Знание-сила, 2000 № 07 (877) - [35]
Вообше-то внедрение «чужеродных» генов в ДНК животных не редкость. Не редкость даже внедрение их в половые клетки до оплодотворения. Но это не всегда позволяет нужным признакам сохраниться в потомстве. Шотландским уче- . ным удалось выработать методику внедрения чужеродных генов в клетку овцы до ее пересадки в яйцеклетку овцы-донора и последующего получения точной копии существа с нужными свойствами.
Был внедрен ген, добавляющий в молоко овей «лечебный» фермент, который используется в современной фармакологии для лечения наследственной эмфиземы – болезни легких с нарушением функций дыхания и кровообращения. Так что, пейте, люди, молоко – дышите глубоко…
Директор фирмы PPL Therapeutics Алан Колман утверждает, что «значение такой методики заключается в том, что мы теперь можем выбирать еше до рождения гены, которые хотим изменить или удалить». А чем нам это свершение грозит?
Улучшенными свойствами клонов. Клонами со свойствами, полезными для человека. Способностью выращивать органы для пересадки человеку, например, свиней, по заданным параметрам и с меньшей вероятностью отторжения. Ученые планируют получить генетически модифицированные клоны свиней уже в следующем году.
Да… совсем забыл сказать – клонировать человека пока никто не смог.
К счастью, никго на это не решился.
Мышь серая, но гениальная
Современные представления о процессах, происходящих в головном мозге, и методы генной инженерии позволили ученым получить мышь, чья память и способность к обучению намного превышают способности ее сородичей.
Тут она услышала какой-то плеск неподалеку и поплыла туда, чтобы узнать, кто это там плетется. Сначала она решила, что это морж или гиппопотам, но потом вспомнила, какая она теперь крошка, и, вглядевшись, увидела всего лишь мышь, которая, видно, также упала в воду.
– Заговорить с ней или нет? – подумала Алиса. – Сегодня все так удивительно, что, возможно, и она умеет говорить! Во всяком случае, попытаться стоит!
Й она начала:
– О Мышь! Не знаете ли вы, как выбраться из этой лужи! Мне так надоело здесь плавать, о Мышь!
Льюис Кэрролл.
«Приключения Алисы в Стране чудес»
Я начал с этого эпизода из «Приключений Алисы», потому что в конце статьи – как стреляет ружье в третьем акте пьесы – наша гениальная мышка Доги окажется именно в таком положении и будет искать, как ей выбраться из лужи.
Группа Джо Тсиена, которая вывела необычную мышь, занимается изучением тонких молекулярных механизмов памяти. А память, как и большинство иных свойств мозга, остается для ученых тайной «за семью печатями».
Чтобы объяснить, насколько хитроумны были ученые, «изготовляя» с помощью генной инженерии смекалистую мышь, необходимо сказать о предыстории вопроса.
Несколько тезисов.
Головной мозг человека содержит около ста миллиардов нервных клеток, которые очень сложно соединены друг с другом. Число соединений между ними достигает ошеломляющих величин. В 1949 году канадский психолог Дональд Хебб предположил, что память возникает в том случае, когда между двумя нейронами головного мозга происходит соединение, в результате чего они активируются, и вещества под названием нейротрансмиттеры (посредники, передатчики сигнала) перетекают из одного типа клеток в другой.
В 1973 году Тимоти Близз и Тери Ломо обнаружили, что этот механизм начинает работать намного лучше, когда происходит стимуляция головного мозга высокочастотными электрическими импульсами. Впоследствии Марк Беар и другие ученые обнаружили роль уже низкочастотных воздействий на головной мозг – они существенно уменьшали силу взаимодействия двух нейронов.
Перейдем теперь на молекулярный уровень. Большая группа ученых в восьмидесятых и девяностых годах обнаружила, что при соединении двух нейронов активизируются так называемые NMDA рецепторы. На картинке, взятой из журнала «Сайентифик Америкэн», показан сложный и многоступенчатый механизм обмена химическими веществами между нейронами, в котором ключевую роль играют рецепторы, то есть приемники NMDA Но при чем здесь память, спросите вы. Ричаря Моррис из университета Эдинбурга ответил на этот вопрос следующим образом: крысы, которые были накормлены специальными таблетками, блокирующими рецепторы NMDA, не смогли пройти тестов на память и обучение, которые прошли все «нормальные» крысы.
Вот на этом этапе за дело взялась команда генетиков из Принстонского университета под руководством Джо Тсиена. Начали они с попыток изменить уровень содержания различных химических веществ на стыке двух нейронов.
Используя методы генной инженерии, ученые изменили гены, ответственные за этот процесс. Но мыши умирали.
И это понятно: прекращение контактов между нервными клетками в жизненно важных участках мозга приводит к блокаде жизнедеятельности всего организма.
Тогда генетики решили действовать только в определенном отделе головного мозга – в гипоталамусе.
Гипоталамус (отдел промежуточного мозга) ответствен за множество функций, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Среди прочего – за действие механизмов бодрствования, сна, эмоций. Клетки гипоталамуса вырабатывают также ряд нейрогормонов, обеспечивающих взаимодействие нервных клеток. Определенную роль играет гипоталамус и в процессах памяти.
