Современная генетика
aceluia?i organism devine o realitate. Acest lucru deschide selec?iei
perspective ademenitoare. Pe aceast? cale se pot p?stra un timp nelimitat
?i genotipurile ce prezint? o deosebit? valoare, transplantвnd succesiv
nucleele din genera?ie оn genera?ie.
Se ?tie c? оnmul?ind оn mod obi?nuit descenden?a unei recordiste ultima
devine mai bun? decвt celelalte vaci, dar rar de tot atinge nivelul mamei,
pentru c? are numai jum?tate din cromozomii mamei ei, cealalt? jum?tate o
prime?te de la tat?. S? nu uit?m de asemenea c? productivitatea ?i gr?simea
laptelui, ca ?i celelalte caractere ale productivit??ii, se determin?
printr-un num?r foarte mare de gene dislocate оn diferi?i cromozomi.
Deaceea оmbinarea cromozomilor ?i a genelor, ob?inute de la ambii p?rin?i,
rareori este tot atвt de reu?it? precum a fost la mama recordist?.
Altfel ar evolua lucrurile dac? s-ar ob?ine vaci cu o garnitur? de
cromozomi identic? cu cea a recordistei. Acest lucru e posibil, оns? numai
dac? se vor transplanta nucleele ei. Dac? aceasta va deveni o realitate,
va deveni posibil? ob?inerea de la un animal a unui num?r nelimitat de
urma?i, care, оn sens genetic, n-ar mai fi urma?i, ci ni?te surori gemene
ale vacii de la care, f?r? a-i aduce vre-o daun?, s-ar lua unele nuclee ale
celulelor somatice pentru a fi transplantate оn ovule str?ine.
Оn ultimul timp, datorit? succeselor ob?inute de ingineria genic?, a
devenit posibil? crearea de b?nci sau biblioteci de gene aparte. ADN-ul
este separat din organism, moleculele cu ajutorul fermen?ilor de restric?ie
sunt t?iate оn fragmente, care apoi se insereaz? оn plazmide vectoriale.
Acestea la rвndul lor se insereaz? оn celule bacteriale, care apoi se
sorteaz? оn cloni aparte, fiecare con?inвnd cвteva gene.
Anume totalitatea acestor cloni prezint? biblioteca de gene a acestui
organism. Оn realitate, оns?, aceasta va fi o bibliotec? f?r? catalog ?i
noi vom fi nevoi?i s? separ?m din milioanele de bacterii doar pe acelea ce
con?in gena care ne intereseaz?. Pentru a solu?iona aceast? problem?
(«c?utarea acului оn stogul de fвn») se folosesc zonduri speciale,
utilizarea c?rora se bazeaz? pe principiul complimetarit??ii acizilor
nucleici. Un astfel de zond e alc?tuit dintr-o molecul? de ARNi radioactiv,
specific? pentru gena, care trebuie selectat?. Avвnd molecule de acest fel
se poate efectua scriningul biblitecii de gene, ceea ce ne permite
selectarea acelei bacterii, care con?ine ADN-ul complimentar zondului dat.
Pentru organismele superioare, оns?, trebuie selectate cвteva milioane de
astfel de cloni, c?ci numai a?a se poate asigura p?strarea memoriei
genetice a speciei оn dispari?ie.
Pe viitor informa?ia genetic? a speciei va putea fi оnscris?, probabil,
оn form? de tabel. Lucr?rile de descifrare a succesiunilor ADN-ului, de
separare a genelor individuale, efectuate pe parcursul ultimilor ani,
indic? posibilitatea determin?rii structurii primare a moleculelor ADN de
orice lungime. Mai mult chiar, natura chimic? a ADN-ului permite
sintetizarea lui оn condi?ii de laborator. Trebuie s? se ?tie doar оn ce
ordine sunt dispuse nucleotidele pe fiecare sector al ADN-ului. Оn acest
scop au fost deacum create cвteva tipuri de a?a-numitele «ma?ini genice». O
asemenea ma?in? sintetizeaz? оn mod automat fragmente de ADN cu o lungime
de 40 de nucleotide: viteza - 1 nucleotid оn 5-6 minute. Ma?ina este
compus? dintr-un microprocesor, rezervoare cu nucleotide, reagen?i ?i
solu?ii necesare оn anumite etape de lucru, pomp? ?i corpul pompei оn care
se produce sinteza ADN-ului. Corpul pompei este plin de bile foarte mici de
cremene, care servesc ca baz? ?i pe care se «asambleaz?» molecula ADN.
Succesivitatea necesar? a nucleotidelor se оntroduce оn memoria ma?inii cu
ajutorul unui pupitru cu clape. Microprocesorul umple corpul de pomp?
succesiv cu nucleotide, care la un cap?t sunt blocate, pentru a se asigura
adi?ionarea nucleotidului nou introdus numai la capitul lan?ului оn
cre?tere
Astfel, utilizвndu-se «ma?inile genice», se va putea reproduce fondul
genetic al oric?rei specii pe baza informa?iei ob?inute despre ea оn form?
de tabel.
