rОРИЗОНТЫ

ПОЗНАНИЯ

,.
�

•
�

-�

�

�

=

№

%�-

:--:;:;.

Е.Кнорре
•

ЖИВОЕ
В ПРОЖЕКТОРАХ
НАУКИ

Москва

«Детская
литература»
19-86

ББК

кsз

Научный р едактор
академик АМН ССС Р
С. М. НАВАШИН

Оф ормление серии
Б. ЧУПРЫГИНА

Рисунки
В. ХРАМОВА

Фотографии
М. БОЧКОВА и Б. РУЧКИНА

Слайд н а п ереплете
В. ГЕРМАНА и Е. ЛЕОНОВА

К

4801000000�541 076�86
Mt0t(03)86 .

@

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ДЕТСКАЯ ЛИТЕРАТУРА•, 1986

г.

ВВЕДЕНИЕ

о

разрешите мне загадку жизни,
Мучительно старинную загадку...
Скажите, что такое человек?»
Так великий поэт Г. Гейне в своих знаменитых «Вопросах»
искал цель и смысл биологии - науки о живом. Но столетия до
Гейне и столетие после него никто не смог найти на это ответа.
Помните одно из знаменитых таитянских полотен француз­
ского художника Поля Гогена? Он назвал его символично: «Нто
мы? Откуда? Нуда идем?» Нет пока этому однозначного объяс­
нения, и не удивительно, что подобные вопросы называют «веч­
ными».
Сменяются поколения, пытливо вглядываясь в неизвестность,
и уходят в небытие все с теми же вопросами, которые задавали
и поэт-изгнанник, и после смерти преследуемый реакционными
силами, но чья слава пережила и гонения, и смерть, и отвержен­
ный живописец, покинувший родину для поисков истины на да­
леком, затерянном в океане тропическом острове.
А между тем уже в их время были заронены зерна знания,
давшие удивительные всходы. Благодаря им приблизиться к раз­
гадке «вечных вопросов» удалось в наши дни, когда био­
логия вырвалась из собственных границ и объединилась, вернее,
слилась с точными науками - химией, физикой, математикой.
Эта книга об извечных тайнах жизни, раскрытых с помощью
новых, ставших совершенно самостоятельными наук - биофизи­
ки и биохимии, о фантастических успехах и ослепительных
свершениях еще более новых научных направлений - молекуляр­
ной биологии и генетики, биоорганической химии, биотехноло­
гии, биоинженерии, иммунохимии,- и, разумеется, о вновь воз­
никших загадках, которые еще предстоит разгадать.
Тут, правда, вольно или невольно закрадывается сомнение:
возможно ли дать хотя бы приблизительное представление
о предмете столь далеко разошедшихся друг от друга могучих
ветвей когда-то единого древа науки? Объединить то, что уже
с трудом воспринимается даже бок о бок работающими специа­
листами,- ведь у каждого свои задачи, своя терминология, будто

((

3

специально придуманная, чтобы отпугнуть непосвященных?
И вообще - не потерялась ли в этом процессе разделения,
в стремлении «узнать как .можно больше о как можно меньшем»
сама первоначальная цель: выяснить, что же такое жизнь, что
объединяет все существа, будь то человек или ничтожный червя­
чок, как поддерживается эта жизнь, возрождается из поколения
в поколение?
К счастью, главная цель не потерялась. А возникновение но­
вых научных направлений и самостоятельных наук - нормаль­
ный и естественный путь познания в любом направлении, по ко­
торому следует человеческий разум,- будь то физика или астро­
номия, математика или биология. Единая в начале пути наука по­
степенно делится на специальные ветви, которые быстрее или
медленнее обретают полную самостоятельность и, в свою очередь,
разветвляются.
Вспомним: трудно перечислимое многообразие современных
научных направлений тоже ведь вышло когда-то из единой на­
турфилософии... Просто чем быстрее движется научное познание,
а сейчас этот процесс, как вы потом убедитесь, стал стремитель­
ным, тем быстрее и заметнее идет разветвление, расхождение
ветвей. И это неизбежно. В короткие сроки накапливается столь
огромный багаж фактов, выводов, деталей, столь огромный мате­
риал, что один человек просто не способен все охватить, проана­
лизировать и осмыслить. Недаром еще древние философы отме­
чали, что чем шире круг знания, тем больше раздвигаются и гра­
ницы неведомого. А осмысление необходимо глубокое. Значит,
нужна специализация, разделение предмета на «узкие» обла�­
ти. Это необходимо и потому, что биология, к примеру, во­
оружившись аппаратом физики и химии, превратилась из наблю­
дательной и описательной науки в экспериментальную, а следо­
вательно, надо владеть подчас чрезвычайно сложными методами
исследований, физическими приборами, химическими средствами.
И все же независимо от того, каковы индивидуальные особен­
ности человеческого мозга и как развивается процесс познания,
цель и объект у всех ветвей могучего древа единый
познание
тайн жизни, а жизнь - объект, бесспорно, целостный. Предмет,
изучаемый разными биологическими науками, фактически явля­
ется тем же самым, только рассматривается с разных сторон,
разными способами, с различных позиций, с чем мы и познако­
мимся. Словом, штурм идет всеми возможными способами
и средствами, а когда возникает необходимость, ведущие пред­
ставители разных направлений собираются вместе на конгрессы
и конференции и обсуждают те общие проблемы, которые их
объединяют. Подобные обсуждения позволяют выработать пра­
вильную тактику, сосредоточить силы на главном в данный мо­
мент направлении научной мысли.
В этой книге рассказывается не о том, что разделяет, а о том,
что объединяет научные направления, о тех главных, магистраль­
ных проблемах, которые сегодня особенно волнуют ученых, за­
нимающихся познанием жизни. Тем более что эти проблемы
становятся все более актуальными и для нашей повседневной
жизни. Не только потому, что практические выходы фундамен­
тальных разработок мы ощущаем постоянно, пользуясь чудо�

4

действенными вакцинами и заменителями компонентов крови,
вкусными и питательными продуктами, созданными на биозаво­
дах, замечательными плdдами и растениями, выращенными почти
что «В пробирке» . Но, главное, потому, что свершения биологи­
ческой химии и физики подготовили реальный переход к гряду­
щей научно-технической и промышленной революции, которая
вернет человечество к природе, к той естественной среде, откуда
оно вышло и без которой не может существовать. Вернет, разу­
меется, не в пещеры, не к первобытным истокам, а к качествен­
но новому, не исключающему индустриализацию, сосуществова­
нию и взаимодействию с природой, основанному на точных зна­
ниях. Могущество науки беспредельно, и уже сегодня, постигая
все глубже тайны живой материи, она способна создавать улуч­
шенный вариант того, что до сих пор могла лишь природа, а зна­
чит, решить самые главные и самые трудные проблемы - устра­
нить голод, болезни, загрязнение воды и воздуха, создать под­
линное благоденствие на Земле.

5

КОММЕНТАРИЙ

КОММЕНТАРИЙ

(<БИО» - ЗНАЧИТ
(<ЖИЗНЬ»

п р исущих ф изике средств, методов
и п риборов . Оно вобрало в себя н о­
вейшие Идеи высшей математики и
к ибернетики, механ ики и кристал­
л огра ф и и , х и м и и и экспериментал ь ­
ной биолог и и - вес ь компл екс р аз­
л ичных дисци п л и н .
В то ж е в рем я стремител ь н ы й
п рогресс биоф изики, прон икающей
в глубинную сут ь биологических я в­
лен и й п утем п остроени я иерархи -

Как н и стран н о, н о даже ведущим
б и оф изикам сегод н я трудно дат ь
всеобъемлющее определение сущ­
н ости и збран н ой ими науки. Пред­
м ет ее ясен : изучен ие живого во
всех проявлен и ях, тон костях и н ю­
ансах . Отсюда и п ристав ка в н азва­
н и и «био>>, что означает «жизн ь » .
Однако сочетание « био>> с « ф и зи­
кой» отн юдь не механ и ч еское,
огран и ч и вающееся ис п ол ь зован и ем
6

