Закономерные чудеса

Все составные части подвергали сначала химическому анализу, а потом функциональному. Что такое химический анализ, понятно всем. А вот функциональный заключался в следующем. Выясняли, способен тот или иной фрагмент молекулы валиновой РНК в присутствии фермента присоединять аминокислоту валин. Иными словами, способен ли отрезанный кусочек делать работу, которую выполняла неразрезанная молекула.

Начались кропотливые многолетние опыты.

С помощью фермента гуаниловой рибонуклеазы валиновую РНК резали на кусочки, очищали, делили на половинки, четверти и более мелкие части, анализировали и запаивали в очень маленькие трубочки из полиэтилена. Создав запас обломков, определяли их способность присоединять аминокислоту в присутствии фермента. Это была не только кропотливая и трудоемкая работа. Это была ювелирная работа высшего класса точности. Недаром один из создателей молекулярной биологии, академик В. Энгельгардт, остроумно назвал методический прием, использованный А. Баевым и сотрудниками, "хирургией молекул".

Спустя несколько лет А. Баев рассказывал: "...Когда мы работали только с половинками молекул валиновой РНК, было сделано наблюдение, которое оказалось подлинным открытием. Мы обнаружили, что фрагменты валиновой РНК способны к самопроизвольной реассоциации — самосборке, в результате которой структура молекул восстанавливается. Еще более поразительным было то, что при этом, как выяснилось, восстанавливаются и функциональные свойства, утраченные после ее разделения на части". Половинки валиновой РНК свободно отыскивали своих "родных братьев" — другие половинки молекул, хотя в растворе присутствовали осколки иных транспортных РНК — невалиновых!

Кто хотя бы раз слышал рассказ А. Баева об удивительном явлении самосборки молекул, конечно, помнит зрительно ощутимый пример, который он приводил. "Нарисуем на бумаге фигурку слона, — говорил он, — и разрежем ее ножницами на четыре части. Если мы возьмем три части из четырех, то сколько бы мы их ни складывали вместе, фигурки слона не получится. Если возьмем все четыре части, то фигурку можно сложить и правильно и неверно.

Представим себе, что наш слон — это и есть молекула валиновой РНК. По желанию играющего в эту игру можно собрать из четырех частей фантастическое существо, совсем непохожее на слона. А вот с молекулами валиновой РНК, разрезанной на четыре части, подобной картины почти никогда не наблюдается. Самосборка молекул идет правильно, и "слепые силы" природы не ошибаются".

В чем же секрет правильной самосборки?

А вот в чем. Точность самосборки молекулы связана с существующим порядком расположения нуклеотидов в молекуле валиновой РНК, а движущими силами служат межмолекулярные силы, которые ответственны за образование комплементарных пар Уотсона — Крика.

Наше довольно-таки подробное повествование о методе "разрезанных молекул" не случайно. Ведь в сущности своей это рассказ о трудных путях познания фундаментальных биологических законов.

Кое-что об обратном списывании

Научные истины стареют. То, что сегодня кажется незыблемым, завтра может быть изменено, а признание научных положений "бесспорными" всегда опасно. От них всего шаг до догматизма, оперирующего неизменными понятиями без учета новых данных науки.

В молекулярной биологии восторжествовал принцип, который можно выразить формулой: ДНК → РНК → белок. Основной путь передачи наследственных признаков был доказан таким огромным количеством экспериментальных работ, что многим биологам он стал казаться единственно возможным. И тогда произошло событие, которое произвело научную сенсацию.

Мало кому известный вирусолог из университета штата Висконсин Г. Темин выступил с крамольно звучащим сообщением. Он сумел убедить своих недоверчивых коллег, что в живых клетках, зараженных РНК-содержащими онкогенными вирусами, вирусная РНК служит матрицей для синтеза ДНК. В незыблемую, казалось, формулу ДНК → РНК → белок, настаивал Г. Темин, должна быть внесена существенная поправка ДНК РНК → белок. Непосвященным эта короткая стрелка на схеме, нацеленная на ДНК, мало о чем говорила. Но для специалистов-биохимиков она сначала казалась или плодом необузданной фантазии автора или результатом ошибочно поставленного опыта.

Представление о том, что вирусы могут быть причиной раковых заболеваний, родилось сравнительно давно, в начале нашего столетия! Но почему вирус, вызвавший опухоль, нередко в ней не обнаруживается? Почему он исчезает? Или "мавр сделал свое дело, мавр может уйти"?

По мнению выдающегося советского ученого Л. Зильбера, когда опухолеродные вирусы проникают в клетку, их наследственный аппарат сливается с клеточным. Таким образом, раковая клетка сохраняет сведения вирусного наследственного аппарата. И не только сохраняет, но и передает их потомству. Но наследственный аппарат клетки — это огромные молекулы ДНК. Значит, логично допущение: онкогенный вирус передает свою раковую информацию с помощью молекулы ДНК. А если в этом вирусе нет ДНК, то с помощью чего он ухитряется передавать свою информацию?