Биотехнология: что это такое? - Владимир Вакула

Помидор с краном

И это тоже возможности биотехнологии. Правда, на сей раз выступающей в несвойственных, чересчур традиционных, что ли, для современного ее облика «одеждах». Однако суть дела от этого не меняется, да и цель, на которую всегда держит «курс» биотехнология, остается прежней — как можно шире раскрыть потенциальные возможности организма. И разве не к тому же стремятся, в конце концов, селекция и генетика, семеноводство и почвоведение, применяя, разумеется, свои, свойственные только этим наукам, методы.

И все же в тех случаях, когда каждая из вышеназванных наук и даже их творческий союз оказываются бессильными в решении той или иной проблемы, мы вновь и вновь обращаем свои взоры к биотехнологии, с ее методами связываем надежды на успех. Взять хотя бы такой важнейший стратегический продукт, без которого немыслимо развитие многих отраслей современной промышленности, как натуральный каучук.

Исходным сырьем для него служит, как известно, млечный сок знаменитого каучуконоса — бразильской гевеи, основные плантации которой разместились в Юго-Восточной Азии. Знакомы с естественными каучуконосами и в нашей стране. Помните кок-сагыз, тау-сагыз? А бересклет, ягоды которого собирали по среднерусским лесам миллионы ребятишек? Собирали, несмотря на то, что советской наукой еще в начале 30-х годов был создан метод получения синтетического каучука и остродефицитная проблема — обеспечение резиновой промышленности сырьем — была наконец успешно решена. По крайней мере, все нужды развивающегося отечественного автомобилестроения мы удовлетворяем за счет собственного сырья. Но синтетический каучук все же не мог полностью заменить собой натуральный. Объяснялось это довольно просто: искусственный каучук не повторял один к одному всего комплекса технических и эксплуатационных достоинств натурального. Причем острая потребность в натуральном каучуке не только не нивелировалась с годами, а продолжала расти. Испытываем мы нужду в нем и по сей день.

И не только мы, уже давным-давно отказавшиеся от кок-сагыза и тау-сагыза из-за низкой продуктивности самих растений и очень невысокого качества получаемого каучука, но и многие ведущие капиталистические страны мира. Более того, в наши дни проблема натурального каучука появилась на повестке дня в еще более острой, бескомпромиссной форме. Только теперь ее пытаются разрешить с помощью биотехнологических методов, поскольку только они обладают уникальной способностью точного воспроизведения всех свойств и качеств каучука натурального.

Задача поставлена, методы определены — и сразу несколько биотехнологических компаний США приступают к исследованиям. И кто знает, может быть, в очень скором времени кто-то из них сообщит миру долгожданное: «Микроорганизмы, созданные с помощью генетической инженерии, уже вырабатывают натуральный каучук! Монополия гевеи окончилась!»

Разумеется, выбор метода — дело добровольное и, может быть, исследователи отдадут все же предпочтение культивированию клеток той же бразильской гевеи? И тогда вместо тысяч и тысяч мощных деревьев неисчерпаемые реки натурального каучука польются из заводских цехов? Все может быть... Одно могу сказать: среди путей, ведущих к победе, особенно в науке, легких нет. И потому при всей кажущейся простоте, по сравнению с обычным микробиологическим синтезом, при практической реализации такого метода могут встретиться весьма значительные трудности. Дело в том, что культивируемые клетки, с которыми придется работать исследователям, избери они в качестве основного данный метод, почти втрое крупнее любого микроорганизма. А это, согласитесь, чревато непредсказуемыми осложнениями и трудностями.

Но, так или иначе, меня не покидает уверенность, что лет эдак через пять одна из фирм, сегодня лишь приступившая к работе над созданием натурального каучука, торжественно объявит, что технология производства натуральных каучуков биотехнологическими методами создана!

Уверенность эта зиждется прежде всего на опыте, а он гласит: если человек ставит перед собой большую цель и идет к ней со всей настойчивостью и решительностью, то в успехе можно не сомневаться. Так было и так будет, пока стоит мир и живет в нем хотя бы один представитель нашего с вами славного рода Человека разумного.

Любознательность и жажда знаний всегда оказывались сильнее любых бурь и гроз. Их не могли сжечь костры инквизиций, а вера в разум жила и после смерти. Знаменитое «Эврика!», вылившееся со временем в упрямое галилеевское «А все-таки она вертится!», звучало и для идущих лабиринтами не менее таинственного мира, нежели открытый космос, мира живого организма, все той же музыкой откровения.

