Сибирские огни, 1965, № 002

теринских молекул и в точности воспро­ изводят их. Установлено, что записанный в моле­ куле ДНК генетический код определяет порядок расположения аминокислот в белковой молекуле, от чего зависят свойства самого белка. Молекула ДНК состоит из десятков тысяч нуклеотидов, что допускает прак­ тически неограниченное количество со­ четаний азотистых оснований и с избыт­ ком обеспечивает возможность кодиро­ вания всех имеющихся в организме бел­ ков. В 1961 —1962 гг. были вскрыты принципы строения генетического кода, а также некоторые его свойства. Было показано, что кодирующими свойствами обладают тройки (триплеты) азотистых оснований, которые названы кодонами. Обнаружено, что генетический код не имеет «запятых», т. е. между кодонами нет каких-либо интервалов, прерываю­ щих генетическое сообщение, что он яв­ ляется неперекрывающимся, т. е. -азоти­ стые основания, относящиеся к тому или иному триплету, не могут одновременно участвовать в кодировании, осуществ­ ляемом соседним триплетом, и, наконец, что генетический код является вырож­ денным, т. е. одна и та же аминокислота может кодироваться триплетом разного состава. Код, по-видимому, универсален для всех обитающих на земле организ­ мов. Передача информации с ДНК о строе­ нии белковых молекул осуществляется при помощи другой нуклеиновой кисло­ ты — рибонуклеиновой (РНК). РНК также является полимером: она несет те же азотистые основания, что и ДНК (¡за исключением тимина, место которого за­ нимает урацил). Молекула РНК строит­ ся на основе ДНК таким образом, что кодирующиеся свойства ДНК полностью воспроизводятся молекулой РНК. В клет­ ке имеется несколько типов РНК; они отличаются между собой по молекуляр­ ному весу и, что особенно важно, по вы­ полняемым в процессах биосинтеза функциям. Сборка аминокислот в белковые мо­ лекулы осуществляется на основе высо­ кополимерной, так называемой информа­ ционной РНК в особых клеточных струк­ турах — рибосомах. Транспортировка аминокислот в рибосомы к информацион­ ной РНК осуществляется с помощью сравнительно низкополимерной транс­ портной РНК. Таким образом, именно структура информационной РНК опреде­ ляет место и порядок расположения ами­ нокислот в молекулах белка, т. е. основ­ ные свойства последнего. Участок моле­ кулы ДНК, контролирующий, независи­ мо от других участков, синтез того или иного белка — фермента, называется цистроном. В настоящее время у ряда микроорганизмов хорошо изучены структура и функции многих цистронов. Установлено, что цистроны, контролиру­ ющие этапы синтеза определенного бел­ ка, сцеплены в блоки (опероны); опреде­ лены размеры отдельных цистронов; вскрыты системы сложного взаимодей­ ствия между ними. Установлено, что не­ которые цистроны (операторы) осущест­ вляют функцию включения в процессы биосинтеза тех цистронов, которые син­ тезируют информационную РНК. Опера­ торы, в свою очередь, находятся под контролем других цистронов •—• регуля­ торов, осуществляющих, при посредстве цитоплазматических веществ, регулиро­ вание работы оперонов и следователь но, активность процессов биосинтеза. Вывод: гены составляют сложную са­ морегулирующуюся систему, обеспечи­ вающую строгое согласование процессов биосинтеза путем учета биохимической ситуации в клетке. Молекулярная организация наследст­ венных структур едина для организмов всех эволюционных уровней. Однако у многоклеточных организмов ДНК в хро­ мосомах не существует в чистом виде, а всегда находится в соединении с белком; в структуру хромосомы входит не одна, а, по-видимому, сотни молекул ДНК. Все это сильно усложняет организацию генетического материала на уровне хро­ мосом. Исследования в этом направле­ нии интенсивно развиваются. Как видите, генетика вскрыла неравно­ значность ядерного материала и цито­ плазматической части клетки^в явлениях наследственности. Элементарная едини­ ца жизни — клетка в процессе эволю­ ции оказалась дифференцированной та­ ким образом, что функцию хранения и передачи наследственной информации не­ сет в основном хромосомный аппарат ядра, процессы же специфического био­ синтеза, лежащие в основе индивидуаль­ ного развития организма, осуществляют­ ся на основе поступающей из ядра ин­ формации в цитоплазматических органел- лах клеток. Возникающие в клетке из­ менения или нарушения структуры хро­ мосом* необратимы и не компенсируемы, изменения же в структуре цитоплазма­ тической части клетки обратимы и ком­ пенсируемы, если хромосомный аппарат ядра обеспечивает поступление в цито­ плазму информации о процессах жизне­ деятельности. Например, в опытах по раздельному облучению ядра и цитоплазмы половых клеток шелковичного червя было показа­ но, что из оплодотворенной яйцеклетки, цитоплазма которой подвергнута колос­ сальной дозе рентгенизации (500 тыс. рентген), а ядро не рентгенизировано, развиваются совершенно нормальные ор­ ганизмы, тогда как облучение только ядра в несколько раз меньшими дозами (6—10 тыс. рентген) при необлученной цитоплазме ведет к гибели зародышей. В настоящее время в генетике накоп­ лено много фактов, свидетельствующих о том, что и цитоплазма клетки играет активную роль в развитии, а в некото­ рых случаях и в наследовании. Напри