Ғылым дамуының осы кезеңінде гендік инженерлерге генетикалық түрлендірілген өсімдік жасау қиын емес. Өсімдік геномына бөгде ДНҚ енгізудің бірнеше кең таралған әдістері бар. 1-әдіс: Agrobacterium tumefaciens (латынша ісік тудыратын дала бактериясы) бактериясы бар, оның ДНҚ бөліктерін өсімдіктерге енгізу мүмкіндігі бар, содан кейін зақымдалған өсімдік жасушалары өте тез бөлініп, ісік түзе бастайды. Біріншіден, ғалымдар бұл бактерияның ісік тудырмайтын, бірақ оның ДНҚ-сын жасушаға енгізу мүмкіндігінен айырылмаған штаммын алды. Кейіннен қажетті ген алдымен Agrobacterium tumefaciens-ке клондалып, содан кейін өсімдік осы бактериямен жұқтырылды. Осыдан кейін ауруға шалдыққан өсімдік жасушалары қажетті қасиеттерге ие болды, енді оның бір жасушасынан тұтас өсімдік өсіру проблема емес. 2-әдіс: Қалың жасуша қабырғасын бұзатын арнайы реагенттермен алдын ала өңделген жасушаларды ДНҚ және оның жасушаға енуін жеңілдететін заттары бар ерітіндіге салады. Осыдан кейін бір жасушадан тұтас өсімдік өсірілді. 3-әдіс: ДНҚ бар арнайы, өте кішкентай вольфрам оқтарымен өсімдік жасушаларын бомбалау әдісі бар. Белгілі бір ықтималдықпен мұндай оқ генетикалық материалды жасушаға дұрыс тасымалдай алады және осылайша өсімдік жаңа қасиеттерге ие болады. Ал оқтың өзі микроскопиялық өлшеміне байланысты жасушаның қалыпты дамуына кедергі келтірмейді. Сонымен, трансгенді өсімдікті – жаратылысынан мұндай гендері бар ағзаны жасау кезінде шешуді қажет ететін міндет – басқа біреудің ДНҚ-сынан қажетті генді бөліп алып, оны осы өсімдіктің ДНҚ молекуласына біріктіру.
Бұл процесс өте күрделі. Ширек ғасырдан астам уақыт бұрын ұзын ДНҚ молекуласын бөлек бөлімдерге – гендерге бөлетін рестриктаза ферменттері ашылды және бұл бөліктер «жабысқақ» ұштарға ие болып, сол рестриктазалармен кесілген басқа біреудің ДНҚ-сына біріктіруге мүмкіндік береді. Өсімдіктердің тұқым қуалау аппаратына бөгде гендерді енгізудің ең кең тараған тәсілі – Agrobacterium tumefaciens өсімдік патогенді бактериясының көмегімен. Бұл бактерия жұқтырған өсімдіктің хромосомаларына ДНҚ-ның бір бөлігін енгізуге қабілетті, бұл өсімдікте гормондар өндірісін арттырады, нәтижесінде кейбір жасушалар тез бөлінеді, ісік пайда болады. Ісікте бактерия өзі үшін тамаша қоректік ортаны тауып, көбейеді. Гендік инженерия үшін ісік тудыратын қабілеті жоқ, бірақ ДНҚ-сын өсімдік жасушасына енгізу қабілетін сақтайтын агробактерия штаммы арнайы шығарылды. Қажетті ген рестритазалардың көмегімен бактерияның плазмида деп аталатын дөңгелек ДНҚ молекуласына «қойылады». Дәл сол плазмидада антибиотикке төзімділік гені бар. Мұндай операциялардың өте аз бөлігі ғана сәтті болады. «Операцияланған» плазмидаларды генетикалық аппаратына қабылдайтын бактериялық жасушалар жаңа пайдалы генге қосымша антибиотиктерге төзімділік алады. Бактериялық культураны антибиотикпен суару арқылы оларды анықтау оңай болады — барлық басқа жасушалар өледі, ал қажетті плазмидті сәтті алғандары көбейеді. Енді бұл бактериялар, мысалы, өсімдіктің жапырағынан алынған жасушаларды жұқтырады. Тағы да біз