Библиотека журнала «Экология и жизнь»

СОВРЕМЕННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ

МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ

Г,

\f>

Москва

Тайдекс Ко

2004

ВВК30.16 С568

Федеральная целевая программа «Культура России» Подпрограмма «Поддержка полиграфии и книгоиздания в России»

Современная биотехнология. Мифы и реаль-С568 ность./Сост. Ю.Н. Елдышев. — М.: Тайдекс Ко, 2004. — 200 с. (Библиотека журнала «Экология и жизнь».) ISBN 5-94702-028-9

Главная задача книги о биотехнологии — просвети­тельская. Биотехнология и как направление в науке, и как новое направление в бизнесе вступила в жизнь, поэ­тому каждый должен иметь представление о том, что дела­ется в этой отрасли и что несет она в повседневную жизнь обыкновенного человека.

ББК30.16

ISBN 5-94702-028-9

¹ Составление Ю.Н. Елдышев, 2004 ¹ Оформление «Тайдекс Ко», 2004

чая присутствующих упомянутым вопросом. Лев Толстой был разочарован. Незадолго до этого И.И. Мечников пытался его переубе­дить. Приехав в Ясную Поляну, он целый день рассказывал о на­учных достижениях и уехал, считая, что убедил Толстого. А Лев Ни­колаевич потом писал в дневнике: «Был тут Илья Ильич... столько всего наговорил. Рассказывал, в крови нашли какие-то лейкоциты. Какая гадость!».

Я не случайно выделил этот эпизод — ныне государству тоже не до ученых с их «штучками», пользы от которых обывателю мало.

Но вернемся в аудиторию, где среди слушателей был студент IV курса университета Н.К. Кольцов, которого потряс вопрос Колли. Ответить на него тогда было невозможно. Кольцову, как в сказке, при­шлось искать ответ на вопрос Колли тридцать лет и три года.

Родоначальник

По завершении обучения Кольцова оставили при университете и на­правили за границу, где он выполнил блестящие работы, в том числе на знаменитой биостанции под Неаполем. Но в 1905 г. за участие в ре­волюционной деятельности его уволили из университета — научный руководитель Кольцова Мензбир счел это опасным. Некоторое время Кольцов преподавал на Высших женских курсах. В 1908 г. в Москве открылся не имевший аналогов Народный университет им. А.Л. Ша-нявского (созданный по инициативе и на деньги энтузиаста народ­ного образования генерала Шанявского). Кольцову первому там пред­ложили кафедру — экспериментальной биологии. За 10 лет на этой кафедре возникла уникальная научная школа, из которой — редчай­ший случай в истории науки — вышли десятки великих ученых. В известном смысле вся наша биология вышла из школы Кольцова. И всем своим слушателям и сотрудникам он рассказывал о попытках ответить на вопрос Колли.

Сергей Сергеевич Четвериков (1880-1959)

Николай Константинович Кольцов (1872-1940)

J^yi

«.,::.«8Й*Й$ШВ

В 1916 г. умирает Колли. В разгаре первая мировая война. Ка­ков же был авторитет Кольцова, если в то время немецкие биологи обращались к нему (в нищую Россию) с просьбой помочь науке в Германии?! В 1919 г. Кольцов возвращается в Московский уни­верситет. Связи с учеными разрушены, научных журналов нет. Сложными путями он получает из-за границы письма от коллег. Среди них — пакет с работами Т. Моргана (одного из основополож­ников современной генетики, проводившего знаменитые опыты на дрозофилах). Н.К. Кольцов в Москве и Ю.А. Филипченко в Петрог­раде пытаются преподавать хромосомную теорию наследствен­ности Моргана. Н.К. Кольцов и С.С. Четвериков читают в Москве первый курс генетики. В 1922 г. известный генетик Г. Меллер при­вез из США в Москву дрозофил. Изучая их мутации и размышляя над парадоксом Колли, Кольцов постепенно приходит к мысли, что описание на молекулярном уровне размножения, наследствен­ности и изменчивости и есть основная задача молекулярной био­логии.

Постепенно он нашел ответ на мучивший его вопрос Колли. В 1922 г. он рассказал об этом студентам и лишь через пять (!) лет — на III Всесоюзном съезде гистологов, анатомов и морфологов. Смысл сводился к следующему, молекул, действительно, немного, но эти молекулы — длинные полимерные нити, в которых отдель­ные звенья (мономеры) определяют наследственные признаки. Оказалось, что в этом молекулярном «тексте» расположение «букв» в цепи определяет все свойства. Так оформилась главная идея молекулярной биологии!

Но в 1927 г. Кольцов не мог знать, что собой представляют «буквы». Он ошибался, отводя эту роль аминокислотам. Он также полагал, что в молекулярном «тексте» каждая «буква» определяет то или иное свойство организма. А если «буквы» менять, возник­нут другие «тексты» и новые свойства (как в словах «китенок» и «котенок» замена буквы меняет животное). Итак, ответ на вопрос Колли у него был — длинные молекулы из тысяч «букв», кото­рыми можно записать любой текст. Оставался не менее важный вопрос, поставленный уже им самим: как этот «текст» насле­дуется?

Как рассуждали прежде? Чтобы воспроизвести все свойства китенка или котенка, нужны катализаторы, соотносящие каж­дой «букве» специфический фермент. И чтобы фермент к букве «к» присоединял букву «и» или «о». Таких катализаторов нет. Даже лучшие из них дают сбои. Ошибка может составить 0,001, т. е. тысячная буква может оказаться не на месте. Но генетики

к тому времени уже знали, что точность воспроизведения наслед­ственных «текстов» гораздо выше, чем 10~³. Поэтому Кольцов предположил, что наследственные «тексты» копируются, как в типографских процессах, с использованием матриц. Матрич­ное воспроизведение наследственного «текста» — еще одно оза­рение Кольцова.

Здесь я не в силах удержаться от краткого отступления. В науке (впрочем, и в других сферах деятельности), как ни странно, менее всего ценится мысль. Вот опыт — это да! А мысль — кому она нужна? Все почему-то считают, что у нас мыслей много, а опы­тов — мало. На самом деле свежая мысль, неожиданный взгляд на предмет — это чудо, происходящее несколько раз в столетие.

Молекулярнаяприрода наследственной информации и ее мат­ричное воспроизведение, открытые Кольцовым, и стали в биологии таким чудом XX в.