Дикие гены. Хельга Хофман-Зибер
Читать онлайн книгу.
самого первого одноклеточного организма и останавливаемся перед дверью, ведущей наружу. Она является разделительной чертой между живой и мертвой материей (так сказать, между жизнью и смертью). Там, за дверью, те же химические элементы, из которых построено все на свете. Но скачок между этими элементами и одноклеточным организмом поистине колоссален. Существуют ли какие-то промежуточные ступени?
Над вопросом возникновения жизни ломал голову еще Чарлз Дарвин. Первого февраля 1871 года он так описывал ход своих мыслей одному из друзей: в самом начале на пока еще мертвой Земле появился «небольшой теплый пруд», в котором простые химические соединения под действием света, тепла, электричества и других факторов соединились, образовав первую жизненную форму. Однако уже вскоре он отказался от этой идеи и написал, что все это чушь и что на данном этапе развития науки не имеет смысла всерьез размышлять об истоках жизни.
Даже почти сто лет спустя, когда наши познания в биологии существенно углубились, этот момент по-прежнему оставался загадкой. Что было ступенью, непосредственно предшествовавшей жизни? Она еще не могла быть столь сложной, как собственно жизнь, строящаяся на ДНК, РНК и белках, но все же должна была обладать способностью к размножению и развитию. Базовое построение клетки представляет собой настоящий гордиев узел. Для размножения ДНК клетке требуются РНК и белки. Чтобы производить белки, нужны ДНК и РНК. А РНК создается при считывании информации с ДНК с помощью белковых механизмов. И все это находится в неразрывной связи. Ни одно из звеньев не может быть опущено. Где же искать начало этого круговорота?
Решающим шагом к развязыванию узла стало исследование группы коротких молекул транспортных РНК, или тРНК. Эти молекулы играют крайне важную роль в синтезе белков. Они располагают нужными аминокислотами и могут распознавать кодоны мРНК. Это делает их центральными промежуточными элементами между генетическим кодом и белком. Такая их способность объясняется специфической структурой. Они состоят из одной нити, которая складывается таким образом, что отдельные участки РНК соединяются сами с собой, образуя короткие двойные нити. Благодаря этому осуществляется фиксация тРНК в сложной трехмерной форме с удвоением некоторых участков. Поэтому молекулы тРНК выглядят совершенно не так, как монотонная правильная двойная спираль ДНК. Фрэнсис Крик, считающийся открывателем двойной спирали, придал этой структуре огромное значение: «Молекула тРНК выглядит так, словно природа пытается возложить на нее задачи, присущие белкам!» Таким образом, тРНК стала доказательством того, что РНК не довольствуется ролью чистого передатчика информации. Благодаря перекрещиванию нити она, подобно белку, образует особые структуры и берет на себя активные функции.
Эти наблюдения стали источником вдохновения для трех ученых. В 1967–1968 годах они независимо друг от друга высказали идею, позволяющую разрешить проблему. Это были Фрэнсис Крик, американец Карл