Мистер Томпкинс внутри самого себя - [57]

— Вы неоднократно упоминали о том, что информационная РНК переводится на язык белков, — начал мистер Томпкинс. — Как это может быть, если белки представляют собой цепи из двадцати аминокислот, тогда как переносчик представляет собой цепь всего лишь из четырех различных оснований?

— Вопрос, что называется, не в бровь, а в глаз, — одобрительно кивнул доктор Экскинс. — То, о чем вы спрашиваете, известно под названием проблемы биологического кода. Вы можете рассматривать эту проблему следующим образом. Предположим, что у вас имеется четыре цвета: красный, белый, синий и желтый. Сколько различных флагов вы можете изготовить, если каждый флаг имеет только один цвет?

— Детский вопрос, — обиженно произнес мистер Томпкинс. — Ясно, что только четыре.

— Совершенно верно. Значит, если у вас есть четыре различных основания и аминокислоту определяет только одно основание, то в белках может быть только четыре типа аминокислот. Но предположим теперь, что ваш флаг состоит из двух одноцветных половин. Сколько флагов вы сможете изготовить в этом случае? — Минуточку, сейчас посмотрим. Желтая и красная, синяя и красная, белая и желтая ... Кажется, задачка довольно сложная!

— Ничуть, — возразил доктор Экскинс. — Нижняя половина может быть любого из четырех цветов, и какого бы цвета ни была нижняя половина, верхняя половина также может быть любого из четырех цветов. Таким образом, общее число возможных флагов в этом случае равна 4x4 = 16.

— Понятно, — кивнул мистер Томпкинс. — Если аминокислоту определяют два входящих в нее основания, то всего можно получить шестнадцать аминокислот. Но этого явно недостаточно.

— Совершенно верно. Поэтому возьмем флаги, состоящие не из двух, а из трех полос. Сколько таких флагов вы могли бы изготовить? В арифметике мистер Томпкинс был силен и сразу понял, что имеет в виду доктор Экскинс.

— Трехполосных флагов можно изготовить 4x4x4, или 64, — сказал он. — Но здесь, как мне кажется, возникает проблема. Двух оснований в одной аминокислоте недостаточно, так как общее число различных аминокислот достигает лишь 16, а три основания порождают 64 аминокислоты, т. е. слишком много. Означает ли это, что ДНК использует только 20 из 64 возможных комбинаций оснований?

— Нет, не означает. Дело в том, что код, как говорят специалисты, вырожденный, т. е. более чем одна комбинация трех оснований считывается как одна и та же аминокислота. Нам хорошо известно, какие комбинации оснований соответствуют той или иной аминокислоте. Я не помню деталей, но выписал все варианты. Вот, взгляните, пожалуйста. Мы называем этот перечень «Биологическим словарем».

Мистер Томпкинс с интересом впился глазами в словарь и к своему облегчению обнаружил, что в отличие от большинства словарей объемом в сотни и тысячи страниц биологический словарь занимал всего лишь одну страницу.

— Наука становится совсем простой, — обрадовался было мистер

Томпкинс, но тут совершенно неожиданно его внимание привлекли необычные пометки, стоявшие против двух комбинаций оснований.

— Взгляните, пожалуйста, — обратился он к доктору Экскинсу. — Здесь против двух комбинаций оснований значится: «Чушь». Как это понимать?

— Очень просто, — с готовностью отозвался доктор Экскинс.

— Это означает, что данные комбинации не определяют никакой аминокислоты. Мы полагаем, что они служат своего рода знаками препинания или указывают на конец сообщения, т. е. на место, где заканчивается производство одного белка и начинается производство другого.

— Кажется, я начинаю понимать, — задумчиво произнес мистер Томпкинс, — но кое-что мне кажется весьма любопытным. Такие слова, как «словарь», «чушь» и т. п., не очень похожи на биологические термины. Вы пользуетесь ими только для того, чтобы объяснить на понятном мне языке суть дела, или такие термины и в самом деле употребляются в биологии?

— Вам придется привыкнуть к столь необычно звучащим терминам, — ответил доктор Экскинс. — Дело в том, что над расшифровкой биологического кода трудилась смешанная группа математиков, физиков, инженеров, химиков и биологов, которые мыслили терминами, заимствованными из языкознания, теории информации и лексикона инженеров-связистов. Поэтому сейчас в биологии вы можете встретить такие термины, как сообщение, перевод, транскрипция, словарь, чушь и т. д. Поначалу для биологов и биохимиков старшего поколения они звучали несколько странно, но постепенно те привыкли.

— Все же одно мне осталось неясным, — настаивал ненасытный мистер Томпкинс. — Молекулы ДНК во всех клетках моего тела должны быть одинаковыми, так как все они некогда возникли из одной клетки. Как же потом случилось, что одни клетки стали нервными клетками, другие мышечными, третьи — клетками кожи и т.д.? Если они получили одни и те же инструкции, то и стать они должны были одинаковыми.

— Вы задали действительно трудный вопрос, — признал доктор Экскинс, — и я должен сказать прямо, что полного ответа на него не знает никто. Мы называем это проблемой дифференциации — каким образом клетки с одинаковой ДНК дифференцируются, т. е. становятся различными. Ясно, что в каждой разновидности клеток источником инструкций служит лишь какая-то часть ДНК, и от того, какая часть молекулы ДНК, так сказать, «закрывается», зависит, какая клетка получится, к сожалению, мы пока не знаем, как закрывается та или иная часть ДНК.