Сибирские огни, 1961, № 4

функции: участвуют в синтезе белков и в передаче наследственных признаков. Обе эти функции теснейшим образом связаны между собою. Становится все более очевидным, что передача определенных признаков из поколения в поколение сво­ дится, в основном, к передаче сведений о том, какие белки должны синтезиро­ ваться у потомков. Сейчас уже известны многие конкретные признаки, определя­ ющие наличие или отсутствие у потомка одного какого-либо белка-фермента (цвет глаз у насекомых, окраска цветов у растений, некоторые наследственные заболевания человека и др.). Под натиском совместных усилий биологов, химиков и физиков многое в вопросах наследственности и синтеза белков уже стало ясным. Нуклеиновые кислоты так же, как и белки, являются сополимерами, но по­ строены они из «кирпичей» только четырех «сортов». Такими «кирпичами» яв­ ляются нуклеотиды—соединения более сложные, чем белковые аминокислоты. Нуклеотид состоит из сахара, остатка фосфорной кислоты и одного из четырех азотистых оснований. Характер азотистого основания определяет тип всего нукле­ отида. Молекулы нуклеиновых кислот составлены из нескольких тысяч нуклеоти­ дов. Как и белки, нуклеиновые кислоты имеют огромные комбинационные воз­ можности, так как количество перестановок четырех нуклеотидов в цепи из ты­ сячи таких элементов определяется величиной порядка 10509. Столько же может быть и молекул нуклеиновых кислот, отличающихся между собою порядком че­ редования нуклеотидов в. цепи. Исследования показали, что ДНК является спиральной структурой из двух цепей нуклеотидов. Удалось измерить расстояние между двумя цепями спира­ ли: оно составляет 12 ангстрем (ангстрем — одна десятимиллионная доля мил­ лиметра). Это расстояние дает возможность разместиться в такой двойной спира­ ли друг против друга только двум определенным нуклеотидам размером в 5 и 7 ангстрем. Замечательным свойством нуклеиновых кислот является их способность к самовоспроизведению, к синтезу собственных копий. Ряд исследований послед­ них лет свидетельствует о том, что в процессе самокопирования две цепи нуклео­ тидов, составляющие структуру ДНК, расходятся, и каждая из них достраивает дополнительную вторую цепь за счет имеющихся в клетке свободных «кирпи­ чей», образуя вновь двойную спираль, совершенно идентичную исходной. При делении клетки в каждую из двух вновь образовавшихся клеток попадает по од­ ной такой структуре ДНК. Самоудвоение ДНК предшествует делению клетки. Та­ кое свойство обеспечивает передачу и сохранение особенностей структуры ДНК. Вследствие этого в каждом поколении сохраняется постоянный состав основ­ ных структур, с которыми связана передача наследственных признаков. Совершенно ясно, что наследственные структуры должны обладать таким постоянством, иначе невозможно было бы сохранить в поколениях все признаки родителей, сохранить постоянство видов растений, животных, микроорганизмов. Этот механизм отнюдь не исключает изменчивости. В определенных, относитель­ но небольших пределах он может изменяться под действием факторов внешней среды, обеспечивая появление новых признаков. Это связано с тем, что ДНК в наследственных структурах не является изолированной системой, она находится во взаимосвязи со всем организмом, со всей внешней средой, она постоянно об­ новляется и способна изменяться. Ряд данных говорит о том, что в ядрах клеток, где находится ДНК, идет синтез молекул РНК, в которых, как полагают, повторяется в основном характер чередования нуклеотидов молекулы ДНК. Молекулы РНК выходят из ядра в пла­ зму клеток, где непосредственно и участвуют в синтезе белков. Характер чередо­ вания нуклеотидов в цепи полимерной РНК определяет чередование аминокислот в нолимерных белковых цепях. Таким образом, молекулы ДНК являются своего рода «матрицами», шабло­ нами; «матрицы» передаются без больших изменений из поколения в поколение, сохраняя наследственную информацию. Предполагают, что в течение всей жиз­ ни организма на этих «матрицах» «штампуются» молекулы полимерной РНК, которые обеспечивают синтез совершенно определенных, необходимых для данно­ го вида белков Поток наследственной информации от стабильных наследуемых по­ лимерных цепей ДНК через полимерную РНК реализуется в синтезе белковых молекул определенного состава. Не все еще в этих представлениях в одинаковой мере доказательно, но основные звенья в последние годы получили решающие подтверждения. Исключительно важная роль нуклеиновых кислот в явлениях наследствен­ ности сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений. Спорным еще остается во­ прос об удельном весе и роли белков в сохранении и передаче наследственных признаков. Спорным является и вопрос о механизмах изменчивости наследствен­ ных структур' не ясно пока, идет ли поток информации только в одном направле­ нии — ДНК -*■ РНК белок,— или, возможно, что изменения белков, происхо- д «Сибирские огни» № 4.