Яблони на Марсе
Шрифт:
Я беседовал со многими сотрудниками отдела, внимательно приглядывался к ним, вслушивался в их голоса — мне хотелось лучше понять всех этих одержимых наукой людей. Ведь это были не просто дети очень юной науки, которые научились конструировать живые игрушки и, еще не очень заботясь о пользе, играют с ними. Нет, то истинные энтузиасты своего дела, которые и во сне должны видеть процессы слияния клеток, их последовательное превращение в цветущие чудо-растения невиданных форм. Люди, способные субботним или воскресным утром (лучшее время для работы: народу меньше, нет обычной толкотни, можно собраться с мыслями) ехать в такую даль только для того, чтобы лишний раз включить противомикробную воздуходувку,
Такую страсть можно понять: подобное занятие гораздо интереснее, чем даже сидение перед компьютерным дисплеем. Там — игра ума, а тут — биение пульса созданной тобой жизни. Похоже, что ты как бы берешь интервью у господа бога, вопрошаешь его, что он чувствовал, когда шел первый день творения, второй, третий?.. Самодовольство? Удивление? А может, тревогу или страх от того, что созданное тобой уходит из-под контроля, начинает бунтовать? А условия работы? Творец, говорят, действовал во тьме, лепил из хаоса, беспорядка, абсурда. А клеточный инженер? Светлая, чистая, с кондиционером, с развешанными по стенам репродукциями картин Ван Гога комната. Тишина. Без грязи, прилипающей к сапогам, без хлещущих дождей, без всех этих рабочих атрибутов для тех, кто возится с растениями в поле; ты, словно раскинувший — в аквариуме? — сети рыбак, уверен: добыча не ускользнет от тебя, радость открытия, этот улов исследователя, обязательно попадет в твои руки…
Человек только начал чтение генетических карт. Он еще слабо ориентируется в этом новом для него фантастическом мире. Синтезированы лишь простейшие гены. Но так ли обязательно для ученых знать все тонкости генных механизмов? Уметь, как опытный часовщик, перебирать все до одного генные колесики, шестеренки, винтики? Может же неразумная природа обходиться без всего этого. И каких при этом успехов достигла!
А почему бы просто в качестве родителей не взять две клетки-донора разных видов растений и, не прибегая к посредничеству плазмид, слить их воедино? Такой способ гибридизации уже несколько десятков лет бытует в генетике животных клеток. А вот с растительными прежде не получалось: препятствием служила жесткая целлюлозно-пектиновая клеточная оболочка растений. Она полностью исключала возможность слияния.
Жаль! Какая замечательная идея: использовать не половые клетки (гаметы), а клетки тела (сомы), извлеченные из любой растительной ткани — листьев, стеблей, корней. И не создавать в клеточных оболочках проломов, а полностью уничтожить ограждения!
И эта цель в известной мере достигнута. С помощью обработки растительной ткани смесью пектолитических и целлюлитических ферментов можно полностью разрушить полисахаридные оболочки растительных клеток, оголить их. И они становятся податливыми для гибридизации: теперь удается сплавить воедино две, три и больше разнородных клеток.
Слипнуться две оголенные клетки заставляют, например, добавлением в раствор, где находятся клетки, различных химических веществ. Скажем, полиэтилен-гликоля… Это соединение усиливает взаимную адгезию — прилипание внешних клеточных оболочек-мембран.
Итак, две клетки соприкоснулись. Теперь необходимо, чтобы они слились в одно целое, стали единой клеткой. Для этого раствор отмывают от полиэтиленгликоля и добавляют в него ионы кальция Ca2+. Их высокая концентрация увеличивает текучесть клеточных мембран, они рвутся в местах соприкосновения клеток. И через эти прорехи навстречу друг другу устремляется содержимое двух прежде раздельных клеток. Клетки агрегируют, сливаются воедино.
Слияния клеток можно добиться и физическим путем,
Клеточная инженерия, соматическая (парасексуальная) гибридизация. Новый прием имеет разные названия. Можно говорить еще и о гибридах в пробирке, ибо мало оголить клетки, надо создать для слитых в одно клеток разных видов сносные условия развития.
И это сделано. Получены специальные питательные среды, где отдельная изолированная от растения клетка, или группа клеток, утратив признаки, характерные для ткани, из которой они взяты, начинают жить и размножаться как независимый одноклеточный организм. Как клетка, живущая, по примеру кошки из сказки Киплинга, сама по себе.
В ходе обычного развития растений из зародыша клетки дифференцируются: превращаются в клетки корня, стебля, листа. Выделенные же из организма они словно бы становятся безликими. Тут важна степень активности различных генов этой клетки. И можно сделать так, чтобы дремавшие до поры гены начали работать, другие же, наоборот, застопорились, перестали действовать. Вот тут-то и начинаются чудеса. Свободная клетка в отличие от заключенной в организме может овладеть и новой «специальностью». Взятая из корня, например, способна стать клеткой листа или стебля, цветка, а то и превратиться в зародыш и дать начало целому нормальному растению.
С помощью особых воздействий — важную роль здесь играют фитогормоны ауксины и цитокинины, влияющие на скорость деления клеток, их дифференциацию, и органогенез — удается активизировать в клетке гены, ответственные за выполнение всей программы развития. (Если концентрация ауксинов больше, чем цитокининов, то формируются только корни, в противоположном случае — образуются только побеги.) Так в пробирке из одной только клетки можно развить любой орган. Вероятно, в будущем так будут получать необходимые для пересадки больным искусственные «запасные части».
Пробирочная гибридизация. Комбинирование in vitro уже не кусков молекулы ДНК, а голых, каждая со своим наследственным материалом, клеток. Так можно решать задачи, которые не по силам для селекции обычной.
Как и во многих других отрядах науки, в отделе, вернемся в Институт ботаники АН УССР, торжествует примат узкой специализации, действует мануфактурное разделение труда. Бок о бок трудятся биохимики, культуральщики, электронные микроскописты, цитологи и другие специалисты. Они анализируют белки, растят ткани, делают микроснимки. Большая часть отдела так или иначе работает на анализ. И лишь крошечная группка из четырех человек, ею руководит сам Глеба, она не имеет четкого названия, занята собственно «синтезом», находится на передовой, на самом ответственном и решающем участке сражения за новое знание. Эти разведчики клеточной инженерии, истинные конструкторы клеток бросают вызов природе, хотят превзойти ее в умении и сноровке.
Беседую с Александром Николаевичем Околотом, одним из членов поисковой группы, инженером. По полученным им методикам (он в отделе с самого основания, с 1975 года, тогда была организована для Глебы лаборатория цитофизиологии и конструирования растительной клетки), по созданным им клеточным моделям уже защищена не одна кандидатская диссертация, а он до сих пор без степени. Поиск засасывает, не дает времени заняться бумажным копошением, да и достигнутая цель каждый раз представляется чем-то незначительным, второстепенным, малоинтересным, а вот — чисто альпинистский азарт! — белеющая снежная вершина впереди волнует и манит…