Джоэль Курцмен - Да сгинет смерть! [Победа над старением и продление человеческой жизни]

Берг созвал конференцию, чтобы обсудить открытие, сделанное им совместно с коллегами два года назад: они научились брать цепочки генов от одного организма, скажем мыши, и комбинировать их с генами другого организма, например лягушки. Опыты открывали перед наукой захватывающие дух перспективы: ученые получали возможность творить организмы, каких на Земле не бывало, и радикально изменять свойства существующих организмов. Это открытие, получившее название генной инженерии, можно было использовать двояко: с благими намерениями, например, изменять те или иные свойства человека ради продления его жизни, и во зло — например, для создания особо вирулентных штаммов микроорганизмов в качестве биологического оружия. Кроме того, не исключено, что новые штаммы, казалось бы, безвредных, используемых в экспериментах культур могут по чистой случайности вырваться за стены лабораторий и привести к биологической катастрофе в глобальном масштабе и к неисчислимым жертвам.

Фантастические результаты, к которым привели открытия Берга и его коллег, увенчали более чем столетний путь исследований генетических механизмов, определяющих способность живых организмов наследовать жизненно важные химические процессы,

контролирующие их строение и функции. Современная генетика как наука родилась в середине прошлого столетия в саду монастыря св. Фомы в Брюнне (Австрия) (ныне словацкий город Брно). Именно там Грегор Мендель, ставший монахом-августинцем, чтобы избавиться от жестокой нищеты своей юности, занимался выращиванием тысяч растений гороха.

Мендель всегда проявлял живой интерес к науке и с 1851 по 1853 г. с разрешения монастырских властей посещал занятия в Венском университете, где изучал физику, математику и физиологию растений. Вдохновленный сведениями, которые он получил от великих селекционеров-растениеводов, в частности от Карла Фридриха Гартнера, Мендель вернулся в монастырь и приступил к тщательному изучению природы наследуемых признаков живых организмов. Выращивая различные сорта гороха (которые он называл своими "детками"), он опылял (скрещивал) их вручную, учитывая высоту и цвет, затем сводил данные в таблицу и обрабатывал результаты, пользуясь своими свежими познаниями в математике, для анализа закономерностей наследования специфических, хорошо заметных признаков.

В 1865 г. Мендель выступил перед Обществом естествоиспытателей Брюнна с двумя лекциями, в которых подвел итог своих восьмилетних трудов. Но хотя в аудитории присутствовали местные ученые знаменитости, никто из них не понял математических объяснений, которыми Мендель иллюстрировал принципы распределения по высоте, цвету и другим характерным признакам растения у полученных им гибридов. Не поняли они и его оригинального учения о наследственности. После окончания лекций не было ни вопросов, ни обсуждения результатов. Но справедливость требует отметить, что не только местные светила не сумели постичь громадное значение его открытия. Мендель опубликовал результаты своих опытов в "Известиях Брюннского общества естествоиспытателей" за 1866 г., и в течение трех с половиной десятилетий к ним было проявлено полное пренебрежение со стороны других исследователей, которые бились над разгадкой тайны наследственности, уже успешно разрешенной Менделем. А Мендель с помощью своих гороховых гибридов открыл, что такие характерные признаки организмов, как окраска цветов гороха или цвет глаз человека, проявляются благодаря действию определенных элементарных структур внутри клеток. Эти структуры впоследствии получили название генов (от греческого слова, означающего "воспроизведение").

Мендель утверждал, что живые организмы наследуют гены от своих родителей, и в зависимости от того, какие гены получены, некие "формирующие элементы" внутри клеток потомства обусловливают внешнее проявление этих генов в виде характерных признаков, например цвета горошин или цвета волос. Унаследованные от родителей гены, доказывал Мендель, несут всю информацию, необходимую для развития характерных признаков этих живых организмов.

После смерти Менделя в 1884 г. осталось всего несколько писем и одна публикация в журнале заштатного провинциального общества любителей природы.

И только в 1900 г. три исследователя — Карл Корренс из Тюбингенского университета (Германия), Эрих фон Чермак-Сейсенэгг из Колледжа агрономии и лесоводства в Вене и Гуго де Фриз из Амстердамского университета — одновременно и независимо друг от друга открыли тот самый закон наследования, который Мендель описал 35 годами ранее. Все трое пришли к выводу, как выразился Корренс, "что аббат Грегор Мендель… уже в 60-х годах не только получил те же результаты, но и дал им точно такое же объяснение". Наконец-то Менделю воздали по заслугам за его открытия и родилась новая наука — генетика.

После вторичного открытия трудов Менделя события стали развиваться быстрее. Ученые уже знали, что гены находятся в клеточном ядре, в структурах, называемых хромосомами ("окрашенные тельца"), ибо хромосомы распределялись в потомстве точно таким же образом, как, согласно математическим выкладкам Менделя, распределялись гены. Однако самому Менделю еще ничего не было известно о хромосомах — их описали только в конце 80-х годов, незадолго до его смерти. Хромосомная теория наследственности была опубликована в 1903 г. У. С. Саттоном, выпускником Колумбийского университета. К этому времени ученые всего мира полагали, что гены состоят из белков. Их представляли себе в виде белковых шариков, соединенных в длинные нити и свернутые внутри клеточного ядра. К концу первого десятилетия текущего века ученые-генетики полагали, что загадка химической природы наследственности решена и остается выяснить только некоторые недостающие подробности.

Однако в 1944 г. Освальд Эвери и его коллеги по Рокфеллеровскому институту в Нью-Йорке обнаружили, что гены состоят не из белка, а из ДНК. Сама ДНК была обнаружена в 1869 г. немецким химиком Фридрихом Мишером, но считалось, что по сравнению с белками ее роль незначительна. Эксперименты Эвери с бактериями пневмонии показали, что новые признаки могут быть переданы от бактерий пневмонии одного типа бактериям другого типа в процессе, называемом трансформацией. Если бы гены состояли из белка, то признаки, контролируемые данными генами, могли бы быть переданы при обмене белками между бактериями. Но Эвери доказал, что признаки не передаются с белком; это обеспечивает только передача ДНК. По свидетельству Эрнеста Борека, химика из Нью-Йоркского университета, "Эвери не утверждал этого, но фактически он выделил генетический материал клетки. Так сошлись два независимых пути исследований: один из них начался с открытия Мишером ДНК, другой — с дедукции законов наследственности, выведенных Менделем".