Алесь Адамович - Пути в незнаемое [Писатели рассказывают о науке]

Остается найти силы, распоряжающиеся в этом мире молекул, которые, действуя в русле своих, неведомых прежде, закономерностей, «сами по себе» творили бы из беспорядка порядок.

И силы эти вроде бы найдены.

«Кто не работает — того едят!» — эта идея, еще не получившая поначалу остроумную формулировку, как нельзя более впору пришлась тем генетикам, чьи интересы оказались связаны с изучением действия продуктов гена на внутренней сцене жизни клетки.

«Кто будет платить за это?» — сразу же напрашивается вопрос, когда знакомишься с исследованиями по неоднозначности. Кто будет платить за созданные, но неиспользованные цепочки дефектного белка? За искаженные и потому в нормальных условиях не работающие молекулы транспортной РНК? За весь прочий молекулярный балласт в клетке, обязанный своим появлением действию неоднозначности? Клетка, конечно, — кто же еще? Но как она будет расплачиваться, откуда возьмет средства, за счет чего сэкономит?

В исследованиях биохимиков с первой половины семидесятых годов постепенно стала вырисовываться поразительная, не влезающая ни в какие рамки прежних представлений картина.

Картина внутриклеточного «самоедства». «Самоедства» на молекулярном уровне.

Представим себе результаты действия, неоднозначности.

Тьма молекул в клетке — нормальны. Тьма — их близких собратьев, отличающихся друг от друга чуть-чуть. И в эту толпу замешиваются белки дефектные, сильно искаженные. Вот тут и срабатывает некий принцип: кто у дела — сохраняется. Остальные — в разборку, чтобы дать материал для синтеза новых молекул. А между тем это уже действует отбор. Он исходит из того, что клетке нужно сейчас, вот сию минуту. Лишнего он не оставит. Но потребности клетки минуту назад были одни — а теперь совсем иные. И у дела, у молекулярного станка теперь — иные ферменты. А в бездельниках — прежние работяги. И ферменты-чистильщики съедают именно тех, что сейчас прохлаждаются. Вот тут отбор и накладывает свою лапу на неоднозначность, направляет ее в нужную для клетки сторону.

Молекулярное самоедство весьма эффективно помогло Инге-Вечтомову обрисовать последствия деятельности неоднозначности на арене внутриклеточной жизни. Но само по себе оно оказалось лишь частью более широкого и капитального явления в жизни клетки.

«Кто не работает — того едят!» А там уже все равно: не работаешь потому, что дела не нашлось в этот момент или потому, что дефектен.

До недавних пор казалось несомненным, что живая клетка жестко, до жестокости экономно должна расходовать свои ресурсы — энергию, вещество, мощности синтезирующих систем. И это убеждение остается справедливым, если речь идет о клетках бактерий. В мире безъядерных организмов действительно господствует режим экономии. Но для других случаев идея строгой экономики «не прошла». Выяснилось, что «экономика» у клеток высших организмов совершенно иная.

Поток информации, исходящий из ядра клетки, намного шире ее реальных сиюминутных потребностей. Он способен обеспечить производство множества самых различных продуктов. Все они нарабатываются в клетке, но в дело идет лишь часть из них. Тут и вступают в дело специальные ферменты-хищники, ферменты-чистильщики. Неработающий фермент — беззащитен перед ним. И оказывается «съеденным», то есть расщепленным на составные блоки, которые тут же снова и идут в дело.

Имея возможность вести такой «расточительный» образ жизни, клетка все время держит себя наготове: не изменятся ли воздействия внешней среды. Оперативно, по первому сигналу, она начнет оставлять в работе понадобившиеся белки.

И все же прежний вопрос: не это — расточительность? Нет, это — плата за жизнь. А еще точнее — это и есть сама жизнь во всем многообразии своей гибкости, пластичности, надежности. Усидеть в седле! — вот главное. А цену жизни каждый заплатит, какую надо: у бактерий — свою цену, у высших свою.

…Этот эксперимент особенно дорог Инге. Может быть, потому, что он многообещающий, как мы сейчас это увидим. Может быть, потому, что когда он уже был сделан и результаты получены, потом возникло в них удручающее сомнение и на время исследователям пришлось расстаться с надеждами на «хорошую» работу. А может быть, и потому, что работа эта — попытка вторгнуться в самую пока еще больную, самую спорную и темную проблему изменчивости: проблему соотношения наследственных и ненаследственных изменений в организме.

— То, чего мы почти не представляем себе, — это механизмы ненаследственной изменчивости. И сами механизмы явления, и, тем более, роль его в эволюции, если говорить осторожнее, — в приспособлении живого в среде… — говорил Инге. — В этой проблеме есть две стороны. Одна та, как данный генотип, данный набор генов, реагирует на изменение среды, не меняя себя самого: как говорят генетики — в пределах нормы реакции организма, определяющей широту ненаследственной изменчивости. И есть другая сторона дела — как эта рутинная работа генотипа, реализующего норму реакции, связана с переменами в нем самом, обеспечением другой его функции — наследственной изменчивости. Вот тут и начинаются всякие тонкости и сложности. И, отбрасывая в сторону все разговоры о неоламаркизме и т. п., надо отметить, что уже при более подробном знакомстве с нестабильностью генома мы видим, как некоторые, казалось бы, ненаследственные реакции организма на внешний агент оказываются связанными с изменениями генов.

Но чтобы все рассуждения не оставались «на бумаге», следовало искать факты. Некоторые из них, убедившие Инге в том, что родившаяся мысль — не фантастика, принесла нашему герою литература. Например, работа зарубежных исследователей Холлидея и Резника показала ясный пример того, как ненаследственная изменчивость связана с явными нарушениями на уровне гена.

В своем эксперименте ленинградцы стремились найти такую модель, которая позволила бы изучать явление более строго количественно. Они ее нашли. И показали, как такое временное обратимое изменение гена вызывает необратимые последствия для организма и даже для генотипа…

Но ведь обратимое генное изменение, с другой стороны, один из источников неоднозначности!

Нужно здесь сказать, что о явлении, которое Инге положил в основу своего опыта, опять-таки говорил в свое время еще М. Е. Лобашев. «Всякой мутации предшествует предмутационное состояние, — утверждал он. — Такое состояние еще не мутация. Оно станет мутацией в последующем. Но есть огромный в микроизмерениях период, пока в гене что-то есть, но он еще не изменен до мутационного состояния так, чтобы это могло передаваться из поколения в поколение». Так что опыт подтвердил, в частности, существование феномена, давно предсказанного.