антибиотиктерге төзімділікті таңдауымыз керек: тек Agrobacterium плазмидаларынан осы төзімділікке ие болған жасушалар ғана аман қалады, яғни олар бізге қажетті генді алды. Қалғаны техникаға байланысты. Ботаниктер ұзақ уақыт бойы оның кез келген дерлік жасушаларынан тұтас өсімдікті өсіре алды. Бірақ бұл әдіс барлық өсімдіктерде «жұмыс істемейді»: Агробактерия, мысалы, күріш, бидай, жүгері сияқты маңызды тағамдық өсімдіктерді жұқтырмайды. Сондықтан басқа әдістер әзірленді. Мысалы, өсімдік жасушасының қалың жасуша қабығын ферменттермен ерітіп, бөгде ДНҚ-ның тікелей енуіне жол бермейді және мұндай тазартылған жасушаларды ДНҚ және оның жасушаға енуін жеңілдететін кейбір химиялық заттар бар ерітіндіге салуға болады ( полиэтиленгликоль жиі қолданылады). Кейде жасуша мембранасында қысқа жоғары вольтты импульстармен микро тесіктер жасалады және ДНҚ сегменттері тесіктер арқылы жасушаға өте алады. Кейде тіпті микроскоптың бақылауымен микрошприцпен жасушаға ДНҚ енгізу де қолданылады. Бірнеше жыл бұрын ДНҚ-ны диаметрі 1-2 микрон болатын вольфрам шарлары сияқты өте кішкентай металл «оқтармен» қаптап, оларды өсімдік жасушаларына «ату» ұсынылды. Жасуша қабырғасында жасалған саңылаулар тез жазылады, ал протоплазмада тұрып қалған «оқтар» жасушаның жұмысына кедергі келтірмейтіндей кішкентай. «Волейдің» бір бөлігі табысқа әкеледі: кейбір «оқтар» өздерінің ДНҚ-сын дұрыс жерге енгізеді. Әрі қарай, қажетті генді қабылдаған жасушалардан тұтас өсімдіктер өсіріледі, содан кейін олар әдеттегі жолмен көбейеді. Ғылым дамуының осы кезеңінде гендік инженерлерге генетикалық түрлендірілген өсімдік жасау қиын емес. Өсімдік геномына бөгде ДНҚ енгізудің бірнеше кең таралған әдістері бар. 1-әдіс: Agrobacterium tumefaciens (латынша ісік тудыратын дала бактериясы) бактериясы бар, оның ДНҚ бөліктерін өсімдіктерге енгізу мүмкіндігі бар, содан кейін зақымдалған өсімдік жасушалары өте тез бөлініп, ісік түзе бастайды. Біріншіден, ғалымдар бұл бактерияның ісік тудырмайтын, бірақ оның ДНҚ-сын жасушаға енгізу мүмкіндігінен айырылмаған штаммын алды. Кейіннен қажетті ген алдымен Agrobacterium tumefaciens-ке клондалып, содан кейін өсімдік осы бактериямен жұқтырылды. Осыдан кейін ауруға шалдыққан өсімдік жасушалары қажетті қасиеттерге ие болды, енді оның бір жасушасынан тұтас өсімдік өсіру проблема емес. 2-әдіс: Қалың жасуша қабырғасын бұзатын арнайы реагенттермен алдын ала өңделген жасушаларды ДНҚ және оның жасушаға енуін жеңілдететін заттары бар ерітіндіге салады. Осыдан кейін бір жасушадан тұтас өсімдік өсірілді. 3-әдіс: ДНҚ бар арнайы, өте кішкентай вольфрам оқтарымен өсімдік жасушаларын бомбалау әдісі бар. Белгілі бір ықтималдықпен мұндай оқ генетикалық материалды жасушаға дұрыс тасымалдай алады және осылайша өсімдік жаңа қасиеттерге ие болады. Ал оқтың өзі микроскопиялық өлшеміне байланысты жасушаның қалыпты дамуына кедергі келтірмейді. Сонымен, трансгенді өсімдікті – жаратылысынан мұндай гені бар ағзаны жасау кезінде шешуді қажет ететін міндет – басқа біреудің ДНҚ-сынан қажетті генді бөліп алып, оны