Сибирские огни, 1958, № 6

мени. Однако еще в 1928 году в опытах . с микробами было обнаружено так н а ­ зываемое явление трансформации. При культивировании одного штамма микро­ бов на среде, содержащей убитые клет­ ки другого штамма, живая клетка пере­ делывается, или, как говорят, трансфор­ мируется, приобретая свойства, харак­ терные для убитых клеток. В 1944 году из убитых клеток было выделено это трансформирующее вещество, которое и оказалось ДНК. Дальнейшие исследования показали, что именно под влиянием ДНК осущест­ вляется наследственное преобразование микроорганизмов, направленное в сторо­ ну того штамма, и з которого была выде­ лена данная ДНК. Причем, ничтожней­ ш ая концентрация молекул ДНК, равная 1 :600 .000 , уже оказывается эффектив­ ной. Особое значение в определении выда­ ющейся роли ДНК имели исследования по химии наследственности у вируса. Триумфом экспериментального исследо­ вания проблем наследственности яви­ лось химическое разделение нуклепро- теидов на составляющие их нуклеино­ вую кислоту и белок и исследование по­ рознь функции того или другого. Было доказано, что химически чистая ДНК, извлеченная из бактериофага и инъеци­ рованная в клетку бактерии, вызывает образование бактериофага. Когда бакте­ риофаг проникает в бактерию, то вскоре последняя распадается и из нее выхо­ дит большое количество вновь образо­ ванных бактериофагов. Если химически разделить бактериофаг на составляющие его ДНК и белок и затем вводить эти вещества порознь в бактерии, то в пер­ вом случае в бактериях возникают бак­ териофаги. Если же ввести один лишь белок, то бактериофагов в бактериях не образуется. ДНК является составной частью хро­ мосом человека, животных, растений, микроорганизмов и вирусов. Лишь у ча­ сти растительных вирусов имеет значе­ ние не ДНК, а рибонуклеиновая кислота (РНК). При этом нигде, кроме как в хро­ мосомах, ДНК найти не удалось. Таким образом, ДНК является , по-видимому, химической основой явлений наследст­ венности для подавляющего большинст­ ва организмов. Перед наукой вскрылась удивительная картина единства физиче­ ской и химической организации наслед­ ственности. К настоящему времени, в основном, вскрыта молекулярная и атомная приро­ да ДНК. Как указывалось выше, сущест­ вуют два рода нуклеиновых кислот —• дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибо­ нуклеиновая (РНК). Первая почти всег­ да связана с х р о м о с о м а ^ клеточных ядер, вторая, главным образом, находит­ ся вне ядра и локализована в различ­ ных цитоплазматических структурах. Обе нуклеиновые кислоты сходны по химическому составу и представляют собой цепи из чередующихся остатков молекул сахара и фосфорной кислоты, при этом к каждому сахару присоеди­ нено по одному из четырех азотистых оснований. В молекуле ДНК этими осно­ ваниями являются аденин, гуанин, цито­ зин и тимин. В молекулах РНК такж е имеются аденин, гуанин и цитозин, но тимин заменен урацилом. Несколько от­ личаются друг от друга молекулы ДНК и РНК также по составу сахара. Вначале предполагалось, что молеку­ лы ДНК имеют одинаковое строение у разных организмов и что они не специ­ фичны для различных форм. Однако но­ вейшие исследования обнаружили, что порядок расположения оснований в раз­ ных молекулах ДНК различен и эти раз­ личия опред еляет специфичность раз­ ных молекул так- же, как порядок букв в словах определяет их смысловое зна­ чение. Рентгено структурный анализ и иссле­ дование молекул ДНК в электронном микроскопе обнаружили, что они состоят из двух длинных перевитых нитей. Были установлены также и другие детали фи­ зико-химического строения нуклеино­ вых кислот. Математики с помощью электронных счетных машин подсчита­ ли мыслимое влияние разнообразных структур и качеств молекул нуклеино­ вых кислот. Вследствие различных рас­ положений в них азотистых оснований,, разнообразие молекул ДНК может до­ стигать величины 4 100 на отрезке моле­ кулы, занятой ста нуклеотидами. Это число превышает количество атомов в солнечной системе и,' следовательно, может обеспечить практически бес­ конечное многообразие проявлений жизни. В св ет е . идей современной математи­ ческой теории информации можно по­ нять, каким образом передача такого сравнительно простого полимера, как нуклеиновая кислота, приводит к разви­ тию организма, подобного своим родите­ лям. Наследственная информация может быть записана в структуре молекул ДНК с помощью так называемого кода, на основе различий во взаимоположениях четырех азотистых оснований, подобно тому, как в азбуке Морзе с помощью двух знаков — тире и точки — может быть выражена любая, самая сложная человеческая мысль. Известно классическое определение Энгельса, что жизнь — это форма суще­ ствования белковых тел, — сохраняет свое значение и по сей день, ибо явле­ ния жизни безусловно связаны с обме­ ном белковых веществ. Однако пря­ мой материальной преемственности химических веществ, составляющих ос­ нову наследственности, белки не играют той роли, которая им приписывалась раньше.