Что за безумное стремленье!

Как в таком случае оценивать «Историю жизни»? Фильм безусловно справился с задачей показать тот очевидный факт, что научные исследования проводятся людьми – со всеми их достоинствами и слабостями. Там нет ни следа стереотипных представлений о бесстрастном ученом, разрешающем проблемы благодаря строгой логике. Фильм показывает, по крайней мере в общих чертах, как работает один из типов научного исследования, хотя чаще всего наука гораздо нуднее и не столь эффектна, как открытие двойной спирали. Он даже вводит, на элементарном уровне, некоторое количество базовых научных знаний. И, что важнее всего, он рассказывает нескучный сюжет в нескучном темпе, так, чтобы люди всех профессий могли увлечься и усвоить кое-какие из этих знаний в ходе просмотра. В целом, несмотря на все недостатки, «Историю жизни» следует считать удачей. Возьмись за фильм кто-то другой, он наверняка был бы гораздо хуже.

8. Генетический код

Когда очертания двойной спирали прояснились, встала следующая проблема: как она работает, как воздействует на остальные части клетки? В общих чертах ответ был уже известен. Гены определяли аминокислотную последовательность белков. Поскольку остов нуклеиновой кислоты выглядел упорядоченным, мы предположили – и это оказалось верным, – что именно последовательность оснований в нем и несет эту информацию. Так как ДНК находилась в ядре, а синтез белков, похоже, происходил вне ядра, в цитоплазме, мы подумали, что копия каждого активного гена должна как-то отправляться в цитоплазму. Поскольку цитоплазма изобиловала РНК, а явных следов ДНК в ней не было, мы решили, что «почтальоном» служит РНК. Было несложно объяснить, как отрезок ДНК создает РНК-копию – простейший механизм связывания пар оснований это позволял. Труднее было понять, как получившаяся матричная РНК (так ее называют сейчас) может управлять синтезом белков, тем более что этот процесс тогда был изучен крайне слабо.

Кроме того, существовала проблема информации. Нам было известно, что существует десятка два различных типов аминокислот – мелких единиц, из которых состоят белковые цепочки, – однако в ДНК и РНК присутствовали всего четыре различных основания. Одно из возможных решений состояло в том, что с нуклеиновой кислоты считываются по два основания за один прием. Это давало лишь 16 возможных комбинаций (4х4), что представлялось явно недостаточным. Другой возможный вариант – считывание по три основания одновременно. Это дало бы 64 (4х4х4) возможных сочетания четырех оснований A, T, Г, Ц. Но это как будто слишком много.

Возможно, вам будет легче понять дальнейшие рассуждения, если я обрисую современное состояние знания о генетическом коде. К сожалению, словосочетание «генетический код» ныне используется в двух совершенно разных значениях. Непрофессионалы обозначают им всю генетическую информацию в организме. Молекулярные биологи, как правило, подразумевают под ним своего рода словарик, необходимый, чтобы соотнести четырехбуквенный язык нуклеиновых кислот с двадцатибуквенным языком белков, как азбука Морзе соотносит язык точек и тире с 26 буквами латинского алфавита. Я буду употреблять этот термин во втором смысле. Подробности см. в приложении В, где «словарик» представлен в форме таблицы. Рядовому читателю не обязательно вникать в тонкости этой таблицы. Все, что вам нужно знать, – что генетическая информация считывается с неперекрывающихся групп по три основания одномоментно (у РНК набор оснований A, У, Г, Ц). Одна такая группа называется кодоном – этот термин ввел Сидни Бреннер. Оказывается, кодируются таким образом всего двадцать аминокислот. В стандартном коде на две аминокислоты приходится всего по одному кодону, многие кодируются двумя, одна – тремя, некоторые – четырьмя, а у двух аминокислот аж по шесть кодонов. Кроме того, имеются три кодона, обозначающие «конец цепочки» (с началом цепочки все несколько сложнее). В сумме получается как раз 64 кодона. Ни один кодон не остается неиспользованным.

С технической точки зрения такой способ трансляции правильнее, строго говоря, называть не «кодом», а «шифром» – так же, как азбука Морзе на самом деле не азбука, а шифр. В ту пору я этого не знал – к счастью, поскольку «генетический код» звучит куда заманчивее, чем «генетический шифр».

Важный пункт, который следует отметить: хотя в генетическом коде имеются определенные закономерности – в некоторых случаях аминокислоту кодируют два первых основания, третье же не задействовано, – в остальных отношениях его структура не имеет явного смысла. Вполне возможно, что она сложилась в ходе исторических случайностей отдаленного прошлого. Разумеется, все это было неизвестно на 1953 г., когда была открыта двойная спираль.

Мы с Джимом бегло касались проблемы синтеза белков в то лето, но куда больше нас волновала сама ДНК. Правильно ли мы определили структуру? Как именно она реплицируется? Так что серьезно мы к вопросу о белках не подступались.