НЕВЕРОЯТНО - НЕ ФАКТ

СТРУКТУРА ГЕНА

Написав название параграфа, я задумался, что де­лать дальше. Рассказать о структуре ДНК относительно несложно, но ведь у меня иная цель — объяснить чита­телю, каков атомный механизм формирования наслед­ственных признаков. А посильная ли эта задача? Дорога от структуры ДНК даже к цвету глаз, не говоря уже к складу характера, очень длинная и тернистая. Места­ми она превращается в тропинку, а то и вовсе преры­вается непроходимыми оврагами.

О колоссальных успехах биологической физики за последние десятилетия я хорошо знал и тем не менее реШ'гл посоветоваться с узким специалистом, превосход­но знающим молекулярную биологию.

— Могу ли я пренебречь некоторыми деталями, неясностями, противоречиями и ограничиться изложе­нием концепций «один ген — один фермент»? — спро­сил я его.

— Положение не совсем так формулируется, — отве­тил он. — Сейчас говорят «один ген — одна полипеп- тиДная цепь».

— Но можно мне не входить в эти детали? Принцип ведь мало меняется, а нашим читателям, мне думается, интересно знать лишь общую идею.

— Пожалуй, можно, — согласился коллега.

И я решил ограничиться ответом на небольшое число вопросов, которые мне кажутся важнейшими.

Вопрос Первый: в каком взаимоотношении находятся ген и молекула ДНК?

Оказывается, ген — зто не молекула. Ген — кусочек молекулы. Одна молекула содержит в себе множество генов, расположенных один за другим.

Молекулы ДНК видны в электронный микроскоп И кажутся узенькими длинными палочками. Чтобы пра­вильно представить себе соотношение длины и ширины этой молекулы, вспомните железнодорожный рельс кило­метровой длины.

Как уже говорилось выше, молекула представляет собой линейный остов, к которому привешены в сумбур­ном порядке азотистые основания четырех типов А, Г, Т и Ц.

Так вот, один ген — это участок цепи ДНК, кото­рый состоит примерно из полутора тысяч этих основа­ний. Специфичность гена, то есть то, что этот ген имеет отношение к цвету глаз, а не к форме носа или что он человеческой особи, а не кошки, определяется порядком в расположении А, Г, Т и Ц. Можно сказать, что каж­дый ген характеризуется на молекулярном языке фра­зой, состоящей из полутора тысяч букв.

А как определить, где кончается один ген и начи­нается другой? — спросите вы. Вопрос законный, и на него есть ответ. Так же как в азбуке Морзе, на четырех­буквенном языке азотистых оснований существует сим­вол, соответствующий точке, которая отделяет одиц ген от другого. Вас может заинтересовать количество генов в одной ДНК-

Считается, что их, вероятно, примерно десять тысяч; и каждая человеческая особь характеризуется десятью тысячами признаков. Но ведь на Земле живет около че­тырех миллиардов людей, а признаков всего лишь де­сять тысяч, как же быть с этим несоответствием?

Число разных вариантов генных структур будет не­обозримо больше, чем четыре миллиарда (4-Ю9). Дей­ствительно, если каждый ген может выступить в двух разновидностях (голубые глаза — карие глаза), то число этих структур будет равно 210000 по той же причи­не, по которой число вариантов распределения «крас­ного» и «черного» в случае пяти рулеточных игр рав­но 232. Много ли это — два в степени десять тысяч? Поря­дочно. Так как два в десятой степени равно примерно одной тысяче, то есть десяти в кубе, то 2Ш00° будет рав­но 103000 — единица с тремя тысячами нулей. А это чис­ло «чуточку» больше четырех миллиардов. Коммента­рии нужны? Пожалуй, нет.

Теперь надо сказать несколько слов о работе гена и пояснить таинственную формулу «один ген — один фермент».

Какая ткань в организме вырастет из клеток, опреде­ляется в первую очередь белковыми молекулами — ферментами, фабрикуемыми генами. Каждый ген со­здает одну определенную молекулу белка — один фер - мет. С помощью этого фермента и происходит строи­тельство всего организма. При этом каждый фермент на редкость специализированный работник. Один фер­мент устанавливает, образно говоря, только стекло фор­точки, что на кухне, другой ответствен за электрический выключатель в столовой комнате, третий — за левый водопроводный кран. Но как он это делает? К сожале­нию, ответить на этот вопрос сейчас просто невозможно. Пришлось бы писать другую книгу, более профессио­нальную и более проблемную. А эту надо кончать. Мне остается сказать лишь несколько общих слов.

Открытие структуры ДНК и механизма репликации гена явилось мощным толчком для развития молекуляр­ной генетики. Множество явлений получило истолкова­ние на молекулярном уровне, ряд фактов был успешно предсказан. Не надо, конечно, представлять себе, что с этим открытием внесена уже достаточная ясность в по­нимание всех жизненных процессов. Напротив, надо честно признаться, что в этом направлении сделаны лишь первые шаги. Тем не менее важность открытия Уотсона и Крика огромна уже хотя бы потому, что для всех естествоиспытателей стала очевидной справедли­вость интерпретации жизни на молекулярном уровне и, следовательно, возникла уверенность в принципиальной возможности вмешательства химическими и биохимиче­скими методами в формирование потомства. Когда че­ловечество приступит к этой задаче, грандиозность ко­торой заставляет ежиться, и приступит ли к ее выпол­нению вообще, сказать трудно. Но в то же время вся история развития науки показывает, что науку не оста­новишь. А это означает, что, как только будет изучено устройство молекулы ДНК и установлен порядок следо­вания оснований в молекуле конкретной особи (пока что нет такого способа), на повестку дня станет вопрос о подправке структуры молекулы ДНК. Но дальше про­стирается область предположений. Авторы фантастиче­ских романов уже достаточно маэксплуатнровали сюжет создания новых животных п нового человека, поэтому не стоит лишать их возможности стяжать новые лавры и самое время поставить точку.