Начало генноинженерных работ

Опыты по генной инженерии не сразу привели к успеху. Первые исследования по синтезу животных белков в бактериях были неудачными. На примере функционирования генов шпоровой лягушки в мини-клетках кишечной палочки, не имеющих собственной ДНК, удалось показать, что происходит образование чужеродного белка. Но полученные полипептиды не вполне соответствовали природным белкам животных.

В 1976 г. впервые было установлено, что рекомбинантные молекулы, содержащие ДНК дрожжей в мини-клетках, способны синтезировать белки высших организмов. Наконец, в 1977 г. ученым удалось в микробной клетке синтезировать белок человека. Им оказался гормон мозга — соматостатин.

Ген соматостатина, включающий 14 аминокислот, создали химическим путем, синтезировав последовательность нуклеотидов в ДНК. Для защиты гормонов в чужеродной клетке от протеаз его спрятали внутрь родственной хозяйственной клетки другого белка. Таким белком был выбран белок галактозидазы, вырабатываемый галактозным геном кишечной палочки. Рассчитали, что ферментный комплекс, считая ген галактозидазы, продолжит движение по нити ДНК и перепишет также ген соматостатина.

Чтобы извлечь синтезированный гормон из получаемого сложного белка, в начало молекулы соматостатина присоединили аминокислоту (метионин), которой нет в естественном гормоне. Создали рекомбинантную молекулу из небольшой плазмиды рВR322 с геном β-галактозидазы. Эта молекула была введена в кишечную палочку и там оказалась способной функционировать. В суммарном белке клетки был обнаружен соматостатин.

Подобным методом советские ученые сконструировали бактерии, несущие рекомбинантные молекулы с синтетическими генами, кодирующими нейрогормоны человека и животных. В кишечную палочку был пересажен ген лейцинэнкефалина, который вырабатывал гормон в количестве 50 тыс. молекул на микробную клетку. Другой искусственно синтезированный ген, пересаженный в бактерии, нарабатывал нейрогормон брадикинин.