Эта увлекательная химия

(Основание+ Дезоксирибоза = Нуклеозид) +Фосфат = Нуклеотид (Аденин + Дезоксирибоза = Дезоксиаденозин) + Фосфат = Дезоксиадениловая кислота (А)

(Гуанин + Дезоксирибоза = Дезоксигуанозин) + Фосфат = Дезоксигуаниловая кислота (Г)

(Тимин + Дезоксирибоза = Тимидин) + Фосфат = Тимидиловая кислота (Т)

(Цитозин + Дезоксирибоза = Дезоксицитидин) + Фосфат = Дезоксицитидиловая кислота (Ц)

Приведем для примера формулы нуклеозида и нуклеотида. Нуклеозид дезоксиаденозин (а) — это еще только две трети "буквы" А; дезоксиадениловая кислота (б)-это уже целая буква А в наследственной записи:

В русском алфавите 33 буквы, в латинском — 25, арабский алфавит включает 28 букв. В алфавите на-следственной записи всего 4 буквы: А, Г, Т, Ц (по начальной букве русского названия соответствующего азотистого основания). Не мало ли? Не обидела ли себя природа?

Но вспомним — в азбуке Морзе только два знака: точка и тире. В "алфавите", которым пользуются электронно-вычислительные машины, вся информация, поступающая и выходящая из машины, также записывается на двух буквенном языке (эти буквы можно обозначить по-разному, не меняя сути: "да" и "нет" или "О" и "1"). Так что, как видим, любую информацию можно прекрасно записывать, обходясь при этом двумя "буквами", тем более — четырьмя.

К ДНК приходит заслуженная слава

Итак, к началу 50-х годов стало ясно, что наследственная информация записана в виде последовательности нуклеотидов в ДНК, а уже в 1953 г. удалось выяснить, как же именно осуществляется передача наследственных признаков, каков физико-химический механизм этого процесса.

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 г., но известность к ним пришла лишь 85 лет спустя. Зато какая слава! ДНК, вероятно, самое знаменитое вещество на свете. И справедливости ради нужно сказать, что слава эта вполне заслуженная. Наверное, действительно, ДНК — самое интересное, самое сложное и самое важное вещество из всех тех, что существуют в природе или были созданы человеком. Ведь длинная молекула ДНК — это та телеграфная лента, на которой особым языком, всего четырьмя буквами записано, каким быть зарождающемуся организму. И запись эта наиподробнейшая, здесь оговорено все — от цвета глаз до отдельных особенностей характера человека.

Что же произошло в 1953 г., через 85 лет после "рождения" ДНК?

...В 1951 г. 22-летний американский биолог Джеймс Уотсон присоединился к маленькой группе физиков и химиков Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, изучавшей пространственную структуру молекул белков. Возглавлял группу австрийский химик Макс Перутц, а руководителем Кавендишской лаборатории был лауреат Нобелевской премии, один из основателей рентгенографического метода в кристаллографии сэр Лоуренс Брэгг.

Впоследствии Уотсон в своей книге "Двойная спираль" вспоминал о начале работ по структуре ДНК следующим образом.

В группе выделялся 35-летний физик Фрэнсис Крик. И выделялся он, пожалуй, не столько способностями и умом (который, как показали дальнейшие события, его товарищи недооценивали), сколько феноменальной говорливостью. Такие способности были отнюдь не по душе спокойному, холодноватому Лоуренсу Брэггу, истинному англичанину. Но что делать — приходилось терпеть неугодного сотрудника, проводившего порой целые дни, а то и ночи, в громогласных рассуждениях обо всем на свете и в то же время в свои 35 лет не сделавшего еще ничего сколько-нибудь значительного в науке.

До появления Уотсона Крик не задумывался о роли ДНК в передаче наследственных признаков. Но он счел эту тему чрезвычайно интересной. Крик даже бросил физику и увлекся биологией после того, как в 1946 году прочитал книгу одного из основателей квантбвой механики Шредингера "Что такое жизнь с точки зрения физики?". В ней Шредингер поставил, среди прочих, один принципиальный вопрос: чем объясняется высокая устойчивость генов — молекул наследственного вещества, построенного из легких атомов С, Н, N, О, Р? Каким образом на протяжении огромного числа поколений сохраняются наследственные признаки? Каким образом они передаются? Есть ли специальное вещество наследственности, которое, переходя из клетки в клетку, руководит наследственной программой организма? Впрочем, убеждение, что такое вещество есть и что отдельные признаки организма определяются некоторыми неизменными "порциями" этого вещества, генами, утвердилось задолго до Уотсона и Крика.

Интересно, что открытие ДНК (1868 г.) по времени почти совпадает с первыми работами, положившими начало классической генетике.