осы өсімдіктің ДНҚ молекуласына біріктіру. Бұл процесс өте күрделі. Ширек ғасырдан астам уақыт бұрын ұзын ДНҚ молекуласын бөлек бөлімдерге – гендерге бөлетін рестриктаза ферменттері ашылды және бұл бөліктер «жабысқақ» ұштарға ие болып, сол рестриктазалармен кесілген басқа біреудің ДНҚ-сына біріктіруге мүмкіндік береді. Өсімдіктердің тұқым қуалау аппаратына бөгде гендерді енгізудің ең кең тараған тәсілі – Agrobacterium tumefaciens өсімдік патогенді бактериясының көмегімен. Бұл бактерия жұқтырған өсімдіктің хромосомаларына ДНҚ-ның бір бөлігін енгізуге қабілетті, бұл өсімдікте гормондар өндірісін арттырады, нәтижесінде кейбір жасушалар тез бөлінеді, ісік пайда болады. Ісікте бактерия өзі үшін тамаша қоректік ортаны тауып, көбейеді. Гендік инженерия үшін ісік тудыратын қабілеті жоқ, бірақ ДНҚ-сын өсімдік жасушасына енгізу қабілетін сақтайтын агробактерия штаммы арнайы шығарылды. Қажетті ген рестритазалардың көмегімен бактерияның плазмида деп аталатын дөңгелек ДНҚ молекуласына «қойылады». Дәл сол плазмидада антибиотикке төзімділік гені бар. Мұндай операциялардың өте аз бөлігі ғана сәтті болады. «Операцияланған» плазмидаларды генетикалық аппаратына қабылдайтын бактериялық жасушалар жаңа пайдалы генге қосымша антибиотиктерге төзімділік алады. Бактериялық культураны антибиотикпен суару арқылы оларды анықтау оңай болады — барлық басқа жасушалар өледі, ал қажетті плазмидті сәтті алғандары көбейеді. Енді бұл бактериялар, мысалы, өсімдіктің жапырағынан алынған жасушаларды жұқтырады. Тағы да біз антибиотиктерге төзімділікті таңдауымыз керек: тек Agrobacterium плазмидаларынан осы төзімділікке ие болған жасушалар ғана аман қалады, яғни олар бізге қажетті генді алды. Қалғаны техникаға байланысты. Ботаниктер ұзақ уақыт бойы оның кез келген дерлік жасушаларынан тұтас өсімдікті өсіре алды. Бірақ бұл әдіс барлық өсімдіктерде «жұмыс істемейді»: Агробактерия, мысалы, күріш, бидай, жүгері сияқты маңызды тағамдық өсімдіктерді жұқтырмайды. Сондықтан басқа әдістер әзірленді. Мысалы, өсімдік жасушасының қалың жасуша қабығын ферменттермен ерітіп, бөгде ДНҚ-ның тікелей енуіне жол бермейді және мұндай тазартылған жасушаларды ДНҚ және оның жасушаға енуін жеңілдететін кейбір химиялық заттар бар ерітіндіге салуға болады ( полиэтиленгликоль жиі қолданылады). Кейде жасуша мембранасында қысқа жоғары вольтты импульстармен микро тесіктер жасалады және ДНҚ сегменттері тесіктер арқылы жасушаға өте алады. Кейде тіпті микроскоптың бақылауымен микрошприцпен жасушаға ДНҚ енгізу де қолданылады. Бірнеше жыл бұрын ДНҚ-ны диаметрі 1-2 микрон болатын вольфрам шарлары сияқты өте кішкентай металл «оқтармен» қаптап, оларды өсімдік жасушаларына «ату» ұсынылды. Жасуша қабырғасында жасалған саңылаулар тез жазылады, ал протоплазмада тұрып қалған «оқтар» жасушаның жұмысына кедергі келтірмейтіндей кішкентай. «Волейдің» бір бөлігі табысқа әкеледі: кейбір «оқтар» өздерінің ДНҚ-сын дұрыс жерге енгізеді. Әрі қарай, қажетті генді қабылдаған жасушалардан тұтас өсімдіктер өсіріледі, содан кейін олар әдеттегі жолмен көбейеді.