ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кризис молекулярной биологии из "Самая главная молекула" В основе того, что зовется здравым смыслом лежит принцип, согласно которому из различных возмож ных объяснений мы отдаем предпочтение, при прочих рав ных условиях, простейшему. Сознательно или бессозна тельно этим принципом руководствуются все здравомысля щие люди — и старушка, потерявшая очки, и криминалист раскрывающий преступление, и ученый, исследующий при роду. Правда, объяснение, представляющееся нам самым простым, вовсе не обязательно оказывается верным. Но хотя во многих случаях мы понимаем, что выбор, скорее всего, окажется неверным — другого пути у нас нет. Простейшее объяснение имеет приоритет перед всеми остальными уже потому, что его легче всего опровергнуть и поэтому именно его нужно прежде всего проверять. [c.49] На заре молекулярной биологии, в 50-х годах, ответить на вопрос о том, как функционирует молекула ДНК в клетке, ничего не стоило. В самом деле, что нужно объяснить А вот что как ДНК удваивается и как на ней синтезируется мРНК. Или, выражаясь на научном языке, как протекают в клетке два главных процесса — репликация ДНК и транскрипция. [c.50] Если идут два процесса, то должны существовать два фермента ДНК- и РНК-полимеразы. Эти белки искали, и их действительно нашли в клетке. Все просто и ясно. Правда, много лет спустя выяснилось, что та ДНК-полимераза, которую при этом обнаружили (ее называют ДНК-полимеразой Корнберга) вовсе не главное действующее лицо при репликации. Оказалось, что эта ДНК-полимераза служит в клетке для залечивания брешей, образующихся в ДНК в процессе репликации и репарации. Самим процессом репликации ДНК ведает в клетке совсем другой фермент. [c.50] Не будем понапрасну ломать голову. При изучении живой природы сплошь и рядом бывает так, что два или даже более объяснений сосуществуют — в одних случаях годится одно, в других —другое. Так случилось и с проблемой регуляции транскрипции — реализуются обе возможности. [c.50] Из кишечной палочки был выделен белок-репрессор, который очень прочно связывается с ДНК у самого начала определенного гена, между промотором и инициирующим кодоном, и не дает РНК-полимеразе считывать этот ген. Так реализовалось одно возможное объяснение. [c.50] Потом наступила очередь второго. Когда кишечная палочка заражается бактериофагом Т7, то сначала часть генов фаговой ДНК считывается хозяйской РНК-полимеразой. Но потом появляется совсем другая, фаговая РНК-полимераза, которая начинает считывать остальные, так называемые поздние , гены фаговой ДНК. Так в зараженной клетке происходит процесс перехода власти от законного хозяина, ДНК Е. oli, к вторгшемуся паразиту — фаговой ДНК. Заметим, между прочим, что факт переключения синтеза молекул РНК с ранних на поздние при фаговой инфекции был открыт нашим соотечественником Р. Б. Хесиным и его сотрудниками на рубеже 50-х и 60-х годов. [c.51] И вот в конце 60-х годов стали поговаривать, что, мол, с ДНК все ясно, с проблемой синтеза белка тоже покончено (к тому времени был расшифрован генетический код), и молекулярным биологам пора переключаться на новые проблемы, например, на проблему высшей нервной деятельности мозга. Некоторые, кстати, так и поступили. Потом-то стало ясно, что это был период, кбгда старые идеи и методы уже исчерпали себя, а новые еще не появились. А многим показалось, что и самих проблем не осталось. Простейшие ответы были возведены в ранг абсолютных истин. Впрочем, все это ясно только теперь — задним умом все крепки а тогда, наверное, никто не подозревал, что 70-е годы пройдут под знаком ДНК. [c.51] Напомним, что основные положения молекулярной биологии, считавшиеся установленными раз и навсегда, сводились к следующему. Все живые организмы на Земле имеют одинаковое устройство самого основного клеточного аппарата, ведающего синтезом белка. Этот аппарат устроен так. [c.51] Отдельные положения этой схемы, этой главной догмы молекулярной биологии, были доказаны на разных объектах, хотя главным полигоном была, конечно, знаменитая кишечная палочка Е. соН. Но схема получилась настолько простой и естественной, она так хорошо объясняла все генетические данные, что ее универсальность для всего живого не вызывала ни малейших сомнений. Разумеется, некоторые отличия ожидались при переходе к высшим организмам. Так, предполагалось, что у высших ббльшая часть ДНК будет занята управленческим аппаратом , т. е. регуляторные участки, сопровождающие гены, будут гораздо более протяженными, чем у бактерий. [c.52] Так-то оно так, но вся беда заключалась в том, что, хотя в принципе все казалось понятным, никакой возможности приложить на деле полученные знания не проглядывало. Разумеется, недостатка в разговорах о пересадке генов, о генной инженерии не было. Но дальше разговоров дело не шло. Попытки сделать что-то реальное упирались в отсутствие методов, которые позволяли бы резать ДНК на куски, отделять разные куски друг от друга и потом сшивать их вновь, как того хочет экспериментатор. Без овладения этой техникой все разговоры о генной инженерии оставались маниловщиной. [c.52] Обсуждали всевозможные проекты. Физики и химики перебирали свои арсеналы средств. А не ударить ли по ДНК лазером А может быть, ее чуть-чуть подплавить, и потом подействовать ферментом, расщепляющим только одиночную нить Ведь все молекулы с одинаковой последовательностью должны плавиться в одних и тех же местах. Идея неплохая. Стали пробовать. Оказалось, что так резать ДНК можно, но разные молекулы хоть чуть-чуть, но отличаются по длине. Это отличие составляет несколько десятков нуклеотидов, так что эта методика еще на порядок не дотягивала по своей разрешающей способности до предъявляемых генной инженерией жестких требований. [c.53] Расшифровывать последовательности сравнительно коротких полимеров таких, как белки, научились, а вот с ДНК ничего не получалось, прежде всего из-за ее длины. Если бы удалось разбить ее на короткие участки по сотне-другой нуклеотидов, то и прочесть последовательности в них как-то бы удалось. Но как разбить длинную цепь на маленькие куски строго определенным образом Опять та же проклятая проблема. И опять требовалась та же дьявольская точность — до одного нуклеотида. Мы видим, что молекулярная биология в самом деле оказалась в тупике. [c.53] Во всем мире тогда, на рубеже бО-х и 70-х годов, едва ли удалось бы отыскать горстку чудаков, которые считали, что слишком рано ставить точку в фундаментальных исследованиях ДНК, что сложившиеся представления хоть логически и замкнуты, но представляют собой лишь простейшие, еще очень далекие от истины, решения, что природа устроена гораздо сложнее и интереснее. Их никто не слушал. Их не принимали всерьез. А если и выслушивали, то разводили руками. Чего вам не хватает в этом практически законченном здании Нет, конечно, кое-какие детали еще оставалось выяснить. Но они не дадут ничего принципиально нового. Если вам не жаль попусту тратить время — что же, занимайтесь пустяками. А мы поищем себе занятие поважнее. Что же касается проблемы разрезания ДНК, то это, конечно, достойная задача, но, по-видимому, неразрешимая. Стену лбом не прошибешь. [c.54] Вернуться к основной статье