Сибирские огни, 1977, №1

ский химик Фридрих Мишер обнару­ жил в ядрах живых клеток наличие ки­ слот, которые нарек нуклеинами (от ла­ тинского nucleus — ядро). Один из типов обнаруженных Мишером кислот содер­ жал, помимо всего остального, пяти­ атомный сахар, называемый дезоксири- бозой. Отсюда и пошло наименование — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). И вот к середине уже нашего, двадца­ того столетия выявилось, что матери­ альной основой генов в хромосомах как раз и является молекула ДНК — гигант­ ский биополимер, состоящий из множе­ ства нуклеотидов-мономеров. В 1953 го­ ду английский физик-теоретик Френсис Харри Комптон Крик и американский биохимик Джеймс Уотсон сделали уче­ ному миру подарок, за которой были удостоены Нобелевской премии: рас­ шифровали пространственную структу­ ру таинственного биополимера. У него оказался облик этакой винтообразной лестницы. Живую лестницу так и на­ звали: двойная спираль ДНК. Было установлено, что гены представ­ ляют собой отрезки, строго локализо­ ванные отрезки каждой из нитей, составляющих двойную спираль, и рас­ становка генов в той и другой нитях та­ кова, что нити взаимно дополняют одна другую, взаимно пригнаны, взаимно со­ ответствуют одна другой, как ключ — замку, а замок — ключу. Они, говоря языком биологии, комп­ лементарны, и эта комплементарность, как выяснилось, предусмотрена Приро­ дой с чрезвычайно важной целью: моле­ кула ДНК обладает уникальной способ­ ностью — ею и определяется передача наследственной информации! — уни­ кальной способностью к самокопирова- нию, а самокопирование только и воз­ можно благодаря комплементарности нитей. Перед началом удивительнейшего и самого важного для всего живого про­ ц есса— деления клетки — спираль ДНК развертывается, расплетается (на то она и двойная!), и каждая из освободивших­ ся нитей тотчас начинает притягивать к себе элементы, комплементарные тем, из каких построена сама. То есть фор­ мирует копию утраченной нити-сестры, с которой вместе только и может воз­ вратиться в «исходное» положение — свернуться снова в спираль. После это­ го клетка делится, и в народившиеся дочерние клетки расходятся дочерние молекулы ДНК. В идеале две новые молекулы ДНК похожи, как две капли воды, на моле- кулу-мать и в таком же объеме обеспе­ чены наследственной информацией обо всех задатках, обо всех признаках и свойствах организма. Порою же при до­ страивании расплетающихся нитей про­ исходит незапланированная перестрой­ ка тех или иных комплементарных элементов, структура генов на этих уча­ стках нитей изменяется, а значит стано­ вится иным и характер наследственной информации, уносимой той или иной из дочерних молекул ДНК. Такая ошибка при формировании новых копий ДНК носит наименование мутации (от латин­ ского mutatio — изменение, перемена). Гениальное изобретение Природы — самокопирование биополимера ДНК — позволяет заключенным в нем генам со­ хранять от поколения к поколению большую часть накопленной информа­ ции, а способность к мутированию обес­ печивает наследственную изменчивость, лежит в основе эволюции. Поразителен этот микромир живой материи: мельчайшие, недоступные че­ ловеческому глазу частицы выступают в роли кладовых бесценных сокровищ — всех эволюционных достижений жизни. Из микроскопических буквочек — ге­ нов — складываются'- тексты, которые, обретя плоть, становятся деревом ниаг- родхи, бактерией, слоном, обезьяной, че­ ловеком... Есть умельцы — умудряются на рисо­ вом зернышке разместить текст средне­ го по размерам стихотворения. Можно сказать, верх компактности. Однако эта компактность рядом с текстом ДНК мо­ жет предстать как невообразимая раз­ мазня: все наследственные тексты всех людей, населяющих сегодня планету,— все тексты, соединенные вместе, заняли бы объем, равный одной капле воды. С другой стороны, если бы развернуть в строки, одна за другой, тексты ДНК, уп­ рятанные в клетках всего лишь одного человека (хотя бы того же мужчины ве­ сом в 65 килограммов),— развернуть, со­ ставив общую нить, она протянулась бы вдоль всего диаметра Солнечной систе­ мы. А диаметр этот довольно-таки ве­ лик: двенадцать миллиардов километ­ ров. В генах закладывается наследствен­ ная информация — из поколения в по­ коление, из века в век. Непрерывная цепочка наследственности протянулась к нам из темной, как нефтяная скважи­ на, глубины тысячелетий, цепочка, рав­ ная, наверное, диаметру уже всей, доступной нашему огляду, Вселенной. Какие изменения претерпела она за многомиллионное свое существование? Что донесла, что порастеряла? И что приобрела?.. И нет ли во всем живом — в клетках живого — субстанций, подобных генам, но несущих не наследственные признаки, а багаж впечатлений, отло­ жившихся за годы жизни всех наших предков, начиная с шимпанзе? Что, ес­ ли эти «гены» существуют, но мы не умеем пробудить их, проявить этот не­ гатив? Но вернемся с облаков на землю. Двойную спираль ДНК по праву назва­ ли одним из «открытий века». Эта вин­ тообразная лестница привела в святая святых, по ее ступенькам ученые устре­ мились в самые глубины жизни, к сок­ ровенным истокам. Народилась и стала стремительно развиваться совершенно новая область знания — молекулярная