Нуклеиновая кислота встречается не только в вирусах: в виде ДНК она входит в состав каждой живой клетки от одноклеточных организмов вроде амебы до клеток человеческого тела. Сейчас имеются веские доводы в пользу того, что неуловимые гены — невидимые «частицы», несущие наследственную информацию в виде генетического кода, — вовсе и не являются какими-то самостоятельными элементами, как думали раньше. Это участки на двукратно закрученной спиральной молекуле ДНК. В каждой клетке человеческого тела помещаются 46 похожих на палочки образований, называемых хромосомами, каждая из которых содержит по крайней мере одну пару скрученных правых спиралей ДНК. Точный порядок, в котором четыре различных нуклеотида располагаются вдоль каждой спирали, и есть генетический код, который сообщает клетке, что ей делать. (Эти четыре основных кирпичика — аденин, тимин, гуанин и цитозин — обычно обозначают сокращенно первыми буквами А, Т, Г, Ц.) Каждая аминокислота соответствует трехбуквенной комбинации. Из четырех возможных букв можно составить 64 различные трехбуквенные комбинации — этого более чем достаточно для того, чтобы «описать» точный состав всех аминокислот и порядок, в котором они должны соединяться, образуя заданный белок. «Ген» — это просто часть сообщения, записанного на молекуле ДНК от одного ее конца до другого. Каким способом расставляются «знаки препинания» в этом сообщении, чтобы отметить место, где начинается и где кончается ген, — вопрос, который (в тот момент, когда пишутся эти строки) еще предстоит решить[33].
Подсчитано, что если выпрямить и соединить в одну линию все спирали ДНК в одной клетке человеческого организма, то они образуют тонкую нить длиной свыше метра[34]. Можно ли с помощью всего лишь четырех разных символов, расположенных линейно один за другим вдоль этой нити, передать количество информации, достаточное для управления развитием такого сложного организма, как человеческое тело? Можно. Несомненно, что на этой метровой нитке с помощью четырехбуквенного кода можно записать информацию, которой с лихвой хватит для обеспечения «рабочими инструкциями» всего процесса создания, роста и воспроизводства каждого человеческого существа со всеми его индивидуальными особенностями!
В 1962 году Джеймс Дьюи Уотсон, работающий ныне в Гарварде, и английские биологи Фрэнсис Гарри Комптон Крик и Морис Хью Фредерик Уилкинс получили Нобелевскую премию за свой вклад в открытие строения спирали ДНК. Это, по-видимому, крупнейшее открытие нашего века, оставляющее позади даже открытие ядерной энергии. Еще десять лет назад механизм наследственности был покрыт тайной и представлялся исключительно сложным. Но теперь совершенно неожиданным образом обнаружилось, что механизм этот сравнительно прост. Работа по расшифровке генетического кода продвигается вперед с такой головокружительной быстротой, что вскоре, возможно, мы сумеем контролировать ход эволюции и управлять им. Расшифровка генетического кода даст нам возможность создать синтетическую жизнь, победить рак и другие болезни, раскрыть механизм памяти человека.
Молекула нуклеиновой кислоты, входящая в состав клетки животного или растения, является неотъемлемой составной частью клетки. Напротив, молекула нуклеиновой кислоты вируса — это нечто вроде свободного странствующего набора генов, она не связана жестко со своей клеткой, а способна к воспроизводству в условиях любой чужой клетки, если только в ней содержатся необходимые вещества в количестве, достаточном для такого размножения. Можем ли мы сказать, что вирус табачной мозаики «живой»? Большинство биохимиков считают, что можем, поскольку он способен создавать себе подобных и мутировать. (Мутация есть не что иное, как появление копии, несколько отличающейся от оригинала; причем эта разница сохраняется во всем потомстве мутанта.) Подсчитано, что обычная молекула нуклеиновой кислоты в живой клетке может произвести примерно четыре миллиона своих копий, прежде чем сделает небольшую ошибку, в результате которой получится мутант. Появление мутантов вряд ли может вызвать недоумение; удивительно скорее то, что их появляется так мало. В наши дни многие биохимики, не колеблясь, скажут, что сама по себе спираль ДНК, заключенная в вирусе табачной мозаики, «живая». Они высказываются так потому, что именно молекула ДНК, а не белковая оболочка обладает способностью к самовоспроизводству и мутациям.
33
В 1966 году стало известно, какие комбинации играют роль «точки», отделяющей «фразы» в кодированном послании, записанном на ДНК.
34
Нить ДНК невероятно тонка — ее поперечное сечение равно приблизительно 12 атомным диаметрам, тогда как длина полностью растянутых нитей ДНК из одной клетки достигает 180 сантиметров. Таким образом, в теле каждого человека содержится около 160 000000000 километров ДНК. —