Яблони на Марсе - Чирков Юрий Георгиевич. Страница 35

Любопытно, что в 1933–1937 годах он работал в Москве в Институте генетики АН СССР, куда его пригласил академик Вавилов. Вернувшись в Америку, Мёллер долго не мог найти подходящей работы, его считали коммунистом! Обозленный, он, ненавидящий антисемитизм, немец по национальности, чтобы подразнить власти, стал выдавать себя… за еврея.

Морган делал ставку на молодых и не ошибся: в его лаборатории родилось множество замечательных открытий.

Президент Национальной академии наук США с 1921 по 1931 год, почетный член АН СССР, 1931 год, что, однако, не помешало в послевоенные годы Лысенко и его приспешникам объявить Моргана метафизиком и идеалистом, был в 1933 году удостоен Нобелевской премии.

А еще Моргану помогли трудности. Ученый обычно работал с кроликами, мышами и крысами, но в то время бюджет университетской лаборатории был весьма скромен, денег на сооружение большого вивария ему не дали. Пришлось искать новый экспериментальный объект, и Морган выбрал крошечную плодовую мушку дрозофилу. Редкий случай, когда скупость снабженцев оказала науке неоценимую услугу!

Дрозофила, Drosophila melanogaster, что означает «любительница росы с черным брюшком», все мы не раз видели эту мушку, вьющуюся вокруг перезрелых фруктов, стала для Моргана величайшей удачей. И сегодня число исследователей, занимающихся во всем мире этой мухой, насчитывает не одну тысячу. Почему? Что сделало мушку такой популярной? Об этом стоит поговорить особо.

Стеллажи, стеллажи… От пола до потолка. В неярком свете люминесцентных ламп (шестнадцать часов — день, с 12 до 8 утра — ночь) поблескивают на стеллажах тысячи пробирок-стаканчиков. В них ползают, вьются, копошатся крохотные существа с прозрачно-серыми крылышками…

Дрозофила, это маленькое, длиной около 3,5 миллиметра, со вздутым телом и обычно красными глазками насекомое легко разводить в пробирках на засеянных дрожжевыми клетками растертых бананах или просто манной каше с изюмом.

Главное достоинство дрозофилы — ее плодовитость. При температуре 25 градусов по Цельсию новое поколение мух появляется на свет через 10–12 дней. Одна самка может дать более тысячи потомков. Потому только за год удается получить 30–35 поколений и изучить сотни тысяч особей. Богатейшие возможности для тех, кто прослеживает длинные наследственные линии!

А еще дрозофила привлекательна вот чем. Наследственные проявления у нее бесчисленны и вместе с тем просты и легко различимы. Как окраска, форма семян и другие признаки у выбранного когда-то Г. Менделем гороха!

Мушки различаются укороченными крыльями (они могут быть и совсем маленькими, и загнутыми кверху и т. д.), цветом глаз (белые вместо нормальных — красных) и различными иными особенностями.

Исследуя под микроскопом ядра клеток дрозофилы, Морган и его ученики установили фундаментальные факты. Особые ядерные тельца — хромосомы (от греческого «chroma» — «краска» и «soma» — «тело», названы так вследствие способности хромосом сильно окрашиваться определенными красками, они делают хромосомы хорошо видимыми, что облегчает их изучение) меняли свою структуру, форму вместе с изменениями облика самой дрозофилы. Значит? Следовательно, сделал Морган вывод, гены должны локализоваться именно в хромосомах.

Не сразу, не вдруг пришел Морган к такому заключению. Хромосомная теория наследственности стала результатом огромной серии (благо плодовитость дрозофилы позволяла!) экспериментов.

Понятно, поначалу моргановские представления многим казались невероятными. Николай Иванович Вавилов, в 1921 году побывавший в США у Моргана, вспоминал позднее: «В этой лаборатории скептики выслушивались с особым вниманием. Исходя из сложности явлений наследственности и развития, мы полагали в то время, что строгое расположение генов в хромосомах в виде бус в линейном порядке мало вероятно. Такое представление казалось нам механистическим. Подобно другим, мы высказали наши сомнения Моргану. Он ответил нам, что он сам, как эмбриолог, вначале был большим скептиком, но колоссальное количество фактов наиболее просто объяснялось и объясняется линейным расположением генов. Он предложил нам посвятить несколько дней конкретному просмотру опытных материалов, на которых построена линейная гипотеза, добавив при этом, что охотно согласится с любой другой гипотезой, удовлетворительно объясняющей все наблюдаемые факты».

Состав хромосом, их строение необычайно сложны. Это смесь многих компонентов. Тут и открытые Мишером нуклеиновые кислоты. Их названия ДНК и РНК, это сокращения, которые, должно быть, из-за позднее осознанного почтения принято писать с большой буквы; полное же и труднопроизносимое их название — дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты. И различные белковой природы ферменты (а белки с давних пор считаются основным элементом жизни; здесь можно сослаться хотя бы на известную цитату из «Анти-Дюринга»: «Жизнь есть способ существования белковых тел»), и многие другие вещества. Так что же из них ведает наследственностью? Определяет ее? Служит ее материальным носителем?

Ответы на все эти вопросы, казалось бы, дали опыты Освальда Теодора Эвери (1877–1955), человека, как и Мишер, большой скромности и сдержанности. Ему было немало — 67 лет, когда он, сотрудник Рокфеллеровского института в Нью-Йорке, сделал важный вклад в учение о генах.

В 1944 году в статье Эвери и его сотрудников была раскрыта химическая природа вещества, ответственного за наследственные изменения.

Эвери экспериментировал с пневмококками, микронных размеров бактериями, вызывающими у людей воспаление легких. И показал, что наследственные черты могут передаваться от одной бактерии к другой через посредство очищенного препарата молекул ДНК.

Исследователи, вводя в культуру пневмококков ДНК, выделенные из микробов того же вида, но другой расы, вызвали у пневмококков появление нового признака, которым они прежде не обладали, но который наблюдался у бывших владельцев ДНК.

Чтобы еще больше уверить себя и мир в своей научной правоте, экспериментаторы провели и контрольный опыт: перед тем как вводить, разрушили ДНК. На этот раз эффект передачи нового признака не отмечался.

Важные наблюдения. До этого считалось общепринятым, что гены — это особый тип белковых молекул, но нуклеиновые кислоты вовсе не были белками!

Если учесть еще и тот факт, что присутствие ДНК было обнаружено в хромосомах всех клеток, опыты Эвери заставляли предположить, что все гены состоят не из белка, а из ДНК. А если это так, то в раскрытии секрета жизни вовсе не белки станут Розеттским камнем. (Эта базальтовая плита с идентичными надписями на древнеегипетском и древнегреческом языках помогла в 1822 году Жан Франсуа Шампольону начать расшифровку египетской иероглифической письменности.) Именно ДНК, казалось бы, должна дать ключ, который позволит узнать, каким образом гены определяют, в числе прочего, цвет наших волос и глаз, вероятно, и наш ум, а может быть, и нашу способность нравиться другим.

Тут историки науки вынуждены были вспомнить событие 75-летней давности — обнаружение Мишером нуклеиновых кислот. Осознать значимость этого открытия, воздать должное этому скромному подвижнику науки.

Впрочем, в 40-х годах мнение о связи генов с ДНК еще не было однозначным. Многие тогда считали бактерии (пневмококки!) совсем особой формой жизни, где все не так, как у человека или животных.

Были и другие сомнения. Прославленный генетик Г. Мёллер полагал, что ДНК — это просто вещество, способное вызывать изменения в генах (то есть производить мутации). А что-де сами-то гены все-таки имеют белковую природу…