Отправные точки

Карьера маленьких частиц, которые были получены сперва из цитоплазмы клеток высших организмов, а потом также из бактерий, примечательна своими сложными перипетиями. Столь же сложна во многих отношениях та роль, которую играли эти объекты в возникновении молекулярной биологии. Их переменчивая судьба слишком многогранна, чтобы я мог проследить ее в этой обзорной статье во всей полноте и во всех ее разветвлениях и анастомозах. Я ограничусь лишь важнейшими переломными точками траектории этой судьбы между 1935 и 1965 гг. К концу этого периода они уже прочно вошли как составляющая, отвечающая за экспрессию генетической информации, в механизм клеточного протеинового синтеза.

Повороты и разрывы, которыми характеризуется изучение цитоплазматических частиц, более или менее хаотические движения на передовой линии прогрессивных методик, падения, смещения и повторные появления – короче, все, что составляет суть работы на экспериментальной линии, отделяющей известное от неизвестного, имеет обыкновение пропадать при таком сжатом изложении. Зато концентрация на одном «главном направлении… которое есть некая идеализированная средняя линия», как сказал бы Флек¹, – позволяет увидеть развитие однажды найденной технической формы². Биография и генеалогия вещей по необходимости оказывается включена в перспективу тех избранных событий, которые сопровождают их путь. Если однажды встать на путь такого повествования, то спасения из его имплицитной рекуррентности уже нет. Но тем не менее мы можем и должны отдавать себе отчет в случайном характере этих событий и спорадичности их наступления. Описывая такую траекторию, мы не должны забывать о том, что она не могла быть просчитана заранее.

И еще одно последнее замечание, прежде чем начнется сама история. Мне представляется важным указать на то, что научные объекты, или эпистемические вещи, как правило, существуют в рамках экспериментальных систем, которые открывают ученому определенные подступы к объектам и позволяют их определенным образом видоизменять. Экспериментальные системы включают научные объекты в более обширные материальные поля научной культуры и практики, которые охватывают область инструментария и записывающих устройств равно как и организмы‑модели и концепции, с которыми они по ходу дела на короткое время ассоциируются. Я надеюсь, что различение между экспериментальными системами и эпистемическими вещами обнаружит свою полезность по ходу дальнейшего изложения.

Возникающие объекты

Разделение цитоплазмы на фракции в лабораторных условиях в конце 30‑х г. началось с двух событий: появления инвазивного эпистемного объекта –агента, способствующего образованию раковых опухолей, в онкологических исследованиях и ввода в строй мощных новых инструментов – ультрацентрифуги³. Разочарованный скудными результатами своих усилий по биохимическому выделению поддающегося фильтрации агента, способного вызывать у кур саркому (его открыл еще в 1910 г. Пейтон Раус¹), Альберт Клод – сотрудник отделения патологии в институте Рокфеллера в Нью‑Йор­ке – в 1936 г. начал использовать ультрацентрифугу². Новые известия о высокоскоростной седиментации канцерогенного вещества, открытого Раусом, пришли из Англии³. Клод искал новую технологию и тотчас же ухватился за новый инструмент. Первые результаты доказали его правоту, они были обнадеживающими. Осадок, полученный способом высокоскоростного центрифугирования из инфицированной ткани, обнаруживал примерно 3000‑крат­ное обогащение канцерогенным агентом. Это более чем на два порядка превышало те показатели, которых добивался Клод в прежние годы, используя обычные биохимические методы. Но параллельно он проводил контрольные эксперименты, в которых центрифугированию подвергал фракцию нормальной ткани куриного зародыша, которая ничем не отличалась по своим химическим и физическим характеристикам от ткани, содержавшей канцерогенный агент; единственным – но важнейшим в биологическом отношении – отличием было то, что эта ткань не была заразна.

Здесь возможны были две интерпретации. Одно объяснение было таким: основной компонент ткани, содержавшей канцерогенный агент, включал в себя помимо нее еще и какой‑то клеточный «протопринцип куриной опухоли». Предположение, что саркома у кур имеет, возможно, эндогенное, а не экзогенное вирусное происхождение, было одной из причин, побудивших Мерфи в конце 20‑х гг. возобновить исследование раковых опухолей у кур с той точки, на которой Раус его прекратил в 1915 г. Другое возможное объяснение заключалось в том, что большую часть канцерогенного фрагмента составляли просто «инертные элементы», которые «наличествуют и в обычных клетках»⁴.

Не в состоянии сразу сделать выбор между этими двумя объяснениями, Клод вначале был растерян, затем в нем пробудился азарт и он принялся за работу, которая через несколько лет увела его далеко от канцерогенного агента Рауса, которому он посвятил почти десятилетие своей научной деятельности. Здесь перед нами, пожалуй, типичный случай смещения эпистемического объекта, которое было вызвано внедрением нового инструмента в существующую экспериментальную систему и невозможностью вписать полученные с его помощью новые данные в существующую интерпретационную схему. Обнаружился альтернативный след. Клод внедрил в свою систему технику дифференциального центрифугирования, чтобы выделить субмикроскопический «принцип», отвечающий за возникновение рака. Эта техника обещала открыть дорогу к фракционированию цитоплазмы нормальных клеток; таким образом, на горизонте начали проступать контуры новой цитологии, опирающейся на новую технику. Это отвечало вкусам Клода, который, как признавали все его знакомые, умел и любил мастерить всякие технические устройства¹.

С помощью дифференциального центрифугирования Клод стал разделять цитоплазму в новом пространстве представления – в пространстве производства, описания, вычленения и очистки внутриклеточных структур. На протяжении более чем ста лет цитоморфология была областью наблюдений при помощи оптического микроскопа и соответствующих методов препарирования – фиксации и окрашивания клеток in situ*, т. е. в соединении с той или иной тканью. Наряду с ядром в качестве характерного признака эукариотических клеток с конца XIX в. рассматривались «митохондрии», которые располагались, как казалось, в базофильном, более или менее гомогенном на вид базовом веществе, называемом порой «эргастоплазмой»². Идея разрушать клетки с тем, чтобы добраться до их субструктур, казалась во времена первых опытов Клода многим цитологам, воспитанным в традиционных взглядах, бессмысленной, если не вовсе абсурдной. Клод сделал доклад о продвижении своих исследований на симпозиуме в Колд‑Спринг‑Хар­бор по теме «Гены и хромосомы» в 1941 г. Сегодня нам может показаться странным, что он выбрал для своего сообщения аудиторию генетиков, однако это обстоятельство помогает нам лучше увидеть тот общенаучный контекст, в котором формировалась идентичность первого поколения представлений о цитоплазматических частицах: это в значительной мере уже забытый теперь контекст взаимоотношений между цитоплазматическим наследованием, или плазмогенезом, и хромосомным, или ядерным, наследованием³. Вначале Клод отождествлял мелкие частицы, которые скапливались на дне его центрифужной пробирки после центрифугирования в течение часа при 18 000 g, со сравнительно хорошо цитологически описанными митохондриями или их фрагментами⁴. Под обычным оптическим микроскопом они были уже не видны, однако их можно было визуализировать с помощью микроскопии в темном поле: тогда они выглядели небольшими скоплениями отражающих точек. Их химический состав представлял интерес, поскольку наряду с липидами, составлявшими примерно половину их массы, они содержали довольно много протеинов, а главное – значительные количества рибонуклеиновой кислоты (РНК).