Чтение онлайн

Крахмало-паточное производство, спиртовое производство также используют ферментные препараты в самом широком масштабе, в текстильной промышленности с помощью обработки специальными ферментами удалось добиться резкого улучшения качества шелковых и хлопчатобумажных тканей. Да спросите, наконец, любую домашнюю хозяйку, нравится ли ей «энзиматический стиральный порошок»!

Словом, толковать о «практической пользе» ферментов нет нужды: наверное, люди, более сведущие в различных областях технологии, смогли бы указать еще массу возможностей их использования. Но ферменты сами по себе — это еще вовсе не молекулярная биология. Какова же может быть польза именно от нее?

Естественной областью первоочередного приложения добытых нелегким трудом (и, что немаловажно, ценой больших материальных затрат) сведений о молекулярных механизмах основных жизненных процессов являются медицина и сельское хозяйство. Пока — подчеркиваем: пока — прок от внедрения достижений молекулярной биологии в эти отрасли невелик. Известный американский биохимик М. Ичас пишет по этому поводу: «…Правда, трудно пока найти хотя бы одного больного, которому бы прогресс, достигнутый в этой области в последнее десятилетие, принес пользу. Однако вполне логично ожидать, что развитие молекулярной биологии в конце концов окажется чем-то полезным и медицине, пусть не в деталях, но хотя бы в общих вопросах, скажем, в вопросе о том, что в принципе возможно и что невозможно». Эти слова написаны около десяти лет назад, и сегодня, может быть, М. Ичас не был бы столь категоричен в отношении конкретной пользы.

Однако неизмеримо более важным представляется то идейное воздействие, которое современная биология оказывает на медицину, на ее исследовательские методы. В начале века в Германии было основано «Свободное объединение биологически мыслящих врачей» (возможно, оно существует и по сей день). Конкретные тезисы, провозглашаемые членами этого объединения в то время, ныне не заслуживают сколько-нибудь серьезного отношения, но сама идея формирования «биологически мыслящего врача» звучит в высшей степени привлекательно. Ведь в наши дни уже никто не сомневается, например, в том, что проблема раковых заболеваний может быть решена только весьма выдающимися биологами, хотя бы и обладающими дипломами врачей.

Наконец, несколько замечаний по поводу возможной читательской реакции такого сорта: «Все, о чем здесь написано, чрезвычайно просто. Кажется, что любой человек, более или менее привычный к рассуждению и не чуждый начальных физико-химических знаний, мог бы свободно додуматься до большинства описанных здесь истин — не в деталях, конечно, а в принципиальных чертах».

Ответственность за появление у читателя подобных мыслей в значительной степени лежит на авторах; в то же время это замечание из числа тех, на которые трудно дать вполне аргументированный ответ. Поэтому, предварительно (уже в последний раз!) покаявшись перед читателем, мы ограничимся рассказом исторической притчи, действие которой развивается на протяжении последнего столетия.

В конце XIX века один очень большой ученый, физик и химик, авторитетно высказался по поводу шумных в то время препирательств между сторонниками и противниками редукционизма (само это слово тогда еще не было в ходу, но это неважно): «Если оказывается напрасным стремлением, при всяких серьезных попытках терпевшем всегда фиаско, объяснить механическим путем известные физические явления, то, само собою разумеется, еще менее удастся это сделать для значительно более сложных и запутанных явлений органической жизни».

Автор этого сурового изречения — знаменитый В. Оствальд, которого называют иногда основателем физической химии; можно предполагать, что познаниями в этой области он значительно выделялся среди современников. Будучи ученым с очень широким кругом интересов, он, в частности, основал «Оствальдовскую серию классиков точных наук». Это переиздания наиболее значительных оригинальных работ, периодически выходящие в форме небольших книжечек. Серия эта издается и по сей день; один из последних выпусков (1975 год) озаглавлен: «Молекулярная генетика. К истории ее развития». Это сборник, в котором помещены среди прочих знаменитая статья Дж. Уотсона и Ф. Крика «Генетическая роль структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты», Ф. Крика с сотрудниками «Общая природа генетического кода белков», американского биохимика Р. Холли с сотрудниками «Структура рибонуклеиновой кислоты»…

Можно, конечно, по этому поводу высказать что-нибудь об иронии судьбы: такая публикация именно в «Оствальдовской серии классиков»! Однако мы воспользовались этой историей совершенно в других целях: чтобы отвести от открытий и идей молекулярной биологии упрек в самоочевидности.

Каждый новый факт в этой области добывался ценой длительных блужданий в дебрях подчас совершенно нелепых гипотез и представлений, нередко яростно отстаиваемых большей частью научной общественности. Что ж, тем значительнее заслуга создателей основ молекулярной биологии — наших современников.

Кто-то из досужих статистиков подсчитал, что более девяноста процентов великих ученых, когда-либо проявивших себя в науке — от самых зачатков цивилизации до сегодняшнего дня, — это наши современники. Мы не знаем методики подобного подсчета и не беремся судить о справедливости этого вывода в отношении других научных дисциплин, но в отношении ученых-биологов цифра 90 процентов не кажется нам завышенной. Впрочем, может быть, это только тщеславие людей второй половины XX века?

Глава 1. Биологический код

О некоторых намерениях авторов … 3

От организма к молекуле? … 7

Все же начнем с ДНК … 10

Зашифрованная инструкция … 14

Умеем ли мы читать? … 17

Хореографическая модель ДНК … 19

От текста к тексту … 21

Совсем краткое отступление: ферменты … 29

Перед тем, как приступить к делу … 32

Глава 2. Молекулярная архитектура белков

Как понимать слово «структура» … 37

Лайнус Полинг … 44

По-прежнему кодируем … 49

«Теперь вся сила в гемоглобине» … 55

Наконец-то физика! … 60

Глава 3. Белок изнутри

Еще раз о квантовой механике … 65

Вестхеймер, Хилл и Китайгородский … 71

Чудеса на молекулярном уровне … 77

Опять биология? … 83

Глава 4. Хорошая профессия: конформатор

Гибкость белковой молекулы … 91

Подсчитали — прослезились … 98

Срочно требуются квалифицированные ясновидцы … 103

Спорт находчивых и мужественных … 110

Глава 5. Похвала ферментам

Раздел, которого могло бы и не быть … 117

Сто тысяч операций в секунду … 120

Молекулы-автоматы … 123