ческнх моделей, обладающих п ред­ тельство плодотворной связи ф ун­
сказательной с илой, превращает ее даментальных исследован и й с непо­
в теоретическую основу биологи и , средствен ными практическими за-.
а получен н ые результаты имеют дачам и . Примеров тому биофизика
выход в медицину и сельское хо­ являет множество, и есть среди них
зяйство, про м ышленность, в выра­ некоторые поистине п оражающие
ботку научно обоснованных средств воображение.
защиты природы. Поэтому не при­
В з ять хотя бы истори ю изучен и я
ходитс я удивл яться, что на первый колеба н и й и вол новых п роцессов.
свой Всесоюзны й съезд в Москве Они зан имал и н ауку еще в XV 1 1 ве­
в августе 1 982 года советские био­ ке, со времен голландского ученого
физики представили более 3 000 до­ Х . Гюй генса, оп исавшего д в ижен ие
кладов по самым разнообразным маятн ика и п редл ожив шего гипоте­
научным нап равлениям, которые зу вол н ового распространени я све­
л и ш ь прибл изительно удалось объ­ та. К середине Х Х века, благодар я
един ить в двадцати раздел ах про­ усилиям многих ученых, волновая
граммы. Они включали разные теори я охватила упругие, гидравли­
уров н и орган изаци и живого: от ческие, электромагнитные и тепло­
нуклеиновых кислот и белков, изу­ вые колебан и я и дала общую кар­
чен и я отдел ьных составл яющих и тину вол н овых явлен и й . Волной на­
клетки в целом - до тон ких прояв­ зывал и возмущен ие, распростра­
лен ий межкл еточ ных взаимодейст­ н я ющееся с конечной скоростью в
в и й , индивидуал ьного разв ити я и, пространстве и несущее с собой
наконец, биофизики п опул яций и энергию от источн ика возмущен и я .
экологическ их систем. В центре Это касалось тол ько так называе­
вн иман и я было в ы яснение сил вза­ мых пассивных сред, таких, к при­
имодейств и я н а разл ичных уров н я х меру, как поверхность воды, воз­
строен и я ж и в ы х систем, анал из п ро­ дух, жидкость, твердые тел а, рас­
текающих в н и х процессов и спосо­ пространение света в межзвездном
бов управлен и я ими, в и ды и харак­ п ространстве.
А если среда, в которую в н осит­
тер преобразован и я энерг и и .
Интерес к тематике съезда был ся возмущение, актив н а по отн оше­
огромен . Впервые все биоф и з и к и
нию к нему? В 1 959 году советс к и й
страны, в к а к и х бы городах и рес­ химик Б. П . Белоусов, исследу я
публ иках они ни работал и, как и м и оди н нз процессов ок ислен и я (со­
бы специальн ы м и разделам и и те­ единен и я с кислородом), обн ару­
мами ни занимал ись, собрал ись жил, что окислен ное соединение
вместе, чтобы обмен яться мнен и я­ н еожиданно н ачало восстан авли­
ми, в ыработать единую стратегию, ватьс я, а затем реакци я в н ов ь сама
скоордин ировать тактику научного собой пошла в первоначальном ·на­
поиска и практи ческой реали заци и п равлен и и . Ему это чем-,то напом­
ценных идей. Такова, собственно, нило колебание маятн ика. М н ого
глобальная цель созыва Всесоюзно­ месяцев ушло на изучение странно­
го съезда : анал и з достигнутого и го явлен и я . Наконец профессор
концентраци я общих усилий на наи­ Б. П. Белоусов пришел к выводу,
более перспектив н ых направл е н и я х . что встретился с новым химиче­
Характерно, что уже во время ра­ ским процессом, которы й 01-1 на­
боты съезда в оргкомитет поступа­ звал «пульсирующим)), Однако на
л и зап росы от м и нистерств и п ро­ его стать ю, посланную в сол идный
мышленных орган изаци й с просьбой х и м и чески й журн ал, ответ при шел
разрешить п р и н ять в нем участие довол ьно категор и ч ны й : «Того, о
и п олуч ить материалы. Это, пожа­ чем вы сообщаете, в х и м и и н и когда
луй, н аиболее убедител ьное свнде- не бывает)), к счастью, такое сужде7

К оммент"р.,.й 1

н ие не обескуражило ученого. Ра­
боты продолжал ись . Позже под ру­
ководством н ы н е известного специ­
ал иста С. Э . Ш н ол я в И нст итуте био­
логи ческой ф и з и к и АН СССР был
открыт ш ирок и й класс явлен и й ­
автоколебан и я в х и м и ческих веще­
ствах, в живой ткан и , л юбая клетка
которой - сложнейшее
устройст­
во, акт и в н о участвующее в распро­
стран е н и и волновых процессов. Вы­
ясн илось, что в каждой точке акт и в­
ной среды п р и расп ространен и и
вол н возн икают некоторые запасы
энергии . При соответствующем воз­
бужден и и , энер г и я может выс во­
бождатьс я , «пульси ровать)) ,
Автоколебатель н ы е дв ижен и я м о­
лекул в х и м и ческих растворах, п о­
п еременно, как эстафета, всп ыхи­
вающие язык и пламени горелок с
асбестовы м и ф и т и л я м и , воз н и кно­
ве н и е вол н возбужден и я в мыш­
це - б и е н и е живого сердца, нако­
нец, распространен и е эп идем и й , н а­
шествие сельскохоз яйствен н ы х вре­
дителей . . . Казалось бы , что общего
у стол ь разнородных явлен и й с раз­
н ы м и с п особами возбужден и я и
разн ы м и методам и ос вобожден и я и
восстан овлен и я энерг и и1 Их объеди­
н яет одна и та же математ и ческая
м одел ь. Поскольку во всех актив­
ных средах расп ростран яетс я два
типа вол н, в л и я ющих друг на дру­
га,- вол н ы возбужден и я и восста­
новлен и я , и он и следуют чередой
друг за другом, п оведен ие п одоб­
ной возбудимой среды описы вает
с истема из двух н ел и н е й н ы х диф­
ферен циал ь н ы х уравнен и й . Реш и в
е е , можно пон ять к и н етику процес­
сов, вид и характер взаимодейст в и я
отдел ь н ы х элементов : ф итил я в го­
рел ке, каждой возбудимой клетки
в миокарде (мышце сердца), каж­
дого компонента· в х и м и ческой ре­
акци и .
И все же дл я оп исан и я сложней­
ших п р и родн ь1х п роцессов этого
оказалос ь н едостаточ н о . Тогда у ч е­
н ые-би оф и з и к и п редл ожили кон­
струкцию автомат и ч еской системы ,

имеюще' й уже не два, а три состоя­
н и я : возбужден и я, с н ижен и я воз­
бужде н и я и покоя. Модел и вос п ро­
извел и на выч ислительных маш и нах .
П р иродные услов и я, сопровождаю­
щие процессы с многократн ым про­
хожден ием вол ны , отразил и специ­
ф ику поведен и я реаль н ых участни­
ков. Вел ика была радость исследо­
вателей, когда математи чески пред­
сказа н н ые эффекты удалось обнару­
жить во всех в идах активны х сред, в
которых могут самопроизвол ь н о
возни кать
вихри
возбужден и й концентр и ческие и сп и раль н ые вол­
н ы, сложне й ш и м образом сталк и­
вающиес я , и ног да у н и чтожающие
п р и этом друг друга".
Эти биоф и з и ч ес к и е модел и, ис­
пользующие аппарат математ и к и ,
методы х и м и и и ф и з и к и , п озвол и л и ,
кстат и, объ ясн ить механ изм возн и к­
новен и я стол ь расп ространенного
и абсол ютно загадоч ного забол ева­
н и я , как тахи кард и я ( в ремен н ы й
сбой н ормал ь н ого ритма сердца),
ф ибрилл я ц и я (смертел ь н о опасная
хаот и ч еская п ульсаци я сердца) . Те­
п ерь, уже четко пони мая механ изм
явлен и я , можн о вести нап равлен­
ный отбор препаратов, п реп ятству­
ющих воз н и кн овен и ю нарушен и й в
работе сердца.
Аналог и ч н ы е модел и сп раведл и­
вы , как обнаружилось п озднее,
вообще дл я м н огих живых с истем.
В сетчатке глаза идут автокол еба­
тел ь н ы е п роцессы, тем же законам
подч и н е н ы вол н ы расп ростран яю­
щейс я деп ресс и и в головном мозгу
или р итмы при самосборке мн ого­
клето ч н ы х орган и змов, а в тех н и­
ке - в полуп роводн иках и х и м и че­
ских реакторах . Это бол ь ш е чем
н овая тех н ологи я : это ос нова дл я
многих п р и н ц и п иально и н ы х эффек­
т и в н ы х технол ог и й . Авторы откры­
т и я - Б . П . Бел оусов , А . М . Жабо­
ти нский, А . Н . З а и к и н , Г. Р . Иван и ц­
к и й и В. И. К р и н с к и й - удостое н ы
Л е н и нской преми и .
П о еди ноду ш н ому м н ен и ю специ­
ал истов, биофиз ика н ы н е переход ит
8

«БИО· - ЗНАЧИТ "жизнь"

й
еток и изу чать
Со време нные пр и боры позволяю т д е лать тонча йш ие пос .яо ные срезы живых к.я
д ета .яи их стро ения .

н а качествен но новую ступен ь в п о­
знан и и таи нств живого. Есл и преж­
де став илас ь задача понять , как
устроено, из каких детале,й сконст­
руировано, то сейчас цел ь исследо­
ван и я все чаще усложн яется: надо
в ы ясн ить еще и как действует, ка­
кие идеи заложила п рирода в ту
или иную конструкци ю. Характерн о
в этой связи содержан и е лидирую­
щих, есл и можно так назват ь , на­
п равлен и й научного поиска.
Многие год ы проблему передач и
нервного импул ь са, в заимосвязе й
кл ет.ок в ы сшей нервной деятел ь н ос­
ти систем мозга р ешал и ф и зиологи .

