Знание-сила, 1998 № 07 (853)

Прибавьте сюда четыре мегабазы кишечной палочки и «Бациллюс субтилис». Последняя очень важна с производственной точки зрения, поскольку с ее помощью биотехнологи наладили промышленное производство различных ферментов, в Японии размягчают сою, она даже вырабатывает антибиотики.

Чтение геномов принесло свои сюрпризы. Науке известны так называемые археобактерии. Ценность «архей» для биосферы невозможно переоценить: они составляют основную массу пикопланктона — мельчайшего планктона в холодных водах океанов. Плотность его огромна: его биомасса эквивалентна тремстам слонам на квадратный километр африканской саванны. Что же тут удивляться огромным биомассам китов.

Так вот эти самые археобактерии — одни из самых древних организмов на Земле — по своим генетическим текстам оказываются ближе к нам, млекопитающим, нежели к истинным микроорганизмам.

Так молекулярные биологи открывают иную сущность систематикам, которые все никак не расстанутся со своими «кон-» и «дивергенциями». Но с мифами приходится расставаться и в более привычных сферах. Уж сколько раз твердили миру, что нельзя слепо доверять лжепророкам. Мыс младых ногтей привыкли считать само собой разумеющимся, что в Австралии сумчатая фауна не эволюционировала и сохранилась благодаря отсутствию хищников, осложняющих борьбу за существование.

И лишь недавно я прочитал в «Нейчур», что сумчатость никакого отношения не имеет к «заторможенной» эволюции, а является превосходной адаптацией: приспособлением к чрезвычайно сухому климату, в котором био продуктивность резко снижена. Вот такие каждодневные открытия чрезмерно осложняют наше понимание феномена эволюции. В отличие от тех, кому все ясно с борьбой и отбором.

Еще в 1993 году в Кембридже был охарактеризован геном знаменитой рыбки фугу, чрезвычайно ядовитой, но тем не менее пользующейся у японских гурманов заслуженной славой деликатеса при правильном приготовлении. Геном рыбки равен всего лишь десятой доле человеческого, но представляет собой прекрасный прообраз — архетип — геномов всех позвоночных. К тому же плотность расположения генов у рыбки тоже почти в десять раз выше, чем у человека, что облегчает поиски оных.

Уже тогда стало ясно, что на подступах к Монблану человеческого генома необходимо преодолеть несколько ступеней, осуществив прочтение более мелких геномов: кишечной палочки — почти 5 мегабаз, дрожжей — 14, круглого червя «кэнорабдитис элеганс» — 100 и, наконец, дрозофилы — 165. У фугу геном в два с половиной раза больше, чем у знаменитой мушки.

Надо признать, что наука упорно и в то же время стремительно приближается к достижению поставленных перед нею целей. Сначала в Кембридже прочитали 2,2 мегабазы третьей хромосомы червячка, ставшего на сегодня одним из излюбленнейших объектов молекулярных биологов. Было показано, что каждый третий ген имеет аналоги с уже известными.

Особенно плодотворными оказались в этом отношении последние два года, когда был опубликован полный геном дрожжей, а это очень сложный набор информации. А ведь каких-то десять лет назад расшифровка полного генома вируса СПИДа казалась научным подвигом. Оно и понятно, потому что все делалось вручную, не то что сейчас, когда для чтения геномов созданы самые настоящие фабрики типа ТИГРа.

Правая ветвь древа жизни — позвоночные, левая — без... И все это выросло из единого корня

Когда подлетаешь к Сан-Франциско, то невольно обращаешь внимание на удивительной красоты багряно-пурпурные озера соляных разработок. Невольно на память приходит византийский император Порфирогенет, прозванный так за любовь к царственному пурпуру мантии. Цвет соляных озер обусловлен скоплением микроскопических порфироносов, содержащих в своих клетках знаменитый бактериородопсин — бактериальное подобие белка наших палочек и колбочек в сетчатке глаза.

Еще в самом начале семидесятых Эстерхальт и Стокениус открыли к своему вящему удивлению, что белок солелюбивых бактерий совершает тот же фотоцикл, что и в клетках млекопитающих. Бактериородопсин, подобно родопсину обычному, содержит хромофор — носитель цвета — ротинал, который при поглощении фотона изменяется и запускает...

О том, что происходит с ретиналом после поглощения света, и о запускаемом в результате этого клеточном каскаде много писал наш выдающийся молекулярный биолог В.Энгельгардт. Совокупность процессов подобного рода он называл «интегративной биологией». Он одним из первых понял необходимость интеграции биологического знания с физикой и химией.

Солелюбивый «Галобактериум» относится к уже упоминавшимся археобактериям. Он пережил десять геологических эпох и семь больших массовых вымираний, окончательная гибель динозавров среди которых представляется эдаким частным эпизодом.