Журнал Наука и жизнь, 1980 № 01

NH 2—NH 2;

NH 2—(СН 2) 2—NH 2;

МН 2— (СН 2) 4— NH 2.

Оказывается, клещевидные комплексы образует только второе из этих веществ — уже знакомый нам этилендиамин. В чем тут дело?

Поглядим повнимательнее, что за соединение могли бы дать такие лиганды.

Как видно, в первом случае получаются комплексы с трехчленным, во втором— с пятичленным и в третьем — с семичленным циклом. Между тем известно, что наиболее устойчивыми являются именно пяти- и шестичленные циклы, тогда как устойчивость остальных значительно меньше. Поэтому из этой троицы лигандов только один этилендиамин и способен функционировать в качестве клещей, тогда как другие два лиганда могут зацепиться за ион металла только посредством одного лишь атома азота. Образно говоря, «захваты» клещей должны иметь оптимальные размеры — не быть слишком длинными, но и не слишком короткими.

Второе мерило могущества таких клещей — прочность связи иона металла с донорным атомом. Она определяется степенью обобществления электронной пары, образующей подобную связь. Иногда она столь велика, что даже нельзя сказать, какому из партнеров электроны принадлежат в большей степени. Вот тогда и образуются весьма прочные комплексы. Проверкой на прочность для них может послужить растворение в воде. Известно, что многие — неорганические соли в растворе диссоциируют. С комплексами, о которых мы говорим, этого не происходит. Их не только что водой не разольешь — не расцепишь их и гораздо более сильным химическим воздействием: разве что разрушить сами молекулы, образующие эти клещи. А случается, что крепления клещей с ионом металла настолько слабы, что могут удерживать его лишь в кристаллической решетке; при помещении же таких кристаллов в растворитель они расслабляются, и ион-орех выскальзывает из их объятия…

До сих пор мы вели речь о клещах с двумя зубьями. Однако это отнюдь не предел — возможны трех-, четырех- и даже шестизубные клещи! Такова натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, называемая в практике «Трилон Б».

Это соединение и было одним из первых полученных химиками комплексонов, про которые рассказывает помещенная выше статья.

ЧАЙНВОРД-ГОЛОВОЛОМКА

В пустые клетки кроссчайнворда нужно вписать слова. Буквы, из которых состоят слова, заданы фигурами в аксонометрическом изображении. В каждой фигуре представлены три буквы (при виде спереди, слева и сверху), которые нужно распознать, составить из них осмысленное слово и вписать в соответствующие клетки.

Слова записываются следующим образом: начиная с номера 1 — в наружном кольце, с номера 13 — в среднем, с номера 24 — во внутреннем. Запись в кольцах идет по часовой стрелке. Начало и конец слова указаны цифрами. Запись в спицах следует делать от наружного кольца к внутреннему, начиная со спицы под номером 1 и двигаясь от спицы к спице по часовой стрелке.

Инженер-конструктор Д. ПАЩЕНКО.

(г. Киев)

Так назвал открытия, сделанные генетиками за последние два года, лауреат Нобелевской премии Френсис Крик, известный своей расшифровкой (вместе с Джеймсом Уотсоном) знаменитой «двойной спирали» структуры ДНК. Что же вызвало такие восторженные слова у склонного к сдержанным оценкам ученого?

Новые сведения о строении и функционировании генов высших организмов не только изменяют наши представления о синтезе белка, но и грозят разрушить так называемую «центральную догму молекулярной биологии». Этот постулат, сформулированный еще до открытия роли ДНК в передаче наследственных признаков, гласит: «Один ген — один белок». Сейчас появились данные, позволяющие предположить, что один ген может при синтезе белка давать не один, а несколько разных белков.

Методы изучения живой клетки, сильно усовершенствованные в последние годы, позволяют теперь исследовать строение генов не только бактерий и вирусов, но и высших организмов. А известная сейчас каждому старшекласснику схема синтеза белка разработана именно на основе данных, полученных на несложных микроорганизмах. У них сначала делается копия генетической информации с двойной спирали ДНК на одинарную нить РНК, затем РНК поступает к рибосоме, которая, исходя из скопированной информации, строит молекулы белка. А вот у изученных к настоящему времени птиц и млекопитающих дело обстоит сложнее. Оказалось, что их гены содержат в себе целые участки «бессмысленной» ДНК, не несущей генетической информации. Словно в магнитофонной записи музыки есть куски ленты, на которых записан только шум. Любитель музыки, которому достанется такая лента, аккуратно вырежет из нее отрезки с шумом, а музыкальные куски склеит. Примерно так же поступают и клетки высших организмов, синтезируя белок по своим генам, названным мозаичными. Сначала делается промежуточная копия генетической информации. Затем специальные ферменты вырезают из этой копии бессмысленные куски, снова соединяя остальные в одно целое. И только после этого РНК готова управлять синтезом белка в рибосоме.

Когда это выяснилось, сразу же возникло множество вопросов. Зачем нужны эти бессмысленные вставки (их назвали нитронами — от латинского слова «интра» — «внутри»)? Как обходятся без них бактерии? Как могли они появиться у высших организмов?

Ответы пока чисто гипотетичны. Сам Ф. Крик полагает, что интроны не имеют никакой полезной функции, что гены высших организмов также были сначала сплошными, но затем были «загрязнены» нелегально вторгшимися в них кусками чужой, бессмысленной ДНК. А ферменты, ведущие монтаж и склейку ленты РНК, представляют собой защитное средство организма, обеспечивающее чистоту его наследственной информации. Нечто подобное уже несколько лет известно и у бактерий. У них встречаются так называемые прыгающие гены, которые не имеют своего определенного места, а вторгаются в середину других генов бактериальной хромосомы. Ферментов-монтажеров у бактерий нет, и ген, подвергшийся вторжению, как правило, выводится из строя.

На верхнем рисунке показана «классическая» схема синтеза белка, выясненная на микроорганизмах. Сначала синтезируется информационная РНК, содержащая копию гена, затем по ней рибосома строит из аминокислот молекулу белка.

На нижней схеме — процесс синтеза белка у изученных в последние годы высших организмов. Здесь ген содержит не несущие полезной информации куски — интроны. Поэтому скопированная с него информационная РНК не может сразу идти в дело — она должна пройти еще «монтаж». Специальные ферменты вырезают интроны и сращивают оставшиеся осмысленные участки генетической записи. Только после этого рибосома может построить по РНК молекулу белка.