Альманах "Эврика"-84

…Во все времена человечество задавалось вопросом: каким было Начало нашего мира? Сегодня мы уже манипулируем с генетическим кодом, но происхождение жизни для нас такая же неразгаданная тайна, как и для тех, кто жил многие тысячи лет назад. Рано или поздно наука разгадает ее, ибо это знание необходимо человечеству.

А может быть, это уже случилось когда-то? Что, если ответ на этот вопрос где-то совсем рядом — зашифрован в камнях пирамид или в причудливых иносказаниях мифов? И нужно лишь взглянуть на них иным, более пристальным взглядом?

Часть IV. ДЕЛЬФИН ПАСЕТ СЕЛЕДКУ

РЕВОЛЮЦИЯ В БИОЛОГИИ: ЕЕ СМЫСЛ И ЗНАЧЕНИЕ

О развитии биологической науки и ее применении в практической деятельности рассказывает академик А.Баев.

Когда человек углубляется в прошлое, он всегда может найти в нем отдельные элементы того, что есть теперь. Но двадцатые годы нашего века с полным правом можно назвать временем рождения современной биологии. Она далеко ушла от своего первоначального состояния, совершенно непохожа на ту науку о жизни, которая существовала даже к началу нынешнего века.

Что же в ней произошло?

Во-первых, и это самое главное, существенное явление в биологии — неограниченное господство и применение представлений физики и химии. Эти науки помогли и помогают в изучении процессов жизни, столь отличных от предмета их собственных исследований. Они способствовали возникновению новых дисциплин — биохимии, биоорганической химии, биофизики, молекулярной генетики. Таким образом, возникло целое направление — физико-химическая биология.

Во-вторых, изменилось мировоззрение биологов. Символом веры биологии прошлого был целостный организм, а это означало невозможность расчленения сложных биологических явлений на отдельные простые составляющие. Однако оказалось, что можно изучать, к примеру, клетку, ее отдельные структурные элементы, имитировать в лабораторных условиях химические реакции, отдельные физические явления, происходящие в организме.

В-третьих, в биологию широко вошел эксперимент, иногда лишь отдаленно напоминающий те реальные явления, которые он моделирует. Благодаря этому биология из описательной науки превратилась в экспериментальную.

Все это говорит о том, что биология изменилась коренным образом, на смену плавному периоду в ее развитии пришел революционный.

Пожалуй, наиболее поразительные успехи получены в генетике. Прошло 115 лет со времени, когда Мендель начал свои классические опыты, приведшие к открытию законов наследственности.

А сейчас мы присутствуем при необычном подъеме, расширении генетических исследований в направлении генетической инженерии. Этой новой науке всего около девяти лет.

Наукой в настоящее время открывается и описывается такое множество явлений, создается столь много понятий, что вопрос о научной терминологии является актуальным и очень нелегким. Это по существу своему творческий процесс, некоторые терминологические нововведения кажутся естественными и не вызывают никаких сомнений, другие — вызывают.

Какой же смысл вкладывают в понятие «генетическая инженерия»? Ее содержание составляет система экспериментальных приемов, позволяющих создавать в лаборатории, в пробирке искусственные генетические структуры. В этой работе биолог-экспериментатор выступает как творец, как конструктор.

Идея лабораторного воспроизведения генетических структур существовала давно, однако ученые не представляли себе, каким способом из молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), являющейся конкретным носителем наследственности, можно выделить нужные гены и как затем их собрать в единую работающую структуру. Сейчас это удалось осуществить.

Каждый ген, ответственный за тот «ли иной наследственный признак, соответствует определенному отрезку молекулы ДНК. А она, в свою очередь, представляет собой цепочку, нить биологического полимера довольно большой протяженности и большого молекулярного веса.

У простых вирусов число генов невелико, может доходить до нескольких единиц, у бактерий — их уже несколько тысяч, у высших организмов, в том числе у человека, — сотни тысяч или даже несколько миллионов генов.

Каждая клетка многоклеточного организма имеет равное и полное число генов, свойственных данному организму. Однако в каждой клетке из этого общего фонда, называемого геномом, работает лишь определенный набор генов, выполняя строго предписанные ему природой функции. Остальные гены находятся как бы в резерве, устранены от активной деятельности.

В настоящее время число изученных генов, например, у некоторых бактерий составляет несколько сотен. Генетическая инженерия пока оперирует в пробирке с единичными генами, можно выделить определенный ген из одного организма и перенести его а другой, заставить его более или менее автономно работать в клетке, куда он помещен. Но это еще «гость» в клетке, его приютившей. Ввести же «лачку» генов пока мы не можем, потому что не в состоянии обеспечить их согласованную работу между собой и с т «ми генами, которые есть в клетке-хозяине.