Тепер ь в изучен ие этой так наз ы ва­
емой синаптической п ередач и в н о­
с ят свой вклад био ф изики. Задача
с позиций ф изикох и м и и ф ормул и­
руется так: как устроен и как ра­
бот�ет кал и й н ы й рецептор, то ест ь
как имен н о, с помощ ь ю какого ме­
хан и зма нервн ы й сигн ал перенос ит­
ся от одной клетки к другой . Это не
тол ь ко и нтереснейш ая научная проб- .
лема. Молекул ярн ы е маш и н ы памя­
ти, управле н и я , систем ы « коман­
да - ответ)) пока обладают непрев.:.
зойденной избирател ь ность ю, чет­
кост ь ю, б ы стродействием и эконо­
мичность ю.
9

Комментарий 1

Тенден ц и я к взаимоп рон икн ове­
н и ю и сраста н и ю класс и ческих дис­
ц и п л и н биологи и и передовых н а­
п равлен и й биоф и з ик и дает подчас
п оразител ь н ы е резул ьтаты . Вот еще
,п р имер из другой, к азал ось бы т ра­
д и цион ной обл асти зоолог и и и мор­
фологи и : изучен и е дв ижен и й - л о­
комоци и . В Инст итуте п роблем п е­
редач и и нформаци и АН СССР ис­
следуют дв ижен и е од и н о ч н ы х кле­
ток с математ и ческих позици й . У ч ен ы х заинтересовало, как именно
строитс я уп равлен ие дв ижен ием
клеток нормальных и опухолевы х
в услов и ях культуры ткани - « В п ро­
бирке)), Ведь и з вестно, что зло­
качественные опухолевые клет к и
отл и ч аютс я о т нормал ь н ы х способ­
н ость ю н еогран и ч е н н о дел иться и
п рон икать повсюду. За с чет чего?
Н а каком бы уровне ни п роисходи­
л о перерожден ие, отл и ч ител ь н ы е
особен ности должны как-то п ро­
я в иться в д в и гатель н ом поведен и и .
Такова была г и п отеза. Н о е е требо­
валось доказать .
С н и мались десятки фильмов, да­
кол и чественное оп исан ие
в ал ось
всех н юансов дв ижен и я , испол ьзо­
вались разл и ч н ы е метод и к и н аблю­
ден и я , и зучались так назы ваемые
адгез и в н ы е свойства кл ето к, ска­
способность
« п р и л и пать )) ,
жем,
И вот в процессе поиска выясн и­
л ось, что перерожден н а я «агрессив­
ная)) опухолевая клетка отл и ч аетс я
от нормал ь н ой п о уров н ю актива­
ц и и тон и ч еской с истемы , п о состоя­
н и ю большого тонуса, п о его н а п р я­
жен н ост и . Проще говор я, раковы е
клетки не хуже п р и креплен ы к сво­
ем у месту, а знач ител ь н о более н а­
п р яже н ы , как сжата я до п редела
п ружина. Естествен но, встал сл еду­
ющий воп рос : почему? Ясно одн о :
секрет кроетс я в мембране - в за­
щитной оболо ч ке - « пузырь ке>> , ре­
гул яторе· п итан и я и обмена веществ
клет к и . Но где имен н о? Пока есть
л и шь предпол ожение, что акт и в н а я
ч асть с истемы отка ч к и ионов эле­
мента кальци я - важного регул ято-

ра дв ижен и й и энергет и ч еского об­
мена - нарушена. Рано делать п р о­
гнозы, работа п родолжаетс я , но кт' о
зн ает, не п рибл изит ли п одоб н ы й
п одход к раз гадке н екоторых т а й н
рака.
Еще одн о направл е н и е в изучен и и
л окомоции в И нст итуте п роблем
п ередачи и нф ормац и и АН СССР анал и з дв ижен и й животных и чело­
века. Став илась цел ь : пон ять роль
вол н ы в управл е н и и движен ием.
Странное, казалось бы , сочетан и е :
вол н ы и , скажем, ходьба. Куда бо­
лее стра н н ое, чем в п р и л ожен и и
к пламен и и л и к расп ространен ию
эпидем и й . А между тем " . Вспо­
м н и м , как движетс я рыба. Изгибы
ее тела нетрудно оп исать вол н овы­
м и урав н е н и я м и , легко п ридумать
и генератор, управляющий подоб­
ным Дв иже н и ем. Но придумать еще
н е з н а ч ит пон ять. Ученые изучал и
дв ижен ие многоножк и . П еремеще­
н и е ее конечностей в каждый мо­
мент оп исы валось волновым и урав­
н е н и я м и . В ы яс н и л и , какую рол ь мо­
жет и грать волна возбужден и я в
координации конеч ностей, и " . н е­
ожидан но п р идумал и эксперимент
дл я
исследован и я
координации
ходьбы человека.
Когда же получен ные резул ьтаты
срав н и л и с уравнен и ям и дл я м н ого­
н ожек, оказал ось, что к и н ематичес­
кая п рограмма ходьбы иден т и ч н а !
Поразител ь н ы й факт требовал тео­
рети ческого осмысл ен и я . Так роди­
лась обобщающая теор и я управле­
н и я , которую называют теперь может, нем ного гром ко дл я стол ь
узкой области, но в общем-то за­
служенно - локомоторной теорией
относител ьности, поскол ьку выясни­
л ось, что законы управле н и я движе­
нием живы х существ, форм ирую­
щиеся на основе волн, расп ростра­
н я юЩихся в централ ьной нервной
системе, в чем-то стол ь же обобща­
ющи, что и законы теор и и относи­
тел ь н ости, разработанной А. Э йн­
штейном дл я ф и з и ческого м и ра.
Как в ф и з и ческом и змерен и и ввел и
10

Комм е нтар.-.i1 1

п редел ьную
еди н ицу - скорость
света или радиос игнал в качестве
и нструмента оп редел ен и я дл и н ы и
времен и, так н ы н е в н ервной с ис­
теме существуют свои и нструменты
и предел ьные измерител ь н ые с иг­
налы отсчета. Скажем , в ходьбе н а­
до определ ить момент, в какой
точке п ространства должна остан о­
в итьс я конечность, чтобы она вста­
ла н а грунт. Поскол ьку команду н а
дейст в и е дает н ер в н ы й и м пульс,
с игнал м ожно испол ь зовать дл я
о пределен и я дл и н ы и времен н ы х
и н тервал о в .
П р инято говор ить, ч т о н и ч его н ет
практ и ч н ее хорошей теор и и . По­
строен ие схемы управлен и я рит­
м и ч н ы х (человек, м н огоножка) и
аритм и ч н ы х дв ижен и й (краб) при­
бл изит к пон иман и ю тайны управ­
л ен и я д в ижен ием. А это, в свою
очередь, даст основу п р и н ц и п иал ь­
но новому подходу к созда н и ю ма­
н и п ул яторов. Ведь до сих п ор дв и­
жущиеся роботы, п ротезы кон ечно­
стей создав али, ис ход я из нашего
сложившегос я на основе опыта
п редставлен и я об удобстве. Живой
орган изм в п роцессе эвол ю ц и и ре­
ш ил те же проблемы в и н ы х , куда
более соверш е н н ы х критери я х и
оцен ках . Возможность их воспроиз­
водства весьма заман ч и в а . В л або­
ратори и профессора В. С. Гурф и н­
к и л я уже конструируют м одел и
шест и н ожки - ацикл и ч н ого дв ижу­
щегос я автомата."
Б и отех нол ог и я ,
биотех н и ка попул я р ны е н ы не и означающие не­
редко чудеса новой тех н и к и - ро­
дились и окрепли при акт ивном
содейств и и биоф и з и к и и биох и м и и .
В з я т ь х о т я бы мембран ы - одн о
и з м агистрал ь н ы х направлен и й в
сегодн я ш н е й науке.
Глубокое прон и к н ов е н и е в таин­
ство де ятел ь н ости эт и х защитн ы х
оболочек клет к и , раскрытие п р и н ­
ц и п ов дейст в и я и структуры и х п р о­
п ус к н ы х и зап и рающих каналов, вы­
яснен и е энергет и ч еского обеспече­
н и я клеток сложн ых и простей ш и х

орган измов, секретов ф отос и нтеза
открывают п еред тех н и кой поисти­
не вол шебн ые персп ект и в ы .
Вот, к примеру, извечная мечта о
соверш енном двигателе. Желаем ые
критер и и известн ы : безотказная ра­
бота, в ысокая отдача энер г и и , п рос­
тота устройства, отсутствие вред н ы х
отходов, неприт язател ь н ость в от­
ношен и и топл ива. Оказываетс я, и з
всех способов преобразов ан и я х и­
м и ческой энерг и и в механ и ческую
живая с истема испол ьзует н аиболее
эффектив н ы й : процесс идет п р и
« комнатн ых)) температурах, нор­
мальном давлен и и . Добавим к это­
му м и н и атюрность п р и большой
кон центраци и энер г и и , практическ и
отсутств и е трен и я, то есть высокую
отдачу энер г и и и н и чтож н ы й пере­
ход ее в тепло. В биол огических
«дви гател я х )) , в двой н ом электри­
ческом слое, возни кающем на гра­
н и це твердой фазы и раствора
эл ектрол ита, плот н ость энерг и и в
10-100 раз бол ь ше, чем у магнит­
ного поля электродвигател е й . П р и­
че м используется эффект ивней ш и й
в и д «Смазки)) - оттал к ивающиеся
электрически заряженн ые молеку­
лярны е слои.
Экспериментал ь н о уже доказана
возможность создан и я н а п одобном
п р и н ципе н ового т и п а механо-хими­
ч еского
двигател я :
равновес и е
между двум я формами пол имера
с раз н ы м и механ и ческ и м и свойства­
ми сдв игаетс я п р и изменен и и х ими­
ческого п отенциала среды . П ол и ­
м е р то растяги ваетс я, то сжимает­
ся - « пульси рует )) , Важность эти х
резул ьтатов дл я тех н и к и труд н о
преувел и ч ит ь . Ведь п редел самых
н адежных современных механ и ч е­
с к и х с истем - от с и л ы 1О милл ио­
нов переклю чен и й , человеческое
же сердце - идеал ь н ы й х и м и о­
электромех ани чес к и й насос - дела­
ет за средн и й срок жизн и более
1О миллиардов сокраще н и й !
Блестящие работы советских био­
ф и зиков, биоэнергети ков и биохи­
м и ков, исследова в ш и х знаменитые

