Закономерные чудеса - [14]

Трудовой день в лаборатории начинается в 8 часов ра и затягивается до ночи. Желающим экспериментировать в любое время суток, в воскресенья и праздники выдается ключ от института.

X. Корана лекций не читает, семинаров не ведет. Все свои силы он отдает научной работе.

Ученый бывал в Советском Союзе. Он хорошо знаком с работами видных советских специалистов в области молекулярной биологии. "А. Спирин, А. Баев, — говорит он, — работают великолепно. Сотрудники Ю. Овчинникова сделали отличные исследования по белку и мембранам клетки".

Больше всего в лаборатории X. Кораны поражает необыкновенное трудолюбие и его самого, и всех его сотрудников. Один из секретов успеха выдающегося биохимика — умение предельно глубоко разрабатывать идеи экспериментальных исследований, точное представление о конечной цели работы.

Однажды кто-то из приехавших специалистов пошутил: мы работаем в лаборатории так много, что можем не заметить, как мимо пройдет жизнь. Ответ, который он услышал, был краток и точен: "Наука — это жизнь". Именно в этом самый главный секрет удивительных научных достижений X. Кораны.

Вчера, сегодня и завтра

Вполне вероятно, молодой, энергичный и уверенный в себе исследователь, который будет жить и работать в 2000 году, удивится, узнав, насколько наивными были представления биологов, живших за четверть века до начала третьего тысячелетия. За примерами, как говорится, ходить далеко не надо. До 1960 года наши рассуждения о биосинтезе нуклеиновых кислот были весьма и весьма предположительными.

Одним из высших достижений научного мастерства всегда является способность осуществить синтез природного соединения на лабораторном столе. Уметь делать так, как природа, или даже лучше ее, разве это не заманчиво? В конце концов, синтез двойной спирали ДНК — носительницы наследственности живой клетки — венчал бы собой многолетние попытки биохимиков воссоздать на лабораторном столе гигантские молекулы биологически активных соединений.

Лауреат Нобелевской премии А. Корнберг как-то сказал, что внеклеточным синтезом нуклеиновых кислот он стал заниматься в 1954 году, спустя год после того, как Д. Уотсон и Ф. Крик предложили двуспиральную модель ДНК. А. Корнберг и его помощники добились своей цели уже через год, но полный успех пришел к ним значительно позже.

Отправной точкой этих выдающихся исследований послужила необычная одноцепочечная ДНК. Она была найдена у одного из вирусов бактерий — фага X 174. А. Корнбергу удалось воспроизвести синтез одноцепочечных копий фаговой ДНК. Потом, как вспоминает сам автор, научились получать синтетические двойные спирали. Таким образом, был открыт путь к синтезу ДНК и у других организмов. "В конечном итоге, — пишет А. Корнберг, — можно будет приступить к синтезу ДНК позвоночных животных, в том числе млекопитающих".

Не надо забывать, что это сказано 10 лет назад. Сегодня молекулярная биология ушла далеко вперед.

А как с биосинтезом РНК?

В период с 1957 по 1959 год появился ряд научных сообщений о существовании реакций, обеспечивающих включение нуклеотидов в молекулу РНК. И наконец, в 1959 году С. Вейсс и Л. Гладстон сообщили, что выделили из печени крыс фермент, который отвечает за включение нуклеотидов в РНК, назвали его РНК-полимеразой.

Работы А. Корнберга и его сотрудников вызвали в свое время настоящую научную сенсацию. Они, безусловно, также принадлежат к числу тех исследований, которые революционизировали естествознание и являются украшением молекулярной биологии. Что молекулы ферментов трехмерны, по-видимому, знают многие. Но вот о том, что молекулы ферментов "шевелятся" во время работы, известно, конечно, немногим. И уж совсем мало людей слышали, что ферменты "ползают".

Вот один из примеров. Мы знаем, что информация, содержащаяся в ДНК, переписывается на РНК с помощью фермента РНК-полимеразы. Фермент этот образует химическую связь между концом синтезированной РНК и нуклеотидом, расположенным на ДНК-матрице. Затем перемещается вдоль цепи ДНК на одно звено нуклеотида и начинает свою работу снова. Предполагают, что, когда реакция присоединения одного нуклеотида прошла только наполовину, начинается присоединение следующего. Действие фермента чем-то напоминает работу обычного двухцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Расширение газов в одном цилиндре сопровождается сжатием в другом.

Помимо всего прочего, фермент неутомимо "ползет" доль цепи ДНК. Иными словами, молекула полимеразы перемещается вдоль нуклеотидной цепочки молекулы-матрицы.

"Что же дальше?" — задал однажды вопрос Д. Кендрью, адресуя его ко всей молекулярной биологии. Что ожидает молекулярную биологию в обозримом будущем, спросит читатель. Прогнозов много. Расскажем об одном.

В журнале "Химия и жизнь" была напечатана короткая заметка под интригующим названием: "Что нам готовит грядущий день?" Научные прогнозы начинались 1978 годом и оканчивались 2060-м. Они касались практически всех областей знаний. Один прогноз был увлекательнее другого. Многие из них имели прямое отношение к биологии.

Специалисты утверждают, что, например, к 1985 году будут найдены лекарства для предупреждения или лечения рака, к 1988 году станет возможным централизованное хранение человеческих органов для пересадки. К 1990-му — синтезируют лекарства для лечения душевнобольных. К 2000 году предполагается решить проблему улучшения памяти человека химическим путем, научиться регулировать процессы старения, наследственность. Наконец, где-то около 2015 года предполагается создание примитивных форм искусственной жизни. Но если попытаться проанализировать эти прогнозы, то приходишь к неизбежному выводу — многие достижения биологии и медицины будут связаны с успехами молекулярной биологии.