Молекулярный уровень биотехнологии

Живой организм часто сравнивают с химической фабрикой, которая перерабатывает поступающие исходные вещества в различные продукты, необходимые для поддержания жизнедеятельности. Что же производит такая фабрика? В первую очередь — другие подобные ей фабрики, а это означает, что происходит процесс воспроизводства. Для такого воспроизводства нужен носитель информации, содержащий алгоритмы операций и своеобразные инструкции для создания нового независимого организма со своим носителем информации.

Современный молекулярный уровень познания химического состава, структуры и функций молекул и макромолекул, принимающих участие в жизнедеятельности живого организма, позволяет однозначно утвердить, что функцию носителя информации выполняют молекулы ДНК. Структура их молекул такова, что они легко воспроизводятся при создании новых носителей информации.

Молекулы ДНК содержат всю информацию, необходимую для синтеза белков, которые можно представить условно в виде производственных мощностей новых организмов. Они управляют сложным процессом формирования и роста составных частей организма.

К разновидности белков относятся ферменты. Выполняя роль высокоселективных катализаторов, ферменты принимают участие в химическом синтезе многих необходимых для организма веществ. Их высокая селективность обусловливается специфической структурой поверхности, благодаря которой распознаются и выбираются необходимые реагенты среди питательных веществ, из которых формируются промежуточные или конечные продукты для выполнения вполне определенных функций. Биотехнология заключается в применении фабрик, созданных природой для производства требуемых продуктов. Иногда для такого производства нужна часть фабрики, но ее вначале нужно обнаружить, а потом задействовать. Подобного рода биотехнологии известны давно. На них основано производство уксуса, вина, крахмала и многих других продуктов. Современные биотехнологии позволяют решать более сложные задачи. Естествоиспытатели научились разрабатывать способы модификации природных носителей информации, благодаря которым природные фабрики способны производить новые полезные продукты. Для более глубокого понимания сущности таких способов целесообразно рассмотреть подробнее структуру и функции молекул ДНК.