99 секретов науки - [13]
Начнем издалека, с клетки. В каждой клетке живого организма есть ДНК, где содержится вся информация о том, как этот организм должен развиваться и функционировать. В момент формирования организма активны все гены, позже происходит разделение труда: одни гены продолжают работать, другие «засыпают». Например, в клетках легкого не работают гены, вырабатывающие инсулин, они работают только в поджелудочной железе. Главное открытие, связанное с клонированием, заключается в том, что гены можно «обнулять» и «перезапускать». Что это значит?
Можно взять любую клетку организма и активизировать в ней все гены. Например, для клонирования овечки Долли использовали клетку вымени. Хотя в ней поначалу работали только те гены, которые нужны для функционирования молочной железы, после того как ее поместили в оплодотворенную яйцеклетку, все гены включились. Яйцеклетка с новым ядром была имплантирована в матку овцы, и из клетки вымени Долли вырос ее клон.
Таким образом было доказано, что из любой клетки организма можно вырастить его генетическую копию. Кроме того, можно выращивать отдельные ткани и органы, что дает немыслимые медицинские возможности. Правда, процесс клонирования довольно сложен, на сегодняшний день еще не созданы механизмы, позволяющие упростить и удешевить его. Поэтому клонирование тканей применяется весьма ограничено. Ну а на клонирование людей во всех цивилизованных странах наложен запрет – по этическим соображениям, чтобы не настала, как в фантастических фильмах, война клонов.
№ 42. 30 тысяч насекомых в день. Диета муравьеда
Внешность муравьеда, особенно такой разновидности, как гигантский муравьед, потрясает воображение. Это огромный пушистый зверь, около двух метров в длину, значительная часть его тела приходится на хвост, напоминающий огромную косматую метелку. Но самая странная часть тела у муравьеда находится не сзади, а спереди. Его голова имеет совершенно необычную форму: она узкая, сильно вытянутая в длину и заостренная на конце. Она больше похожа на пятую конечность, чем на голову.
То, что нам кажется странным, для муравьеда весьма удобно. Его верхние и нижние челюсти почти не раскрываются, рот совсем маленький, а зубов нет. Зато у муравьеда имеется очень длинный, сильный и гибкий язык, покрытый липкой слюной и обладающий мощной мускулатурой. Этим необыкновенным органом пушистый зверь поглощает муравьев из предварительно разоренного муравейника, и делает он это со страшной скоростью – 160 выбрасываний языка в минуту. Неудивительно, что за день муравьед успевает съесть до 30 тысяч насекомых.
На трапезу муравьед тратит не так уж много времени, большую часть дня он спит, уютно свернувшись калачиком и накрывшись пушистым хвостом. Гигантский муравьед может лечь спать прямо посреди голой равнины, ни от кого не скрываясь – кого бояться такому грозному монстру! Он просыпается ночью и отправляется охотиться на свою мелкую юркую добычу, напоминая огромный пылесос: муравьед идет, прижимая нос к земле и с шумом втягивая воздух, чтобы уловить запах вкусных муравьев или термитов.
Лапы муравьеда заканчиваются длинными когтями, которыми очень удобно разрывать муравейники, но которые мешают при ходьбе – поэтому зверь ходит, слегка раскачиваясь. Но вряд ли кто-то решится посмеяться над его походкой, ведь муравьед способен раскроить врага одним ударом.
№ 43. Двойная спираль на застежке-молнии. ДНК
Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) структурно похожа на лестницу. И одновременно на спираль. Или на лестницу, закрученную в спираль; вертикальные стойки этой лестницы сделаны из молекул кислорода, сахара и фосфора. У лестницы, как положено, имеются ступеньки, они построены из двух молекул, соединенных определенными связями.
Вся эта интересная конструкция служит одной цели: сохранить и передать генетическую информацию. Как информация хранится, представить несложно: она зашифрована в последовательности четырех азотистых оснований, из которых собраны ступеньки лестницы ДНК. Четыре основания – это как четыре буквы алфавита: соединяясь в разные сочетания, они образуют генетический текст данного организма.
А как передается информация, зашифрованная в закрученной лестнице ДНК? Во-первых, нужно отметить, что две вертикальные стойки лестницы – это примерно то же самое, что негатив и позитив одной фотографии, информация на них повторяется в зеркальном отражении. Во-вторых, для ответа на наш вопрос важно знать, что ДНК – не просто лестница, закрученная в спираль, эта лестница еще и может «расстегиваться» посередине, примерно как хорошо всем знакомая застежка-молния.
Когда ДНК нужно передать информацию, она создает свою копию. Делается это так. Лестница-спираль «расстегивается», каждая из ее ступенек разделяется надвое, азотистое основание на конце разделенной ступеньки становится свободным. Постепенно к каждому свободному основанию присоединяются дополняющие его ферменты, имеющиеся в жидкой среде клетки. Таким образом, каждая ступенька снова становится целой, такой, какой была до разделения. Лестница восстанавливается, копируя целую половину. Из одной молекулы ДНК получаются две с идентичной зашифрованной информацией.