Оns?, pвn? la aplicarea acestor metode de descifrare complet? a genomului
?i clasificarea lui pentru urma?i, multe specii nu vor mai exista pe
P?mвnt. De aceea este de o mare importan?? asigurarea fix?rii materialului
genetic al ultimelor exemplare ale speciilor de animale оn dispari?ie sub
form? de ?esuturi ?i celule pentru ca ele s? poat? fi reоnviate оn viitor.
Cu aproape 200 de ani оn urm? оn apele litorale ale insulelor Comandore
fauna mondial? a pierdut o specie unic? de mamifer marin – vaca de mare. Оn
prezent ne d?m seama cu regret ce scump fond genetic a disp?rut odat? cu
nimicirea acestor vaci: a fost singura specie din micul grup al mamiferelor
marine erbivore criofile. Dac? оn prezent ar exista vaca de mare, problema
proteinei animaliere ar fi solu?ionat? destul de simplu, prin cre?terea
acestor animale pe «p??unile» gigantice subacvatice naturale ale
litoralului m?rilor Orientului Оndep?rtat.
XVI. INGINERIA GENIC? ?I SISTEMATICA
15. Genele ?i sistematica
Din cele mai vechi timpuri omul оncerca s? clasifice, s? pun? оntr-o
anumit? ordine, оntr-un sistem оntreaga varietate de organisme ce populeaz?
planeta noastr?. Aceste оncerc?ri se f?ceau la timpuri diferite, оn mod
diferit. Sistematica este ?tiin?a despre varietatea organismelor ?i
clasificarea lor pe baza originii evolutive sau a rela?iilor de rudenie
dintre ele. Mult timp principalul criteriu de clasificare a organismelor
era cel morfologic. Savan?ii studiau asem?n?rile ?i deosebirile dintre
organisme conform caracterelor exterioare vizibile ?i determinau pe baza
acestora apartenen?a lor la o anumit? specie.
Aceast? orientare оn sistematic? a fost numit? pe vremuri fenosistematic?
(fen – caracter, adic? clasificare conform caracterelor externe).
La оnceputul secolului nostru existau deja informa?ii care indicau c?
organismele ce fac parte din diferite specii nu se deosebesc totdeauna clar
dup? fenotip (morfologic).
Datorit? acestui fapt savan?ii au оnceput s? caute un nou criteriu de
determinare a apartenen?ei organismelor la diferite specii ?i au procedat
la studierea cariotipului lor (num?rul ?i particularit??ile morfologice ale
structurii cromozomilor lor). S-a constatat c? la organismele din aceea?i
specie cariotipul este identic, pe cвnd la speciile diferite el este
divers. Cariotipul a оnceput s? fie considerat drept unul din principalele
criterii ale speciei. Оn sistematic? a ap?rut o nou? orientare –
cariosistematica.
Cu ajutorul metodelor cariosistematicii s-au ob?inut date de valoare,
care permit оn?elegerea multor mecanisme evolutive ?i solu?ionarea multor
probleme ce apar оn procesul de clasificare a plantelor ?i animalelor
superioare.
Metodele cariosistematicii ?i fenosistematicii s-au dovedit, оns?,
nepotrivite pentru determinarea organismelor din regnul al treilea – regnul
microorganismelor. Microorganismele n-au оn celule un nucleu bine reliefat,
cu atвt mai mult, ele n-au cromozomi. Multe caractere fenotipice (forma,
tipul de cili, structura peretelui celular ?. a.) pentru diversele lor
grupuri au ap?rut pe parcursul evolu?iei оn mod independent, dвnd na?tere
unor forme morfologice asem?n?toare, dar ne оnrudite din punct de vedere
genetic. De aceea clasificarea conform fenotipului a constituit doar primul
pas. Al doilea a fost clasificarea dup? genotip, care are valoare cognitiv?
?i de pronosticare mult mai mare decвt fenotipul.
La formele prenucleare ale organismelor (la procario?i) aparatul genetic
este reprezentat prin molecule aparte de ADN. Studierea lor a ajutat mult
la оn?elegerea particularit??ilor structurii genotipilor tuturor grupelor
de organisme. Aceste cercet?ri au avansat rapid din momentul descoperirii
unei clase noi de fermen?i – a restrictazelor – instrumente principale оn
ingineria genic?. Studierea structurii moleculare a genotipului
organismelor a devenit mai pu?in dificil? datorit? folosirii acestor
fermen?i capabili s? provoace rupturi оn succesivit??ile specifice ale ADN-
ului. Astfel a ap?rut оnc? o orientare оn ?tiin?? – genosistematica. Anul
ei de na?tere se consider? 1960, atunci cвnd a fost publicat? lucrarea lui
A. N. Belozerschii ?i a discipolului s?u A. S. Spirin cu titlul:
«Componen?a acizilor nucleici ?i sistematica». Оn aceast? lucrare s-a f?cut
prima оncercare de a examina оn plan comparativ toate cuno?tin?ele
fragmentare ?i dispersate acumulate pвn? atunci cu privire la structura de
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75
