Мой неповторимый геном - [8]
Генетический код — язык генов — был до конца расшифрован лишь в 1963 году, через 10 лет после того, как Уотсон и Крик построили модель ДНК — двойную спираль. За очень небольшим исключением он одинаков у всех представителей животного и растительного мира Земли. Ваш генетический код ничем не отличается от кода вируса гриппа, слизистого гриба или слона. Из этого следует, что:
Жизнь в своей основе — не химические вещества или молекулы, а информация в чистом виде.
«И что в этом такого?» — восклицаем мы сегодня. И почти не удивляемся, когда узнаем, что у человека и шимпанзе геномы совпадают на 98 %, у человека и мыши — на 60 %, у человека и круглого червя длиной несколько миллиметров — на 20 %. Но остановитесь на минутку и вдумайтесь в эти цифры. С одной стороны, они свидетельствуют об общности и глобальном характере биологического наследия. С другой — заставляют по-новому взглянуть на феномен жизни. Ее нельзя рассматривать как набор статичных, заранее заданных форм — грибов, обезьян, червей, — и так до бесконечности. Это, скорее, неразрывный информационный поток. Мириады живых существ — это просто временные вместилища генетической информации, передаваемой от одного поколения другому в самых разных комбинациях.
Осмыслив все это, мы можем рассматривать биологию как цифровой мир. Генетическая информация подобна набору программ и данных, представленных в двоичной системе и считываемых точно так, как это делает любой компьютер — от огромного стационарного IBM до мобильного телефона. Клетка головного мозга человека считывает и переводит генетический текст точно таким же способом, как и дрожжевая клетка.
Цифровая природа биологических систем имеет далеко идущие последствия: генетическая информация — не принадлежность какого-то одного организма, она может передаваться от одного живого существа другому. Нет никаких особых генов, характерных только для розы; такие же гены могут «производить» свои белки в любом другом растении.
Эти рассуждения были подтверждены экспериментально в 1973 году, когда молекулярные биологи Стенли Коэн, Герберт Бойер и Пол Берг впервые продемонстрировали возможность переноса генетической информации от одного организма другому. Используя природные ферменты, которые расщепляют и сшивают ДНК, они вырезали из генома клетки кожи лягушки один из генов и перенесли его в бактериальную клетку, которая начала синтезировать белок, кодируемый «лягушачьим» геном.
Так родилась генная технология, и перед биологами широко распахнулась дверь в новый мир, где генетическая информация могла свободно циркулировать между особями и даже переходить от одного вида живых существ к другому. На горизонте замаячили новые формы жизни — растения с необычными свойствами, микробы, синтезирующие лекарственные вещества, и другие удивительные организмы.
К энтузиазму, порожденному новыми возможностями, подмешивалась изрядная доля скептицизма. Не появятся ли в результате подобных экспериментов какие-нибудь смертельно опасные формы жизни? Не приведут ли манипуляции с природными живыми существами к разрушению сложнейшего экологического пазла, созданного за миллиарды лет эволюции?
Чтобы разрешить все эти сомнения, величайшие умы биологической науки организовали в 1975 году в Калифорнии конференцию по проблемам рекомбинантных ДНК, ставшую широко известной под названием Асиломарской. Их задачей было не просто обсуждение проблем безопасности генной технологии; они хотели дать старт публичным дебатам, посвященным новой области биологии. Дело было как раз после Уотергейтского скандала, и вопросы прозрачности социально значимых проблем стояли очень остро.
Теперь пришла пора ученым выйти в мир и повернуться лицом к общественности. Одни из них полагали, что необходимо ввести на какой-то период времени мораторий на все эксперименты и спокойно разобраться, каких последствий можно ожидать. Другие считали, что нужно немедленно выработать правила работы с рекомбинантными ДНК и не выходить в экспериментах за строго оговоренные рамки.
Победу одержала вторая группа, и за короткое время молекулярная биология преобразила целую область науки. Сегодня ни одна из ветвей биологии не обходится без молекулярной генетики. Даже ботаник иногда снимает свои резиновые сапоги и погружается в базу данных. Родство между растениями ныне определяют не по числу лепестков у цветка или особенностям строения пестиков и тычинок, а путем сравнения геномов.
Список организмов, уже прошедших через манипуляцию генами, весьма обширен. Известна разновидность земляники, «накачанной» антифризными белками; их кодирует ген, заимствованный у глубоководных рыб. Гены белков паутинных нитей, включенные в дрожжевые клетки, прекрасно справляются с выработкой этой нежнейшей пряжи, из которой можно получать сверхпрочные эластичные материалы. В массовом количестве выращивают прекрасные елки к рождеству, крепкие и здоровые; цветкам придают невиданную окраску. Обычные аквариумные рыбки обзаводятся геном какой-нибудь особенно красивой медузы и начинают светиться зеленым светом. В геном свиней встраивают ген человека, ассоциированный с каким-либо заболеванием (например, болезнью Альцгеймера), и используют этих животных в качестве моделей в поисках способов лечения.