12

«БИО» - ЗНАЧИТ «ЖИЗНЬ»

ныне фотопи гменты родопс и н и бак­
териородопсин, входящие в состав
вн еш н и х мембран, которые с п о­
мощь ю этого белка преобразуют
свет в электрох и м и ч ескую энерги ю ,
п озвол я ют мечтать об испол ьзова­
н и и белков - генераторов ф отото­
ка - в качестве сол н е ч н ы х бата­
рей .
В Межфакультетской л аборато­
р и и биоэнергет и к и
МГУ
имен и
М. В . Л омоносова, руководимой
член ом-корреспондентом АН СССР
В. П . Скулачевым, заведующи й от­
делом биокинет и к и , доктор х и ми­
ческих н аук С. Д . Варфоломеев и
его коллеги создал и биолог и ч ескую
систему, которая превращает (по
принципу фотос и нтеза) с ветовую
энерги ю в энергию х и м и ческих ре­
акци й .
В биологической системе, п ред­
ставля ющей собой две объеди нен­
н ые п еремы ч кой стекл я н н ые колбы ,
н аходятся две культуры м и кроорга­
н и змов. В первом сосуде - м и1<ро­
ско п и ч еские си незеленые водорос­
л и . Под действ ием света специал ь­
н ых , замен яющих сол н це, ламп он и
в процессе фотос и нтеза разлагают
воду, образуют в присутст в и и угле­
кисл ого газа углеродные соед и н е­
н и я и выдел я ют к ислород. Образо­
вавшиес я углеводы п оступают во
второй сосуд, где метал л и ч еские
лоп асти медл енно и непрерывно
п еремешивают раствор с ан аэроб­
н ым и бактер и я м и (не нуждающими­
с я дл я п оддержа н и я жизнедеятель­
н ости в к ислороде) . Бактер и и с по­
мощью своих п р и родных катал иза­
торов - ф е р м е н т о в - усв а и в а ю т
углеродные соеди нен и я , в ыдел я я
п р и этом угл екислы й газ и водо­
род.
По оцен кам экспертов водород
сч итаетс я перспект и в н ы м в буду­
щем идеал ь н ы м топл и вом . П о энер­
гоемкости он п ревосходит п р ирод­
н ы й газ в 2,6 раза, жидк и е топл ива
и з нефти - примерно в 3 раза, ме­
танол - в 6,6 раза. Н о самая глав­
н ая
его заслуга - экол оги ческая

ч истота. Топл иво, не дающее отхо­
дов.
Еще одно преимущест в о : энер­
ги ю водорода легко п реобразовать
с помощью электрох и м и ч еских ге­
нераторов, топл и в н ы х элементов, в
электри ч ество.
Углекислый же газ, в ыдел яемый
анаэробн ыми бактери я м и , перека­
ч и вается в первы й сосуд и служи т п и ­
тан и ем с и н езеленым в од оросл ям,
которым он необходи м д л я фото­
с и нтеза.
Биосистема обладала бесспорны­
ми преи муществами и только одн и м
недостатком . Срок жи з н и фермен­
тов анаэробн ых бакте р и й , как вся ко­
го живого, был огран и ч е н . К счастью ,
е го удалось намного п родл ить,
когда в качестве «рабочей массы >>
в з я л и вместо обы ч н ы х бактери й
особый и х в и д - термоф и л ы . Оты­
скать их ученым удалос ь н а Кам­
ч атке.
Там есть вулкан, из кратера кото­
рого вытекает н агретая до +130° С
концентрированная серная кислота.
У подножи я вулкана п оток кислот ы
попадает в речку. Чуть н иже п о те­
ч ен и ю реки , где температура « все­
го» +70° С, жи вут эти н еобы ч а й н о
усто й ч ивые бактер и и . С фермента­
м и термоф илов биологи ч ес к и й топ­
л и вн ы й элемент м ожет работать
мес яцам и . И кстат и сказать, работа­
ет . Б и охимическое п рои з водство
энерги и, реакторы, где работаю­
щими элементам и служат бактер и и
и водоросл и,- это л и н е вдох нов­
л я ющая фантастика наших дн ей!
П р и ч ем н адо замет ить, что тео­
рет и ч еское значение КПД преобра­
зован и я сол нечной энерги и путем
фотос и нтеза соответствует КПД фо­
тоэлектрически х биосистем : от 3 до
.15 п роцентов, н о с точк и зрен и я
доступ н ости и в ысокой возобн овл я­
емости, конечно, преимущество за
теми, что созданы ч еловеком .
Еще одна важн ая п р и н ци п и ал ь­
ная, можно сказать, особен н ость
б и офотол иза - возможность н ако­
п ить «солнце про запас » , аккумул и13

К омм е нтари й 1

ровать энергн ю света, что делает
бноснстему незавнснмой от суточ­
ных н сезо н ны х колебаннй по­
годы .
Глубокое нзученне фотопнгмен­
тов н ач ал ось в СССР лет 1 О назад,
когда п о нннцнатнве академнка
Ю . А. Ов чн н ннкова был создан
всесоюз н ы й п роект «Бактернор о­
допс н н » . Проект объеднннл уснлн я
дл я детал ь н ого нссл едованн я струк­
туры н функцн й этнх чудес н ы х
образов аннй, что п озволнло в ы­
я внть деталн фотохнмнческого цнк­
ла в мембранах н первн ч н ого воз­
действн я света на этот белок. Рас­
шнфрована структура родопснна,
н стало ясно, что бактернородоп­
сн н с п особен обратнмо работать
в растворе н в тонкой плен ке, как
в л аж н о й , так н п ол н остью обезво­
жен ной , что он н е утрачнвает свонх
уннкал ь н ы х свойств нн прн н агрева­
н нн до 1 00°С , н н п р н воздействн я х
хнмнчес кн актн в н ы х в еществ нлн
снль н ы х электрн ч ескнх полей . Н о
самое главное - бактернородопсн н
с п особен остан авлнваться н а опре­
дел е н н о й стаднн ф отохнмнческого
цнкла, сохран я я запнсан н ое н а нем
нзображеннеl Тогда роднлась ндея
нспользовать бел ок как фотомате­
рнал .
К ажда я молекула бактернородоп­
с н н а обладает невероятн о в ысокой
с веточувствнтел ь н остью н гнгант­
ской разрешающей способность ю .
П рнтом нх можн о нспользов ать
м н огократ н о, запнсывая н стнрая
н зображе н н е . Это н е тол ь ко цен н а я
замена дефнцнтному н дорогому
серебру в пронзводст ве фотом ате­
рналов , но н ос нова дл я м н кро­
элементов со световой памятью.
Н о перейдем от техн н к н к жн вой
п рнроде, которая дав н о уже « п ро­
снт п ощады » . Здесь точные методы
бнофнзн кн, основан н ы е н а колн ч е­
ствен ном ан алнзе, дают уннкал ь н у ю
возможность эффектн в н ы х дейст­
внй .
бнол огнческнх
наук
Доктор
Н. Г . Еснпова н з Инстнтута молеку-

л ярной бнологнн АН СССР нсследо­
вала белок соеднннтел ь н о й тканн коллаген . В ы ясннлось, что коллаген
в п ернод образовання структуры
свонх волокон обладает сверх чувст­
внтел ьность ю к темп ератур н ы м ко­
лебанням вплоть до одн ого граду­
са. Напрнмер, молекул а коллагена
человека свертываетс я (ден атурнру­
ет) прн +з1°с, а у л я гушкн - п рн
+25°С . Но человек не погнбает п рн
резком нзмен еннн (хотя н до оп ре­
дел е н н ы х п редел ов) темп ературы
окружающей среды, п оскольку его
органнзм н аделен свойством под­
держнв ать в н утрен н ю ю стабнль­
н ость темп ературы . Мн огне так на­
зы ваемые хол одн окров н ы е органнз­
мы этой способ н ость ю н е обладают .
Поэтому даже незн ачнтел ь н ы е ко­
л ебання тем пературы могут ока­
затьс я фатал ь н ымн дл я нх будуще­
го потомства. Сенсацнон н ы й науч­
ный резул ьтат ! О н п озвол яет дать
точны й колнч ествен н ы й крнтерн й
дл я оп редел ення качестве н н ы х нз­
мен еннй окружающей среды, отве­
чает на воп рос, что пронзойдет,
еслн тем пература в реке, озере п о­
в ыснтся нлн п оннзнтс я в оп редел ен­
ных п ределах . Резкое нзмен енне
усто явшейся температуры водоема
может вызывать гнбел ь органнзмов
н даже попул яцн й , п рнс пособл ен­
н ых к определенным условн ям.
С оздан не выверен н ы х методов
контрол я , защнты н восстан овлен н я
п рнроды, необх однмой д л я сущест­
вовання человека, обеспеченне п о­
лезной дл я здоров ь я пнщей , н ов1:>1мн нсто ч н н камн энергн н , подбор не­
повреждающнх, выбороч ного дей­
ствн я меднцннскнх пре паратов, точ­
ная днагностн ка, профнлактн ческне
меры п редуп режде н н я недуrов, унн­
кальная тех н н ка - во все это вноснт
свой зрнмый в клад бноф н з н ка, от­
крывая путн ком плексного реше н н я
насущн ых проблем .
.
Изучен не жнз н н средствамн н ме­
тодам н точ н ых н аук, п рон н к н овенне
н а молеку л я р н ы й уровень н е толь­
ко н е п р н вело к отрыву от общнх
14

