Введение. 
Создание рекомбинантной ДНК

Пол Наим Берг (англ. Paul Naim Berg; род. 30 июня 1926 года, Бруклин, США) — американский биохимик, почётный профессор Стэнфордского университета, лауреат Нобелевской премии по химии.

Будучи молодым исследователем он решил несколько ключевых проблем метаболической химии и продолжил исследовать механизмы, по которым ДНК и РНК управляют синтезом белков в живых системах. В 1972 Берг и его коллеги из Стэнфордского университета синтезировали первую рекомбинантную ДНК (р-ДНК).

Затем последовало создание бактерий, несущих гены мушки дрозофилы, кролика, человека.

Трансгенные организмы получили разнообразные названия: рекомбинантные, живые измененные, генетически модифицированные, генно-инженерные, химерные.

Предпосылки создания рекомбинантной ДНК

Начиная с 1959 года, Пол Берг занимался исследованиями синтеза белков из аминокислот, также изучая механизмы транскрипции ДНК и выделил РНК-полимеразу в E. coli, которая синтезировала РНК из шаблона ДНК. рекомбинантный днк генетический модифицированный Исследования Берга, касающиеся транскрипции ДНК и трансляции и РНК к белкам (экспрессия генов), помогли выявить связанные процессы регуляции генов, то есть в какой степени и при каких условиях данный ген или группа генов проявляются. В течение многих лет было очевидно, что некоторые бактериальные гены проявляются только в определенных условиях; например, синтез фермента культурой бактерий может быть включен и выключен с помощью изменения питания, количества кислорода и других переменных. Понимание механизмов включения и выключения в бактериях быстро распространялось в начале 1960;х. Несколько коллег Берга, включая Дэйла Кайзера, принимали участие в исследованиях. Кайзер проделал большую работу над лямбда фагами, лизогенными вирусами, который инфицируют E. coli. Лизогенные фаги привлекали внимание учёных, изучающих регуляцию генов, потому что, вместо того чтобы убивать хозяйскую клетку, такие вирусы оставались латентными, интегрировались с хозяйской ДНК и размножались вместе с ней.

В 1965 году Кайзер предположил, что механизм работы лямбда бактериофага аналогичен работе опухолевых вирусов млекопитающих, таких как обезьяний вирус 40 (SV 40) и полиомы, которые вызывают опухоли у обезьян и мышей. Параллель не была точной (гены опухолевых вирусов интегрировались, но не репрессировались в хозяйской клетке, и продолжали экспрессировать гены, которые превращают клетку в опухолевую клетку), но Берга заинтересовали последствия: могли ли вирусы быть использованы для изучения регуляции генов в клетках млекопитающих, так же как они были использованы в клетках бактерий? Желая изучить это, Берг решил прекратить работу над бактериальными системами для синтеза белков, научился культурировать клетки млекопитающих и использовать опухолевые вирусы как модели для изучения экспрессии генов в млекопитающих. Он провел 1967;68 год в институте Солка в Сан-Диего, изучая техники культурирования клеток с Ренато Дульбекко.

Когда П. Берг вернулся в Стэнфорд, он построил новую лабораторию, подходящую для работы с вирусами млекопитающих, и провел несколько лет, исследуя мутации SV40, характеризуя его геном и определяя, какие участки ДНК кодируют определенные гены. Следующая цель исследования, которая должна была в конечном итоге привести к развитию технологий рекомбинантной ДНК, была заложена работой, которую Берг сделал ранее с Чарльзом Яновски. Эта работа была направлена на изучение мутаций в т-РНК, которые изменяли считывание генетического кода, используя лямбда фаги как преобразующие агенты, перемещали маленькие участки бактериальной ДНК от одного хозяина к другому. Берг хотел знать, могут ли опухолевые вирусы млекопитающих подбирать гены и переносить их в новые клетки по тому же механизму. Когда фаги делают это, они оставляют часть собственных генов, при длине 50 тысяч пар оснований они могут приспособиться к этим изменениям без последствий.