Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК - [33]

Гены – это участки ДНК, свернутой и плотно упакованной в виде хромосом, которые находятся в клеточном ядре. Обратите внимание на поперечные полосы на хромосомах (бэндинг хромосом)

Большинство людей об этом не знают, но под микроскопом тело дрозофилы выглядит невероятно сложным. При среднем увеличении на сегментах тела проявляется целый мир щетинок, иголочек и выростов. Группа Моргана изучила все эти детали, так что любое, даже самое маленькое изменение становилось для них предметом анализа в поисках новых мутантных форм. Исследователи проводили долгие часы, склонившись над микроскопами и выискивая мух с любыми необычными признаками: с другой формой крыльев, иным расположением полос или измененными конечностями.

Хромосомы комара Chieronomus prope pulcher с белыми и черными полосами

Теперь известно, что гены представляют собой участки ДНК, плотно упакованной в виде хромосом. Хромосомы располагаются в клеточном ядре, и при определенных условиях их можно разглядеть с помощью микроскопа. Морган ничего не знал о ДНК, но мог видеть хромосомы. Они стали его окном в мир генов.

Морган придумал хитроумный способ связывать анатомию мутантов с их генетическим содержимым. Его группа обнаружила, что в слюнных железах дрозофил содержатся гигантские хромосомы. Если извлечь эти хромосомы и обработать их красным красителем, выделенным из лишайника, на хромосомах проявляется череда белых и черных полос – одни узкие, другие широкие. Морган зарисовывал расположение белых и черных полос у нормальных мух и у мутантов. Сравнивая расположение полос, он мог видеть, в каком участке хромосомы имелись различия и где, соответственно, находилось генетическое изменение, ответственное за мутацию.

Дрозофилы питались гниющими бананами, так что в лаборатории Моргана пахло как на помойке – а ведь сотрудникам приходилось часами сидеть за микроскопом. При таких условиях работать в группе Моргана могли только особенные люди, которые, несмотря ни на что, умудрялись сконцентрировать внимание на телах дрозофил, мутантах и полосах на хромосомах. На кону стоял один из главных вопросов о жизни: как информация передается из поколения в поколение?

Поначалу лаборатория Моргана в Колумбийском университете ютилась в тесном помещении, где содержали, размножали и анализировали под микроскопом мух. В этой лаборатории, прозванной “мушиной комнатой”, проводили исследования самые знаменитые биологи начала XX века, поскольку Морган привлекал к работе лучшие умы. Проведя 14 лет в Колумбийском университете, в 1928 году Морган переехал вместе со всей лабораторией в Калифорнийский технологический институт, а в 1933-м был удостоен Нобелевской премии.

Один из первых студентов Моргана прославился благодаря своему особому умению работать с дрозофилами. Кэлвин Бриджес (1889-1938) обладал не только наметанным глазом для обнаружения мутантных дрозофил, но и терпением, чтобы часами их выискивать. Бриджес видел едва заметные различия между мухами, которых не видели другие. Он придумал и технические новшества: использование бинокулярного микроскопа расширяло поле зрения и помогло обнаружить, что дрозофилы прекрасно могут питаться агаром. Это позволило произвести в лаборатории значительные изменения: “мушиная комната” больше не пахла гнилыми бананами.

Кэлвин Бриджес и его знаменитая прическа

Бриджес, с копной непослушных волос, которые, казалось, опровергали законы физики, был беспокойной душой. Если он не работал в лаборатории, он иногда пропадал на неопределенный срок. Однажды он вынырнул с рисунками придуманного им нового автомобиля. Ходило множество слухов о его амурных приключениях, и Моргану эти дела не нравились. Из-за шумихи вокруг его частной жизни Бриджес не смог получить постоянную работу в Калтехе. Когда он умер, не дожив до 50 лет, в лаборатории поговаривали, что его убили из ревности. Грустно, но реальность была не менее трагична. Не так давно один мой коллега генетик попросил своего брата, окружного прокурора Лос-Анджелеса, отыскать свидетельство о смерти Бриджеса. Бриджес умер от осложнений сифилиса.

Информация о частной жизни Бриджеса не выходила за пределы лаборатории. Его вклад в работу был настолько велик, что Морган разделил денежное вознаграждение, причитавшееся ему как лауреату Нобелевской премии, с семьей безвременно скончавшегося Бриджеса.

Хотя Бриджес был известен способностью находить мутантов с едва заметными отличиями в окраске, форме крыльев или расположении щетинок, одно из его самых известных открытий касалось сравнительно заметного изменения. Проглядеть его не смог бы даже неопытный человек. Название Bithorax говорит само за себя: вместо двух грудных сегментов с крыльями эта муха имела четыре. Удвоился большой участок тела, включая крылья.

Бриджес зарисовал тело мухи и описал его строение. А затем сделал то, что делают генетики, когда находят мутантов: он вырастил таких мутантов в лаборатории в Калтехе. И получил колонию мутантов, которую можно поддерживать бесконечно долго.

Бриджес хотел найти участок хромосомы, в котором произошла эта мутация. Используя метод Моргана с окраской хромосом из слюнных желез, он обнаружил участок хромосомы четырехкрылого мутанта с иным расположением полос, чем у нормальных мух. Мутант