«БИО)) - ЗНАЧИТ «ЖИЗНЬ))

биолог ически х , медицинских подхо­
дов, н аоборот, у н и чтожил о барье­
ры, соед и н и л о и сбл изило разл и ч ­
н ы е н ауки, взаимно обогат и в и х .
Д и алектичес к и й процесс закон оме­
рен . О н , н есом н е н н о, зн амен ует

качествен н о новый в иток сп ирал и
имен н о - вам
Какой
познан и я .
расскажет член-коррес пондент АН
СССР Г . Р . Иван и цки й , ди ректор И н­
ститута биологической ф и з и ки АН
СССР.

15

ИНТЕРВЬЮ

ИНТЕРВЬЮ

Чл е п- к орр е спопд е пт
АН СССР
Г. ИВАНИЦКИЙ

ПРИРОДА
мыслит

ФОРМУЛАМИ

- Принято rоворить: биофизи­
ка - новая наука. Как, по-ваwем у,
Генрих Романович, надо понимать
:tто опредеnение - ссновая )), а мо­
жет, оно вообще успеnо устареть!
Как и коrда возникnа :tта пnодо­
творная и преуспевающая ветвь
новой биоnоrии!

«н овое>>
пон ятие
- Конечно,
весьма относител ь н ое. И теперь,
когд а би офизика дала н а ч ал о р аз-

в и т и ю биоэнергет и к и , биоволновых
п роцессов, биоинформат и к и , мож­
но, вероятно, говорить о традици­
онных основах нашей нау к и . Но все
же вспом н и м , что ее становлен ие
относится всего л и ш ь к первой трети
н ашего века. В развитии науч ного на­
п ра вле н и я - срок весьма коротки й .
Случ илось так, что име н н о в те
годы� п осле открыти я Э. Резерфор16

П Р И Р ОД А М ЫС Л ИТ Ф О Р М УЛ А М И

атомного ядра, н а смену клас­
сической фи зике п ришла новая,
квантовая,
способн ая
объясн ить
устойчивость атомов, их удивитель­
ные свойства. Квантовая механ и ка
не только п омогла решить многие
физические головоломки, н о и по­
ставила н а п роч н ы й теоретически й
фундамент всю химию. Стал и п о­
н ятными подл инный смысл каждого
атомного номера в табл ице Менде­
леева, сущность валентности, п р и­
рода химических связей, удержи­
вающих атомь1 в молекулах. И тогда
физическая мысль обратилась к
глав н ой тайне, о чем раньше н е
могла бы и помы шл ять,- к самой
жизн и. Примен имы л и квантовые
закон ы к жи вому или, н аоборот,
жизнь противореч ит квантовой ме­
хан ике?
В 1932 году датский фи з и к Н . Бор
выступил на Международном кон­
грессе по световой тера п и и с лекци­
ей «Свет и жизны), где п.о дел ился
своими идеями о п роблем� жизни
в связи с последними достиже н и я­
ми физики . . . В то время уже были
известны математически строгие за­
коны наследственности , выведенные
австрийским ученым Г. И . Менде­
лем, доказательства аме ри канского
генетика Т. Х. Моргана, что ген ы
расположены цепочкой в хромосо­
мах - червеобразных тельцах, за­
ключенных в клеточном ядре. В тог­
дашней генетике о казалось много
созвучного с квантовой механ и кой,
которая учила серьезно относиться
к случай ностям, возводила в закон
скачкообраЗность процессов и « пор­
ционносты) - квантовость. С нач ала
теория, а потом методы - т акие,
как рентгеноструктурный анализ,
масс-спектрометри я, радиоизотоп­
ные способы и другие,- объеди ни­
ли физи ков с биологами н а пути к
заман ч ивой цели
Наша отечественна я биофизика
имеет очень дав н и е традиции, св я­
зан ные с именам и В . И. Вернадско­
го и К. А . Тимирязева, П . П . Лаза­
рева и И . М. Сече н ова. В 1919 году,
АОМ

•..

2 Жмаое а прожекторах науки

п осле
два
года
через
всего
Октябр�ской революции, в Москве
был орган изован Институт биоф изики . Позже на его базе возни к
Ф и:Знческий и нститут АН СССР,
н ы не носящий имя П. Н. Лебедева.
В 20-30-е годы резко п ов ы ша­
ется и нтерес к молодой отрасли
науки . «Предметом биоф и з и к и явля­
ется и�учение физических и х и м и­
ческих явлен и й , п ротекающих в
ткан я х и органах тела человека, жи­
вотных и растен и й , и построе н и е
количественных физико-математи­
ческих теори й в тех областях уче н и я
о жизни, где возможно сведение
явлен и й н а ч исто физические при­
ч и н ьт - так определ ял биофизику
в то время академ и к П . П . Л азарев.
Обратим внимание н а закл юч итель­
ную часть определен и я . Е го оговор­
ка означает, что это «сведение)) не
всегд а возможно.
К середине ХХ века успехи атом­
ной физики н е могл и н е оказать воз­
дейст в и я на умы учен ых, работаю­
щих во всех областях естествозна­
н и я . Возн и кл а насущна я необходи­
мость в глубоких рад и обиол огиче­
ских исследован и ях . В 1946 году в
Институте атомной энерги и им.
И . В . Курч атова создается рад иа­
ционная биологическая л аборато­
р и я, а затем н а ее основе И нститут
биофизики М и н истерства здраво­
охранен и я СССР. В окт ябре 1952 го­
да был организован Инст итут био­
логической физики Академ и и н аук
СССР . Последующее р азвитие био­
физики связан о с именем известн о­
го ученого, видного орган изатора
н ауки и яркой л и чности академи ка
Г. М. Фр ан ка.
В это время существует уже Меж­
дународный союз теорети ческой
и п р и кладной биофизики, и здают­
ся журналы, растет ч исло специа­
л истов, н о не прекращаются спор ы
н а тему : « Что такое биоф изика?))
Академ ик Ф ранк писал : « Биоф и з и­
ка не имеет пр исущего только ей
объекта или п редмета исследован и я,

Интервью 1

как микробиология или энтомол огия
( н аука о насекомых). Эта наука ско­
рее характерна тол ько ей прису­
щим физическим подх одом к изу­
чению широкого круга жизнен ных
явлений " . Особенно тесна связь,
скорее даже « взаимоп роращива­
ние>> биофизики и биохимии" . »
Ситуация с определением биофи­
зики оказалась еще сложнее, к огда
возникли н аправления н ауки, н ахо­
д я щиеся в компетенции сразу трех
разделов естествознания, например
биофизическая химия. В 70-е годы
география биофизических исследо­
ваний становится все более обшир­
ной. Только в нашей стране биофи­
зические лаборатории создан ы бо­
лее чем в 70 научных учреждениях,
успехи в различных областях иссле­
дований значительны, одн ако опре­
деление самого предмета еще не
сформировано. И п ричина здесь,
очевидно, в том, что данные извест­
н ыми учеными определения следует
рассматривать как отражение раз­
личных этапов развития н ауки, кото­
рая переживает н ы н е бур н ы й п ери­
од прогрес са.
- И все-таки что же Jто такое сеrодняwняя биофизика! Чем она
занимается и что дает nюдям!