Но почему, в самом деле, сын повторяет внешность отца, чем объяснить, что дети воспроизводят осанку, походку, особенности телосложения давно умерших дедов и бабушек? В чем выражается материальная сущность наследственности?

Не так уж много времени понадобится человечеству, дабы раскрыть и эту тайну. Наследственная информация оказалась зашифрованной в гигантской молекуле ДНК, состоящей из отдельных участков-генов, каждый из которых отвечает перед организмом за реализацию кодируемого им признака (или признаков). Но поскольку количество «букв» — нуклеотидов — в генетическом алфавите природы многие тысячи, то и признаков тоже великое множество. А может быть еще больше, если воспользоваться для их создания биотехнологическими методами, ведь даже «простая» перестановка генов в одной и той же ДНК чревата качественными скачками в свойствах живого организма.

На этом, собственно, и основываются все хитрости и волшебства биотехнологии. И я искренне надеюсь, что с некоторыми из них мне удалось познакомить вас по ходу повествования. Но среди великого множества приемов чисто биохимического характера, пользуемых биотехнологией, есть один, наиболее часто встречающийся. Суть его в следующем: исследователь вводит в живую клетку чужую молекулу ДНК, и ее гены начинают работать, создавая такие признаки и свойства, которые никогда прежде не были присущи этой клетке.

Методы биотехнологии позволяют вторгаться в самые интимные процессы живых организмов. Думаю, что вам уже доводилось слышать о трансплантации эмбрионов. Без этого метода сегодня трудно себе представить, например, современную зоотехнологию.

Но зачем, собственно, понадобился такой метод? Ведь животноводство всех стран и континентов прекрасно обходилось без него тысячелетиями. Более того, методом скрещивания и отбора за минувшие столетия созданы истинные шедевры, выдающиеся породы отдельных видов животных!

Вот именно... И потому хотелось бы иметь их как можно в больших количествах. Неплохо было бы получать от элитного животного и более многочисленное потомство. Допустим, не одного, а двух или трех телят от той же коровы-рекордистки!

Еще совсем недавно такое пожелание могло бы рассматриваться как пустое фантазерство. Но биотехнологии и эта задача оказалась по плечу, и она смогла многократно увеличить темпы размножения особо ценных животных. На практике это осуществляется так: у породистой коровы извлекается эмбрион на самых ранних стадиях его развития, отчего состояние здоровья животного нисколько не ухудшается, а ее «родной» эмбрион, пересаженный в матку другой, не столь ценной коровы, продолжает там благополучно развиваться. Вплоть до родов. Появившийся на свет теленок обладает всеми достоинствами высокоэлитных родителей. И это не опыт, не эксперимент, а самая что ни на есть живая практика. Сегодня на многих подмосковных фермах можно найти таких животных — обыкновенных и необыкновенных, резко повышающих генетический потенциал нашего большого общественного стада.

Коровник внутри коровы

Использование в животноводстве биотехнологических методов позволяет решить и еще одну очень важную проблему, долгое время сдерживавшую развитие сельского хозяйства. Вспомните-ка пору, когда будущее «молочных рек», которым предписывалось согласно инструкциям и параграфам течь из деревень в города, связывалось только с созданием молочных комплексов-гигантов, под крышей которых нередко собиралось сразу несколько тысяч животных.

Но у жизни свои законы, и она, как известно, отнюдь не склонна от них отказываться в угоду нашим прихотям и непродуманным действиям. Так вот, один из самых мощных молочных комплексов создавался тогда в ближайшем Подмосковье, в хорошем и крепком хозяйстве — в совхозе Щапово. Документацию и технологию комплекса купили в ГДР, где аналогичное предприятие успешно функционировало к тому времени не год и не два. Но то, что пришлось «по мерке» нашим друзьям, как очень скоро выяснилось, было не совсем «впору» нам. И первый организационный просчет в работе комплекса весьма ощутимо заявил о себе уже спустя несколько месяцев после его официального открытия. Тонкостенные «стаканы», а попросту силосные башни, в которых хранились корма, в первые же довольно слабые морозы основательно промерзли. А впереди ждала зима... Пришлось от «европейского» способа хранения кормов отказываться и переходить на свой, может быть, не столь элегантный, зато более надежный, гарантирующий полную сохранность кормов при любых минусовых температурах, метод.