Когда отступает фантастика
Шрифт:
Выяснилось, что пустой карандаш — белковая оболочка вируса — не может развиваться и размножаться в растении. Но затем Френкель-Конрад ухитрился вновь вставить грифель (РНК) в пустой карандаш. И после этого вирус как ни в чем не бывало активно размножался на листьях табака. Отсюда напрашивается естественный вывод, что наследственные свойства вируса табачной мозаики определяются нуклеиновой кислотой.
Но есть и другая, может быть не менее важная, сторона этих экспериментов. Впервые в истории биологии в пробирке живой вирус был восстановлен (реконструирован) из его неактивных компонентов.
Это
Но вернемся к работам Френкель-Конрада. Воссоздав живой вирус из его составных частей, исследователь на этом не успокоился. Он взял два вида ВТМ, которые обычно дают при развитии на листьях табака разную мозаику, и поменял в них грифели. Иначе говоря, РНК одного вида была соединена с белком другого вида ВТМ. Так был «собран» уже комбинированный вирус. Существо, никогда до этого не существовавшее в природе, было создано в 1956 году руками человека из химических веществ, взятых от разных организмов.
И когда новым вирусом заражали табак, на листьях всегда развивался тот вирус, чья РНК использовалась в качестве грифеля. Этот опыт снова показал, что активной частью вируса является РНК. Так еще раз, и теперь уже окончательно, было доказано участие нуклеиновой кислоты в передаче наследственных признаков. В этом случае — инфекционности вируса.
И все-таки эксперименты Френкель-Конрада и Шрамма не были последними удивительными открытиями, которые касались нуклеиновых кислот и вирусов.
Создание новых живых существ оказалось не окончательным сюрпризом преподнесенным генетике вирусами. Теперь уже мало кто сомневался в генетической роли нуклеиновых кислот. Но в структурной форме ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, еще оставались слабые места. Так, не было понятно, как развертываются двухспиральные молекулы ДНК. За счет какой энергии происходит разделение и самоудваивание молекул? Недостаточно выяснено это и сейчас. И все-таки факт, что ДНК имеет двухспиральную комплементарную структуру молекул, теперь уже ни у кого не вызывает сомнений.
Исходя из этого, английский ученый Дотти поставил перед собой цель: развернуть молекулу ДНК на две цепочки, составляющие спираль, а потом попробовать собрать ее заново. Эту трудную задачу удалось решить, используя реакцию молекул ДНК на разность температурного перепада. В результате действия определенных температур в растворе оказывались односпиральные цепочки молекул ДНК. Никакой биологической активностью такие «полумолекулы» не обладали. Однако, меняя условия опыта, можно было вновь собрать половинки в двухспиральные молекулы. Восстановившаяся таким образом нуклеиновая кислота снова обладала биологическими свойствами. Она воспроизводила в потомстве все признаки микроорганизмов, из которых была ранее выделена. Так был найден способ
Но Дотти пошел дальше. А что, если для опытов взять ДНК от разных микроорганизмов, обладающих разными свойствами? Допустим, от микробов, невосприимчивых к пенициллину, и от микробов, невосприимчивых к стрептомицину. Поместив их ДНК в один раствор, попробовать затем разделить их на «полумолекулы», а потом собрать заново в молекулы целостные. Что произойдет? Ведь обязательно случайно какие-нибудь чужие половинки соединятся вместе. Тогда должен возникнуть организм, обладающий новыми свойствами. Он будет невосприимчив и к стрептомицину и пенициллину. Такова была идея эксперимента.
После многих трудов опыт, когда из десятков тысяч молекул нужно было выделить лишь единичные гибридные молекулы, обладающие смешанными свойствами, удался. Это был новый шаг по сравнению с работами Френкель-Конрада и Шрамма. Здесь удалось создать организмы, которые сочетают свойства двух исходных форм, используя при этом только чистую ДНК. И если Шрамм и Френкель-Конрад сумели провести гибридизацию на уровне молекул, создавая новый нуклеопротеид, то Дотти удалось из половинок молекул создать новую гибридную молекулу ДНК.
Так на наших глазах были сделаны первые шаги к расшифровке тайны наследственности и синтеза белка. Благодаря успехам молекулярной биологии перед наукой открылись необозримые горизонты управления наследственностью микроорганизмов, растений и животных, излечения наследственных болезней, новых методов борьбы с вредными вирусами и бактериями.
Может быть, некоторым это покажется фантастикой, но я уверен, что недалеко время, когда наука начнет создавать живые клетки ранее неизвестных растений и животных.
Вспомните, в какие глубокие тайны микромира проникли ученые всего за 70 лет, прошедших со времени открытия Ивановским первого вируса. А с каждым годом темпы развития науки нарастают. Можно смело сказать, что за последние 15 лет в области познания физико-химических основ жизни сделано больше, чем за все время развития биологии.
Через смерть к жизни
Космический корабль с субсветовой скоростью идет к Земле. Остается несколько дней пути, и космонавты, измученные длительным полетом в глубины галактик, с нетерпением ждут мига возвращения на родную планету.
На корабле все автоматизировано, а поэтому экипаж состоит всего из двух человек: командира корабля и его жены.
Экспедиция задание выполнила, и, хотя связь с Землей нарушена, а время там, согласуясь с теорией Эйнштейна, убежало намного вперед, будущее не тревожит супругов.