- Сегод н я биофизик а - широкая
область исследований, занимающа­
яся анализом физических механиз­
мов процессов , происходящих на
различных уров нях организации жи­
вых систем и физических свойств
биологических объектов.
За последние 20 лет в биофизике
п роизошел своеобразн ы й «инфор­
мацион н ы й взрыв» . У двоение н ауч­
ных публикаций по биофизике в
СССР п роисходит за последние два
десятилетия каждые п ять лет, на­
много быстрее, чем в л юбой дру­
гой области фундаментал ьных ис­
следований . Сегод н я в нашей стра­
не 17 журналов печатают статьи по
биофизическим п роблемам, а в ми­
ре таких журналов более 100. Соз­
даются институты и лаборатории в
союзных республиках. Много сдела-

·

но на Украин е, в Грузии, в РСФС Р .
В 1980 году в Красноярске начал
работу Институт биофизики Сибир­
ского отделения АН СССР . Разви­
вается и подготовка кадров : свыше
20 кафедр готовят специалистов­
биофизиков.
Советские биофизики актив но уча­
ствуют в работе Международного
союза теоретической и прикладной
биофизики. В 1972 году в Москве
был проведен Меж дународный био­
физический конгресс. О н стал са­
мым крупным конгрессом за всю
историю союза.
С 1971 года существует Коорди­
национн ы й центр стран - членов
СЭВ по проблеме « Исследования в
области биологической физики» со
своим печатным орган ом - журн а­
лом <<Студия биофизика», издавае­
мым в ГДР.
Советские биофизики могут гор­
диться многими замечательн ыми
работами, которые занимают лиди­
рующее пол ожение, п ризнаются и
цитируются во всем мире: это ис­
следования в области биофизики
мембран , п ервичных процессов фо­
тосинтеза, биофизики нерв ных про­
цессов и особен но колебательных
и автоволновых процессов.
Если рассматривать динамику раз­
вития науки, то заметна тенденция
расширения общих областей физи­
ки и биологии, вклю чаемых в био­
физику. Хотя симпозиумы по раз­
личным направлениям проводятся
в нашей стране давно, однако воз­
никает необходимость собраться
всем вместе, чтобы обсудить даль­
нейшие пути развития биологиче­
ской физики, провести «ин вентари­
зацию» того, что делается, чтобы
лучше
скоординировать
работу,
укрепить контакты между специа­
листами. Не менее важн ый мо­
мент - возрастающее влияние фун­
даментальных биологических работ
на развитие народного хоз я йства.
Я отмечаю это как этап, который по
значимости с полным основанием
можно поставить на первое место.
18

П РИРОД А М Ы СЛ ИТ Ф О Р М У Л А М И

В наше время практика ставит за­
дачи, которые нельзя реш ить сила­
ми лишь одной отрасл и знан и й .
При изучен и и каждой крупной н а­
учно-технической проблемы необ­
ходи мо учитывать возможные п о­
следствия воздействия н а окружаю­
щую среду и здоровье человека.
И здесь особая роль биофизики с
ее систем ным подходом и мощн ым
арсеналом ф и з ико-математич'еских
методов исследования стала оче­
видной . Я бы особо отметил также
рол ь биофизики в создан ии новых
видов биотех н и к и и в разв итии био­
технологий. Приведу лишь один из
многих примеров непосредственно­
го практического приложен и я фун­
даментальных исследован и й . Речь
идет о медицинском и б и ол огиче­
ском использовании перфторугле­
родов .
Так, фтор известен как сильный
окислитель,
активный
неметалл,
реагирующи й со всем и эл ементам и,
кроме и нертных газов. Он взрыв­
чат, что и дало ему назва н и е : «фто­
рос» по-гречески означает « разру­
шение» . Однако агрессивность его
можно усм ир ить, насытив валент­
ные связи другими элементами, н а­
при м ер углеродом . Вот так и по­
явились фторорган ические соедине­
ния. Вещества, полученные н а осно­
ве этих соединен и й , используют се­
годня в качестве смазочн ы х масел ,
гидравлических жидкостей, покры­
тий дл я трущихся деталей и п осуды
(фторопласты), напол н ителей холо­
дил ьн иков (фреоны), другими сло­
вами, они породили к середине
Х Х века новые отрасл и хим ической
промышленности.
Если в обы чном орга н и ческом со­
единении пол н остью заместить во­
дород фтором, то можно получить
перфторуглероды. Ныне синтези­
руется множество фторированных
соедин ен и й , некоторые, помимо
углерода, содержат атомы кислоро­
да, азота, водорода, но их часто по­
прежнему называют перфторугле­
родами, хотя правильнее было бы

название « перфторорга н ические со­
единен и я » .
Дл я биофи зиков н аиболее при­
влекательна химическая и н ертность
перфторуглеродов, их способность
растворять бол ьшие количества га­
зов : до 50 объемных процентов
кислорода и до 190 п роцентов угле­
кислого газа. Такая ун и кальная осо­
бенность позволяет п редложить н а
основе перфторорга н и ческих со­
единений принцип иально отл ичаю­
щиеся от традицион ных методы
«искусственного дыхания» дл я вы­
ращивания клеток вне орган изма,
для поддержан и я жизнедеятельно­
сти трансплантируемых органов и ,
наконец, дл я создания специальных
эмульсий, которые могут выпол н ять
одну из главных функци й крови обмен углекислого газа на к исло­
род.
Дышащее воздухом , обитающее
н а земле животное, есл и его погру­
зить в раствор перфторорган и ч е­
ских соединен и й п р и нормал ь н ом
давлении, будет дышать и жить.
Однако длительное жидкостное ды­
хан ие невозможно, поскол ьку со­
единен и я эт и в тысячу раз тяжелее
воздуха и в два раза тяжелее вод ы .
П оэтому мускулатура диафрагмы,
легких и мыщц, ответствен ных за
движение грудной клетки, н е сп рав­
л яется с такой нагрузкой. Удлин ить
пребывание в жидкости позвол я ет
при нудительное прокач ивание ее
через легкие. Такие исследов а н и я
проводятся сей час и в СССР, и в дру­
гих странах.
Если удастся разработать без­
вредные методы дыха н и я человека
в жидкой среде, то откроются воз­
можности настоящего освоен и я глу­
бин Мирового океана. Метод дыха­
ния в жидкой среде п ригодится кос­
монавтам во время бол ь ш и х ускоре­
н и й при косми ческих полетах. Раз­
работка подобных аспектов исполь­
зова н и я перфторорга н и ческих со­
еди нен и й может оказаться полез ной
для медици н ы , например, при про­
мыван и и легких (лаваж) у больных
19

И нтерв ь ю 1

ПРИ Р О ДА МЫСЛИ Т ФО Р МУЛАМ И

бронхиальной астмой, при лечении
тяжелых форм отеков легкого, по­
скольку способность
растворять
большие количества кислорода вы­
годно отличает эти соедине ния от
применяемых традиционных.
Другое перспективное н аправле­
ние использования перфтороргани­
ческих соединений - создание на­
дежных и дешевых заменителей
крови. Донорская кровь, необходи­
мая для переливаний, дл я спасения
жизни, становится все более дефи­
цитной, ее требуется все больше. Ис­
следования по созданию кровезаме­
нителей на основе перфтороргани­
ческих соединений велись в меди­
цинских учреждениях СССР начиная
с 70-х годов. Биофизики подклю­
чились к этим работам не так дав­
но. В 1979 году в Институте биоло­
гической физики АН СССР прошли
успешно эксперименты по замене
крови у собак, причем замен ялось
до 70 процентов объема. Пока дл я
лечения такие препараты в ·нашей
стране не применялись, хотя в Я п о­
нии и в США было произведе но
более 100 переливаний·новых кро­
везаменителе й . В СССР существу­
ют жесткие законы, запрещающие
использование в клинике любых
препаратов до их всесторонней про­
верки на животных, учиты вающей
отдален ные последствия. И сей час
«искусствен ная кров ы> п рох одит
тщательные доклинические испыта­
ния. У нее много преимуществ пе­
ред донорской, н апример : отсутст­
вие показателей несовместимости,
связан ных с группами и подгруппа­
ми, сн ятие проблем иммунол оги­
ческого конфликта или п ередачи
инфек ции, стабил ьность газотранс­
портной функции при длительном
хранении, возможность организации
п роизводства.
Новые
м ассового
кровезаменители позвол ят длитель­
но, без повреждений сохран ять изо­
лированные органы, создать новую
технику дл я консервации органов,
готовых к трансплантации. «Банк
органов))- дело будущего.

В 1980 году в Институте биол оги­
ч еской физики АН СССР был под­
готовлен п еречень прикладных за­
дач, сформулированных н а основе
разв ития
современного
ан ализа
фундаментальных
биофизических
исследований. Их оказалось более
90. Сейчас этих задач выявлено зна­
чительно боль ше.
Если проводить сравнение п убли­
каций в различн ы х област ях биофи­
зики в середине 70-х годов с сере­
диной 80-х, станет очевидной тен­
денция роста прикладных биофизи­
ч еских направлений. Не случайно
медицинская биофизика п о резул ь­
татам вышла на первое место.
А среди фундаментальных иссле­
дований ведущее пол ожение зани­
мает мембран ная тем атика.
в· последние годы возрос интерес
к изучению механизмов влияния
физических факторов на биологиче­
ские объекты.
Оказывается, жива я система ак­
тивно реагирует вовсе н е на все
процессы, идущие во внешней сре­
де, а только на те, которые явл я ют­
с я дл я н ее физиологически важны­
ми: например, сигналы об опасно­
сти, источниках пищи, о возможно­
сти размножения и т, д. При этом
величины воздействия энергии и ре­
акции организма неп ропорциональ­
н ы. Эн ергетически слабы й , но физи­
ологически важн ый раздражител ь
может вызвать бурную реакцию,
На первый пл ан вых одят не эн ерге­
тические параметры воздействую­
щего фактора, а резон ансные свой­
системы.
воспринимающей
ства
Возникло направление - электро­
магнитные воздействия на живые
организмы."
- Что, по-ваwему, наибоnее важ­
но сеrодня дnя быстрейwеrо npor­
pecca!

