Десять величайших открытий в истории медицины

Чаргафф оказался прав, и мы начинаем эту главу с описания великого открытия Фридриха Мишера. Вплоть до появления знаменитой статьи о дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) в журнале «Nature» в 1953 году, в англоязычной научной и медицинской литературе Мишер удостаивался в лучшем случае одного предложения или упоминания в сносках. В 1970-х годах вышли три книги, в которых вкратце описывалась его работа[151].

Швейцарец немецкого происхождения, Мишер начал свои исследования в 1868 году в Тюбингене, в лаборатории знаменитого биохимика Эрнста Хоппе-Зейлера. Застенчивый и довольно сдержанный Мишер целеустремленно искал ответ на вопрос: из каких химических веществ состоит клеточное ядро?

До Мишера никто не знал, какую роль играет клеточное ядро, и уж подавно никому не было известно, из чего это ядро состоит. Получить чистые суспензии клеток было очень сложно, еще более сложной представлялась задача отделения или извлечения крохотных, микроскопических ядер из окружавшей их клеточной цитоплазмы.

Мишеру удалось преодолеть все эти трудности. Зная, что у белых кровяных клеток, лейкоцитов, ядра довольно крупные, а кроме того, не очень большой объем цитоплазмы, он решил собрать такие клетки. Но как получить их? Мишер не побрезговал взять использованные бинты, выброшенные из тюбингенской больницы. На бинтах скопилось огромное количество лейкоцитов в гное, следовательно, Мишер получил в распоряжение большой, пусть и довольно тошнотворный, источник ядросодержащих клеток.

Проведя многочисленные химические опыты, методом проб и ошибок Мишер сумел отделить ядерный материал от цитоплазмы лейкоцитов. Полученной и очищенной химической субстанции он дал название нуклеин. Хотя Мишеру было прекрасно известно, что в этом нуклеине содержится белок, оказалось, что с белковым компонентом связана еще какая-то, ранее неизвестная субстанция. Учитывая высокое содержание в ней фосфора, Мишер предположил, что роль нуклеина состоит в непрерывной поставке фосфора из ядра в цитоплазму. Несмотря на молодой возраст — ему тогда было всего двадцать пять лет! — Мишер понимал, что сделал важнейшее открытие; однако в 1869 году его руководитель Хоппе-Зейлер не разрешил ему обнародовать полученные результаты. Он отложил публикацию статьи на два года, чтобы лично проверить точность всех выводов. Что мог сделать Мишер в этой ситуации, дабы защитить приоритет своего замечательного открытия? Он лишь попросил указать при публикации статьи (а она увидела свет в 1871 году), что все описываемые результаты были получены двумя годами ранее.

Мишер знал, что открытый им нуклеопротеин обладает высоким молекулярным весом. В своем провидческом комментарии он указал, что такой крупный и сложный элемент, как нуклеин, по всей вероятности, может действовать как генетическая субстанция. В 1892 году он писал своему дяде, что нуклеин представляет собой очень крупную и очень сложную молекулу и что одна только изомерия содержащихся в ней атомов углерода может стать источником целого ряда молекул, по-разному ведущих себя и несущих бесчисленное число генетических характеристик. В качестве объяснения он остроумно предложил рассматривать этот химический способ передачи информации по аналогии с языком, в котором все слова и понятия «могут быть выражены» с помощью двадцати-тридцати букв алфавита. Он был совершенно прав, ибо Шекспир использовал в своих пьесах и стихах примерно тридцать пять тысяч разных слов — и для выражения всего этого словесного изобилия ему потребовалось всего двадцать шесть букв английского алфавита!

Впрочем, на протяжении пятидесяти одного года это первое указание на существование наследственного кода оставалось без внимания ученых. И только в 1943 году Эрвин Шрёдингер ввел понятие генетического кодирования.

Конечно, предложенную Мишером концепцию передачи наследственности можно назвать пророческой, но он и не подозревал, что материалом для передачи служит всего лишь нуклеиновая кислота, входящая в состав открытого им нуклеина. Он, как и многие его последователи, полагал, что вероятным передатчиком наследственных признаков служит белковый компонент.

В 1871 году, незадолго до публикации статьи с описанием открытия в журнале, издававшемся Хоппе-Зейлером, либо сразу после ее появления, Мишер ушел из лаборатории и возглавил кафедру физиологии в Базельском университете. Там он работал до самой смерти (от туберкулеза) в 1895 году.