возможности лишь одной этой области бионики огромны. К 1984 году здесь возникнут совершенно новые понятия, подробности которых еще невозможно предвидеть, но которые позволят создать множество методов управления, не поддающихся описанию на современном языке.