- Дальнейший прогресс биофи­
зики в большой мере зависит от со­
вершенствования приборостроения .
За последнее десятилетие поя­
вилось значительное количество
физических методов, позволя ющих
21

Интервью 1

подняться н а качествен но новый
уровень исследован и й в экспери­
ментальной биологии .
Нельзя забывать, что исследова­
н и е живого н емысл имо без специ­
альной тончайшей техн и к и . Изучая
клетку, ее оперируют, вводят ион ы ,
участки хромосом, ген ы, биологи­
чески важные макромолекулы, из­
меряют электрические п оказател и .
В с е операци и проводятся н а поле
вел и ч и н ой в дол и милл иметра, в
сложнейшей и остро чувствительной
системе, которую легко повредить .
Между тем н еобходимо сохран ить
жизнеспособность клетки не только
во время ман ипуляций, н о и дл и­
тел ь н ое время п осле н и х . С п ециаль­
н ое конструкторское бюро био­
л огического приборостроен и я АН
СССР в Пущино и эксперименталь­
ный завод н ауч ного приборострое­
н и я в Черноголовке создал и и
сер и й н о выпускают базовы й комп­
л екс аппаратуры, в который вхо­
дит около 60 различных п риборов
и устройств. Их легко комби н иро­
вать, создавая в зависимости от це­
лей исследован и я самые раз н ые
установки.
Отечественные микроман и п ул я­
торы п о эксплуатационным возмож­
н остям выгодно отл и чаются от за­
рубежн ых. Они позвол яют испол ь­
зовать до восьми управл яемых м и к­
роинструментов, п одводить инстру­
менты к живой клетке под л юбым
углом, обеспечивают независимое
п еремещение ми кроскопа в п ол е
м и кроманипул ятора и усто й ч и в ы к
в ибраци ям. Все эти и х качества дал и
возможность в п ервые регистриро­
в ать без особых ух ищрен и й в н утри­
клеточную электри ч ескую актив­
н ость в культуре тка н и . Также в п ер­
вые удалось увидеть, как именно
живущие вне орган изма гигантские
нервные клетки, с войствен ные н еко­
торым в идам моллюсков, п ередают
сигнал с одного н ейрона н а другой ,
разработать способ в ыделе н и я та­
к и х клеток в живом состоян и и . Или,
о п редел ить,
удалось
например,

«Голубая>> и 11краспая11 кр о вь. Пр и о чепь
сил ьпом увелич е пи и и ску сствеппы е шарики
кро веааме пи теля выглядят карликами в сра в­
пе пии с гигаптами - природпыми эритро цитами.

.

п р и чем н а живой клетке, молеку­
л ярную структуру участков ее мем­
браны, ответствен ных за узнавание
сигнал ь н ой молекул ы, в частности,
ацетилхол ина.
Такие приборы п ерспективны дл я
исследован и й на яйцеклетках и ран­
них эмбрионах млекопитающих, что
�танет важн ым для создани я новых
методов селекции в животновод­
стве п утем вегетати в н ого размно­
жен и я , так называемого клонирова­
н и я . Кстати, развитие таких работ
и практическая реал изаци я их ре­
зультатов определ я ются прежде
всего уров нем микроман и п ул яцион­
ной тех н и к и , которой распол агает
исследователь.
Сегодня мы можем п роводить
эксперименты по пересадке ядер
и отдельных хромосом клеток, осу-

22

П Р И Р ОДА М�IС Л ИТ ФО РМУ Л А М И

щ ествл ять п еремеще н и е п од м и к­
роскопом микроинструментов н а
дол ю м и крон, контрол ировать и нъ­
екци и биологически акт и в н ых ве­
ществ с немысл и м ой ранее точ­
ностью до 1 0-11 миллиметров , изме­
рять в ремен н ы е и нтервал ы с точ­
ность ю до 1 1 -го зн ака, до 1 6-го з н а­
ка регистри ровать отн ос ител ь н ое
изменен ие частоты колебан и й .
Таким образом,
отечествен н а я
биоф и з и ка за п ослед н и е годы до­
стигла круп н ы х успехов как в фун­
даментал ь н ы х, так и в п р и кл ад­
ны х исследован и ях и создан и и соб­
стве н н ого
арсенала
и нструм ен­
тов .
Трудн о переоценить и значен и е
на дан н ом этапе методологических
аспектов раз в и т и я наук и . Ведь у
биоф и з и к и есть свои отл и ч итель­
ные особе н н ости , она п ревращает­
ся в теорет и ч ескую основу совре­
мен ной б и олог и и - в науку, и зу-

23

чающую ф и з и чес к и е мех а н и з м ы и
явлен и я
на
разл и ч н ы х
уров н ях
структурной
орган изаци и
живых
с истем . Б и оф и з и к а - н е оп исател ь­
ная наука. Одна и з глав н ы х ее це­
лей - проникновен и е в сущность
явлен и й путем построен и я и ерар­
х и и математ и чес к и х моделе й , вы­
явл я ющих закономерности п роцес­
сов , п ротекающих в ж и в ы х систе­
мах. В арсенале ее средств - нов ые
ф и з и ческие методы исследова н и я
и использование в ы ч исл ител ь н о й
тех н и к и .
Можн о утверждать, ч т о биофизи­
ка стала одн о й и з важн е й ш и х об­
ластей совреме н н ого естествозна­
н и я . Ей п р исущ д и н ам и ч н ы й темп
раз в и т и я ,
разн ооб р а з и е
точ н ы х
п одходов и , что особен н о важно,
тесное сотрудн и ч ество у ч е н ы х и
п ракти ков разл и ч н ы х специаль н о­
стей в и зуче н и и сложных п роблем
окружающего мира.

АРХИТЕКТУРА
КЛЕТКИ

Нескол ько н еобы ч н о мы начал и
знакомство с тай нам и жизн и в з г л я н ул и на них с пози ций ф и з и к и ,
зан имавшейся всегда элементам и
н ежи в ы м и . Однако увидел и несо­
м н ен н ую пользу, которую эта стро­
гая н аука не тол ько сво ими мето­
дам и и пр иборам и, но способом
м ы ш л е н и я пр и внесла в биологию.
В ы ходит, дав н и й спор между грубы-

ми матер иалистами прошл ы х веков
и витал истам и - сторо н н икам и не­
познаваемой жизненной силы раз­
решен как бы сам собой , раз вел и­
кое таи нство бытия можно описать
сух и м язы ком математ и ч еских фор­
мул ? Значит,
нет м исти ческого
«чего-то», присущего только жи­
вому?
П ом н ите строки Тют чева :

24

АРХ ИТЕК ТУРА К ЛЕТ К И

Не то, что м ните вы, природа:
Не слепок, не бездушный лик В ней есть душа, в ней есть свобода ,
В ней есть любовь, в ней есть язык.

Что же все-таки - уникальная
«искра жизни» или всего лишь осо­
бая организация, особое устройство
тех самых атомов и молекул, что
состав л я ют вездесущий воздух , все­
поглощающее плам я и способны й
расти кристалл? Все отнюдь не
столь самоочевидно, как может по­
казатьс я . Хотя, конечно, л юбой из
нас, даже дош кол ьник, сразу ска­
жет, что розовый куст, щенок и
дождевой черв як живые, а камни,
крыша дома и лопатка неживые.
Раз движется, растет, питается живое. Ну а как быть с кристалла­
ми, растущими в растворе, с кусоч­
ком натрия, бегающим п о воде?
Современны й ученый п ользуется
точными категориями, п оэтому опре­
деление могло бы выглядеть пример­
но так : между живым и неживым,
конечно же, существует принципи­
альное различие, но вместе с тем
нет и непреодолимой грани. Жизнь
возникла из тех же самых элемен­
тов, которые классифицированы в
таблице Менделеева, но образуют со­
вершенно особые соединения, с осо­
быми свойствами. Прежде всего,
способность к воспроизводству себе
подобных - к репродукции - и не­
разрывная , органичная связь путем
обмена с окружающей средой, нако­
нец, умение приспосабливаться к
меняющимся условиям . Эти особы е
свойства обеспечиваются уникаль­
ным строением частей и целого у
живого -«архитектурой>> и бесчис­
ленными химическими процессами,
постоянно идущими в организме переработкой и обменом веществ.
Познать жизнь, а она, теперь уже
можно утверждать, безусловно п о­
знаваема,- значит вы яснить строе­
ние и с в язанные с ним функции,
чем занимается биофизика, и изу­
чить протекающие химические про­
цессы, их взаимосвязь и регул яцию.

