Георгий Гамов - Мистер Томпкинс внутри самого себя

— Да, это мне известно, — прервал сына мистер Томпкинс. — Когда я сплавлялся по кровотоку, мистер Сент показал мне две аминокислоты и продемонстрировал, как они могут соединиться, потеряв молекулу воды. Но в состав белков входят лишь двадцать разновидностей аминокислот, такие, как пролин, валин, аспарагин и другие, названия которых я не помню.

— Потрясающе! — воскликнул Уилфред. — Никогда не думал, что ты, банковский служащий, так хорошо разбираешься в биохимии. Должен признаться, что хотя я и окончил университет, но в биохимии абсолютный профан. А говорил ли тебе доктор Стритс о левых и правых аминокислотах?

— Нет, насколько я помню, не говорил.

— Тогда позволь мне поделиться с тобой кое-какими сведениями о структуре аминокислот, которые я почерпнул только после моей помолвки.

Уилфред подошел к большой вазе с фруктами, которую мать заботливо поставила на стол к его прибытию, и взял один ананас, один апельсин, одно яблоко, одну грушу и одну ягоду клубники. Взяв зубочистку, он воткнул ее в верхушку ананаса и насадил на другой конец апельсин. Затем, воткнув в апельсин еще три зубочистки, торчавшие в разные стороны, насадил на них яблоко, грушу и ягоду клубники.

— Это модель аминокислоты, составной части любого белка, —пояснил Уилфред. — Апельсин изображает альфа-углерод, а четыре торчащие из него зубочистки указывают на то, что к нему могут быть присоединены четыре различные атомные группы. Клубника соответствует атому водорода (— Н), яблоко — так называемой аминогруппе, состоящей из атома азота и связанных с ним двух атомов водорода , а груша — карбоксильной группе , состоящей из еще одного атома углерода, к которому с одной стороны присоединен атом кислорода, а с другой еще один атом кислорода, в свою очередь соединенного с атомом водорода. Такая комбинация атомов стандартна для всех аминокислот. Я водрузил ее на верхушку ананаса, который обычно называют боковой цепью. Но боковая цепь необязательно должна быть ананасом. Ею может быть дыня, тыква, огурец, слива, абрикос, а в одном случае даже еще одна клубника. Если три группы, присоединенные к верхней части апельсина, — стандартные атрибуты аминокислоты, то боковыми цепями могут быть совершенно различные молекулярные группы. Но как ты сам сказал, природа, образуя белки, использует в аминокислотах только 20 различных боковых цепей.

Три группы, присоединенные к верхушке апельсина, — «стандартные» атрибуты аминокислоты ...

Взяв из вазы еще несколько тех же фруктов, что и раньше, Уилфред с помощью зубочисток выстроил на верхушке ананаса другую комбинацию.

— Видишь, — пояснил он, — я использовал те же самые фрукты,

но расположил их несколько иначе. Новая конструкция зеркально симметрична предыдущей, поэтому как бы ты ни поворачивал новую конструкцию, ее невозможно совместить со старой. Как ты, должно быть, догадался, обычные белки ферментов, состоящие из левых аминокислот, не могут расщеплять белки, состоящие из правых аминокислот.

Разумеется, верно и обратное утверждение, так как все симметрично.

Поэтому мои неестественные ферменты не могут расщеплять естественные белки, а только такие белки встречаются на Земле, но даже если бы мои ферменты могли расщеплять естественные белки, пользы от этого было бы мало, так как естественные аминокислоты были бы непригодны для синтеза моих неестественных белков. И сидя на вынужденной безбелковой диете, я обречен на медленную смерть.

— Но поскольку мы оба, биохимик и я, — продолжал Уилфред, — уже нашли легкий выход из создавшегося положения, наша беседа далее протекала легко и свободно.

— Вам, конечно, приходилось слышать о человеке, который открыл, что некоторые органические соединения могут существовать в двух зеркально симметричных формах? — спросил мой приятель-биохимик. — Я имею в виду Луи Пастера. Это он среди прочего открыл болезнетворные бактерии и нашел способ защиты от них. Он также обнаружил, что химическое соединение, известное под названием виннокаменной кислоты, существует в виде зеркально симметричных кристаллов. Поначалу никто не мог объяснить причину этого, и Пастер придумывал самые фантастические опыты, например, раскачивал растения на маятнике в магнитном поле, пытаясь превратить правые кристаллы в левые и наоборот.

Разумеется, все его попытки оказывались безрезультатными, истинное объяснение существования двух зеркально симметричных форм (способность атома углерода присоединять четыре различные группы) было вскоре предложено несколькими другими химиками.

— А что вы скажете об улитках? — спросил я биохимика. — Разве то, что их раковины закручиваются то вправо, то влево, доказывает, что их молекулы зеркально симметричны?

— Нет, — ответил биохимик. — Ваше утверждение, по крайней мере, пока, — не более, чем счастливая догадка. Вы можете создавать большие структуры, например, раковины улиток, и делать их правыми или левыми независимо от того, какими молекулами вы пользуетесь — левыми или правыми. В конце концов у вас есть правая и левая рука, но и в той, и в другой аминокислоты однотипны. Еще одним примером может служить правостороннее расположение сердца. Оно встречается примерно у одного человека из 10 000, и медики называют его situs invertus, т.е. обратным расположением. Но если кто-нибудь обращен полностью, как в вашем случае, в результате обхода воронки Мёбиуса, то у него (или у нее) наблюдается не только обратное расположение всех органов, но обращены и все молекулы. Поэтому замечательным следует считать не то, что сердце теперь у вас находится справа, а то, что оно было расположено слева, а теперь находится справа.

— Если есть жизнь на других планетах, — поинтересовался я, — то биохимически она может быть как левой, так и правой, не правда ли?

— Мы считаем, что это так. Предполагается, что выбор между левым или правым случаен и зависит от того, как все начинается. Единственное, что можно утверждать с полной уверенностью, что жизнь обязательно должна существовать в какой-нибудь одной из двух форм — либо правой, либо левой, так как смешение форм было бы неэффективным. Половина ферментов организма обладала бы способностью воздействовать только на половину молекул, а это далеко не лучший способ функционирования. Мы получили бы в одном организме левый и правый антимиры, ведущие борьбу между собой не на жизнь, а на смерть.