Оганес Бароян - Блики на портрете

Не исключено, что пройдет какой-нибудь десяток лет, и использование одноклеточных водорослей для добывания чистого водорода из воды станет одним из серьезнейших проектов, конкурирующих с ядерной энергетикой.

Рудники по добыче ценных ископаемых, многопрофильные фабрики и заводы с неслыханной производительностью белка, незаменимых аминокислот, витаминов, гормонов, антибиотиков, ферментов — вот что такое микроорганизмы. В каждой клетке заключена широкая программа биосинтеза, и она автоматически дублируется в процессе ее деления. При этом исследователю не приходится вмешиваться в реализацию «сценария жизни», от него требуется лишь создание благоприятных условий, в которых и должно развиваться действие.

Надо честно признаться: человек пока может лишь мечтать о столь экономичных промышленных производствах, где с поистине сверхкосмическими скоростями одновременно происходят сотни сложнейших процессов.

В ведущих капиталистических странах создается индустрия по производству аминокислот из бактерий, в частности лизина. Лизин — важная аминокислота, которую человеческий организм не вырабатывает, а должен получать с пищей. Лизин сейчас добавляют в рацион скота, эта аминокислота пробивает себе дорогу и как компонент питания человека.

В последние годы произошел ряд событий, которые позволили начать широким фронтом работы по конструированию генетических программ. Эти успехи стали возможны благодаря открытию специальных ферментов, они позволяют разрезать ДНК в любом месте и получить отрезки с так называемыми «липкими концами». Эти фрагменты могут нести и гены, интересующие исследователей.

Если «встроить» эти отрезки в молекулы ДНК, способные проникать в другие клетки и размножаться в них (такие молекулы называются векторами), то удается перенести нужный экспериментатору ген в организм, в котором этого гена не было.

Гены для введения можно либо выбирать в готовом виде из организмов, либо синтезировать. Во втором случае, кроме решения грандиозной задачи по химическому синтезу гена, надо суметь быстро и верно прочитывать генетическую информацию, записанную в длинной молекуле ДНК. В последние три-четыре года техника прочтения ДНК фантастически продвинулась вперед.

Затем с помощью липких концов можно встраивать нужные гены в другие организмы и таким образом навязывать им наследственную программу, в которой ученые заинтересованы.

Все это делают главным образом на бактериях, потому что они быстро размножаются. В основном на кишечной палочке. Она хорошо изучена и уже много лет является главным объектом генетических исследований.

Итак, человек стал конструктором жизни и приступил к решению очень крупных задач, о которых до сих пор мы не смели мечтать. Это задачи из области медицины и сельского хозяйства, из сферы промышленности и энергетики.

Известно, что много людей болеет диабетом. Большинство из них удается успешно лечить бычьим инсулином. Но некоторые не переносят бычьего инсулина — у них к нему аллергия. Разница между бычьим и человеческим инсулином невелика — несколько аминокислот. Всего в состав инсулина входит 51 аминокислота, это сравнительно небольшой белок. Но люди с повышенной чувствительностью вырабатывают антитела на чужеродный — бычий инсулин.

Сейчас все готово для того, чтобы начать производство человеческого инсулина: его будут синтезировать бактерии. В эксперименте это уже осуществлено.

Таким же образом будет производиться и другой человеческий гормон — соматотропин. Он регулирует деятельность эндокринной системы и применяется, в частности, для лечения бесплодия у женщин. Экспериментальная разработка микробиологического синтеза соматотропина — один из сенсационных результатов последнего времени. Таким же способом, вероятно, будет произведен целый ряд других человеческих гормонов, скажем, гормон роста. Известно, что некоторые люди остаются лилипутами из-за недостаточности гормона роста, который производится гипофизом. Если этим людям вводить в определенном возрасте, до завершения формирования, гормон, они достигают нормального роста. Есть дети, обреченные вырасти лилипутами и ставшие нормальными: для их лечения использовали гормон роста из гипофизов здоровых людей, погибших при катастрофах. Но такой путь, естественно, не решает проблемы: гормон нужен в большом количестве, и дать его может генная инженерия. Она сделает детей счастливыми: они испытают все радости и все горести, которые выпадают на долю обычного человека среднего роста.

Чем дальше мы продвинемся по дороге прогресса, тем меньше будем зависеть от произвола природы, от таких неконтролируемых пока явлений, как изменения погоды и климата, землетрясения и цунами.

Уже сегодня вполне реальными представляются «поля и огороды», не требующие обработки почв или внесения удобрений, сельское хозяйство в биотронах, свободное от власти засух и наводнений, или «животноводческие комплексы» в пробирке.

В бактериальные клетки можно ввести генетические программы синтеза белков, например, шерсти или шелка, масел, лекарственных веществ.

Сейчас пытаются выделить из ДНК шелковичного червя ген, который программирует синтез довольно простых белковых структур — шелковых нитей. Пересадив этот ген в бактерию, можно будет поставить производство шелка на истинно индустриальную основу. Ведь скорости роста и размножения производителей будут в сотни, тысячи раз превышать скорости воспроизведения многоклеточных организмов.

Или, например, пересадка в бактерию гена, отвечающего за синтез яичного белка — альбумина. Микроскопические «несушки» весьма неприхотливы. При этом белок они будут воспроизводить самый что ни на есть натуральный, вполне пригодный в пищу.

Может быть, люди станут убежденными вегетарианцами. Это вовсе не означает, что они не будут потреблять полноценные животные белки. Просто для этого им не потребуется убивать животных. Вместо этого можно будет производить полноценные белки, встроив соответствующие гены в наследственный код бактерий.

Оказывается, микроорганизмы призваны помочь ответить и на этот сложный вопрос.

В качестве марсиан выступили бактерии, инфузории, плесневые грибки и даже не опознанные пока микроорганизмы, доставленные из Антарктиды. В разных лабораториях их выращивали в атмосфере углекислого газа, почти без воды и кислорода. Словом, жизнь им создали суровую, марсианскую.

Установка, сделанная для этих целей в Институте микробиологии АН СССР, так и называлась — «Искусственный Марс».