и мутаций со сдвигом рамки по-разному подвержены действию различных мутагенов. В чашку Петри высевают около 109 бактерий, в центр чашки наносят небольшое количество мутагенного соединения. В тех местах, где происходят обратные мутации, развиваются колонии бактерий. Во всех штаммах мутирована основная система репарационного вырезания ДНК, благодаря чему большинство мутаций не восстанавливается, что делает систему очень чувствительной. Добавление гомогената печени вместе с системой, генерирующей NADPH, позволяет «активировать» многие ароматические соединения путем гидроксилирования [256]. Тщательное использование этих тестов, так же как и длительное тестирование на животных, может помочь нам поддерживать сравнительно низкий уровень мутаций. Вместе с тем накопление вредоносных мутаций, возникших по естественным причинам или в результате предыдущих воздействий химических соединений или облучения, уже можно считать серьезной проблемой [257, 257а].

4. Генная хирургия

Наши современные представления о механизмах действия и регуляции генов, а также возможности частичного переноса ДНК от одной бактерии к другой позволяют предпринимать попытки к исправлению генетических дефектов за счет введения людям новых генов. На первый взгляд такая идея может показаться явно фантастичной, однако уже сейчас нам известны вирусы типа SV40, способные включаться в геном животных. Хотя вирус SV40 по своей природе онкогенен, тем не менее можно надеяться получить 8У40-подобные частицы ДНК с «нормальными» генами, извлеченными (возможно, с помощью других вирусов) из культивируемых клеток. Другая возможность решения этой проблемы состоит в извлечении генов из бактерий или же в введении генов, полученных химическим синтезом, в трансдуцирующие вирусы.

Были разработаны реальные химические методы, обеспечивающие возможность объединения фрагментов хромосом [258, 259]. Один из подходов состоит в использовании рестриктирующих эндонуклеаз для получения фрагментов ДНК с липкими концами. Уже удалось включить гены эукариот в бактериальные R-факторы и гены SV40 в фаг

Л [260]. Аналогичным образом гены gal-оперояа Е. coli удалось включить при помощи фага % в геном вируса SV40. Важная особенность этих методов состоит в том, что в них используется «молекулярное кло-лирование» новых комбинаций ДНК, включенных в бактериальную плазмиду [261]. Для этой цели были использованы плазмиды, способные, к репликации в клетках Е. coli.

Мало кто сомневается сейчас в возможности искусственного включения генов в клетки человеческого организма, однако, как осуществляется контроль транскрипции и трансляции генов у животных, мы еще ллохо себе представляем. Дальнейшие исследования, несомненно, помогут понять природу этого контроля, и тогда, возможно, удастся успешно прибегнуть к «генной хирургии». Одной из целей этого метода может явиться, в частности, обнаружение способов коррекции дефектов метаболизма, вызывающих атрофию секретирующих инсулин р-клеток поджелудочной железы при ювенильном диабете. Число больных, которым такое лечение сможет помочь, необычайно велико (дополнение 11-В).

Имеются данные о способности трансдуцирующих бактериофагов пе-реносить бактериальные гены в клетки с сохранением способности к фенотипическому выражению [261—263]. Получены даже данные о способности ДНК непосредственно включаться (так же, как это имеет место в процессе трансформации бактерий, разд. АЛ) в клетки растений [264]. Такая возможность может иметь революционизирующее значение для селекции растений. Огромный интерес представляет собой возможность переноса в клетки высших растений генов, ответственных за фиксацию азота (из бактерий типа Rhizobium). Одним из этапов на пути решения этой задачи явился уже осуществленный перенос генов азотфиксирующего оперона (nif) из Klebsiella в клетки Е. coli [263— 266]. Вопрос о переносе генов от прокариот к эукариотам представляется в настоящее время не совсем ясным. Однако имеются данные об успешном переносе одного из генов, необходимых для биосинтеза гистидина (гена имидазолглицеролфосфат-дегидратазы; рис. 14-28) из дрожжей в ауксотрофный по гистидину штамм Е. coli с сохранением способности гена к фенотипическому выражению [266а].

Среди биологов существует представление, что в будущем человек научится контролировать свои собственные гены и предотвращать возникновение генетических дефектов, обусловленных накоплением вредоносных мутаций. С энтузиазмом думают они о том, что когда-нибудь человеку удастся направить эволюцию в нужное ему русло [267]. Однако некоторые биологи предостерегают от этого, считая, что наши знания еще недостаточны и что попытки избавиться от всех «плохих» генов в популяции могут привести к непредсказуемым последствиям [268]. В качестве примера они ссылаются на ген гемоглобина S (дополнение 4-Г), который, хотя и является дефектным, тем не менее в свое время защищал людей от гибели в условиях эпидемий малярии. Они считают, что на современном этапе единственный возможный путь отбора — это создание мак