Это находится в компетенции био­
химии и всех ее многочисленны х от­
ветвлений . Если вернуться к маги­
ческому термину «искра жизни» , то,
образно говоря, именно биохимия
ищет и находит эту «искру» в слож­
ней ших лабиринтах регул яции и
превращений веществ, делающих
живое живым.
Трудно п остигнуть сущносrь жиз­
ни, судить о накопленных знанияJ1:1
не представив себе, хотя бы в общих,
весьма приближенных ·чертах, уст­
ройства и назначения отдел ьны х со­
ставл я ющих живой клетки. Именно
клетки - основной структурной еди­
ницы любого организма, подобно то­
му как капроновая ячейка - струк­
турны й элемент рыбацкой сети, а
кирпич - здания. «Подобно» - не
совсем точное слово, п оскол ьку кле.т ­
ка резко отличается от обычной
структурной единицы : она способна
к самостоятел ьной деятел ьности.
Живой организм, по сути дел а,­
совокупность четко координирован­
ной, строжай шим образом согласо­
ванной деятел ьности клеток. Есть
организмы, состоящие из единствен­
ной клетки, а другие, например,
высшие животные, человек, содер­
жат многие миллиарды соединенных
«жизненных единиц» , и все они
действуют в дружном согласии.
Цитоплазма - слизистое вещест­
во, заполняющее тело клетки, и есть
та самая таинственная жива я мате­
рия, постичь кот орую с разны х
сторон стремится столько наук.
Как много видов клеток, так много
видов и цитоплазмы, одна ко всем
им присущи некоторые общие фи­
зические, химические и «архитек­
турны е» особенности.
Обычно принято знакомиться сна­
чала с простыми устройствами, а п о­
том переходить к более сложным .
Считается, ч т о т а к легче. Но «прос­
тое»- элементы и органеллы, со­
ставл я ющие клетку,- настолько ста­
ло теперь сложным, что сразу к н е­
м у и не подступитьс я . Вряд ли по­
лучишь удовольстви е, разгл ядыв ая
25

О чер к 1

В эле ктро нном м и к р о с к о пе можно раз глядеть у н и каль н о е у с тро й с т в о жив о й клет­
'
ки: 1 - цито плазма , 2 - я др о , важн е й ш и й це нтр, 1< о т в е чаю щ и й J> за про дле ние
жиз н и , 3 - ядр ы ш к о , 4 - э нд о плазматич е с ка я сеть, 5 - э н е р г е т и ч е с к и е стан­
ции - мит охо ндр и и , 6 - загадочны й « а ппарат Го л ь дж U J> , помо га ю щ и й в пр о из ­
в о д с т в е белк о в , 7 - п и н о цитозный п у з ы р е к , 8 - це нтро с ома , 9 - л и з о с ома , 10 фабр и к и по пр о из в о д с т в у белка - р иб о с омы , 11 - клето чная мембра на - н е
пр о с т о

з а щит ная

стенка,

о на

актив ный

детали до того, как нас л а д ился це­
лостной картиной . Все равно что
разбирать коробку передач, ни разу
не прокатившись в авто мобиле ... По­
это му начнем с первичной ячейки
жиз н и - с целостной клетки .

у ч а с тник

биохим и ч е ских

пр о ц е с с о в .

. . . Давным-давно, лет эдак по л тора
м ил л иарда назад, под жгучими сол­
нечны ми луча м и в теп лой воде н а ча­
лись первые п ри митивные процессы
соединения м олекул. Прош л о мил­
лион раз по тысяче лет, п ока где-то
26

А Р Х И ТЕК Т УРА К Л Е Т К И

Столь

п р ич у длив ые

о бра з о в апия - э т о в с е г о -·nа в с е г о

к л е т к и э п ит е лия, п о в ерхпо с тпо г о

слоя

кожи.

в первичных водах образовалось не­
что вроде боль шущей, многозвен­
ной, сложноупорядоченной моле­
кулы, которую еще через много­
много миллионов лет, а точнее, в
X I X веке вел и к и й шведски й х и м и к

Я . Берцел иус н азвал «протеи ноМ>>­
от греческого слова «протейтос » ,
означающего «Первый, главнь1 й » .
Посколь ку эти большие молекулы
при нагреван и и свариваются, стано­
в ятся белыми, как я и ч н ы й белок, их
27

Очер к 1

стал и именовать бел кам и . Постепен­
но (за миллионы, тысячи, сотни
лет - кто знает ! ) белки и нуклеи но­
вые кислоты (о тех и други х речь
в переди, сей час · нам важен только
исходн ы й материал) объединились,
и появил ись первые живые сущест­
ва - бесформенные комочки прото­
плазмы, вроде студ н я ил и желе, но
способные к обмену веществ и раз­
множению, а значит, жи вые.
Как и где точно все это произо­
шло - 1:1еведомо. Догадок и ги потез
н е счесть, но пока еще н и кому не
удалось «Зародить» в пробирке жи­
вой комочек - клетку, хот я отдель­
ные ее элементы получать уже на­
уч ились. Итак, вначале первые одно­
клеточн ые - самые-самые простей­
шие, еще без ядра,- прокариоты, а
п отом цитоплазма с ядром - эука­
риоты, к которым, кстат и, относит­
ся и человек.
Что же представл яет собой клет­
ка - основа организмов животных
и растений? С пециальная наука, ее
изучающая, цитология ( « цито»­
« клетка») свидетельствует, что диа­
метр бол ьшинства из н и х не превы­
шает 30 м и крон, хотя некоторые дос­
т игают и двух м иллиметров, а то и
сантиметров - ведь желток я й ца, хо­
рошо всем известный, по сути, одн а
клетка. Форма бывает самая раз­
ная - шарик, кубик, призма, ци­
л и ндр, даже звездочка, диск или
п росто нить - все зависит от назна­
чения. Эта кроха, заполненная полу­
прозрачной цитоплазмой, этот комо­
чек слизи на самом деле - хитро­
умный и сложнейший комбин ат, со
своими производящими и п ерераба­
тывающими фабриками, заводами,
системой связей, электростанция­
ми, даже ком плексом решающих
устройств и « п ам ятью>> . В отличие
от индустриальных комплексов, соз­
дан ных человеком, в клетке все
действует не только в м икроскопи­
ческом объеме, в «мягких» услови­
ях - н ормальном давлен и и и темпе­
ратуре, с мин имальными затратам и
сырья и энергии, но все «хозяйство»

способно еще и воспроизводить са­
мое себя в точ ном подобии много­
много раз.
Взгл я н ите на клетку в окул яр
обычного микроскопа, и в ы увиди­
те в в язком бесцветном или чуть
окрашенном желе едва различимые
зернышки или волокна более плот­
ного материала, капельки жиропо­
добного вещества, а в общем-то
цитоплазма представл яетс я почти
однородной . Но сколь разител ьно
измен ится картин а, стоит посмот­
реть на то же самое в электрон н ы й
микроскоп ! То, ч т о казалось комоч­
ком желе, обретет изогнутую обо­
лочку, отделя ющую жи вое вещество
от окружающего,- плазмати ческую
мембрану. К ней нам придетс я еще
не раз вернутьс я . Сгусточек в цент­
ре превратится в шаров идное тель­
це - ядро - важней ший центр, на
котором лежит главная ответствен­
ность за продление жизни клетки:
деление, обновление, построение ее
веществ . Если микроиглой удалить
ядро, клетка какое-то время еще
продолжает двигатьс я, но не способ­
на расти и делиться и вскоре гибнет.
Ядро имеет самостоятельную защит­
ную оболочку - мембрану. Вы о ней
уже знаете. Внутри - правда, это
уже можно разл и чить л и ш ь с по­
мощью рентгеновски х лучей, рент­
геноструктурного анал и за - уложе­
ны в кажущемся беспорядке твер­
дые палочк�:� хроматиновых н итей ,
состоящие из белков и нуклеиновых
кислот. Запомним до поры, что это
и есть хран илище наследственной
памяти, ап парат, позвол яющий по
точной программе воспроизводить
абсол ютное подобие клетки много­
много раз. Во время делен и я хро­
матиновые нити образуют парные
хромосомы, в которые, словно бу­
си ны в ожерелье, встрое ны гены.
Изучением генов с разных позиций
занимаются сразу несколько науч­
ных направлен и й . Гены и мембра­
ны - главные действующие л ица
этой книги .
В электрон ный микроскоп видны
28

АР Х ИТЕ КТУРА КЛЕТКИ

О черк 1

также плотные тельца, плавающие в
п ротоплазме вне ядра. По форме
о н н н н ог да напом и нают след ту­
фельки, а именуютс я м нтохондрн я­
мн . Мнтохондрн н - н зумнтельно
устроенные энергетнческне станцнн
клеток, перерабатывающие энергию,
полученную прн сгора н н н пнщн в
удобную дл я клеткн ун и версальную
форму - АТФ (аденозннтрнф ос­
форную кислоту). Важную рол ь в
энергетике н обмене веществ н грают
жнроподобные комоч к н - л н п нды.
А н нтевндные рибосомы служат хн­
м н ческнмн комбннатамн н участву­
ют в производстве сс стронтельного
материала>> , необходимого дл я рос­
та н жнзнн,- белков. П омогает про­
нзводнть бел кн н загадочн ы й «аппа­
рат Гольджи». Можалуй, дл я пред­
варительного знакомства с сс архнтек­
турой» нам х в атнт этн х основ ных
элементов сс ячейк.н жнзн н » , хотя,
разумеется, там есть еще очень мно­
го х итроумных прнспособлен н й н
устройств, может, гораздо больше,
чем известно сегодня ученым. Во
всяком случае, н н формацн н н ам до­
статочно, чтобы попробовать перейти
от сс структурного п ортрета» к х н м н­
ч еском у н чуть-чуть разобратьс я,
дл я чего создан ы все этн сложные
устройства н как он н действуют.
Как уже говорилось, однн н те же
элементы пернодн ческой табли цы
Менделеева входят в состав · кам н я
н огн я , цветка н котенка. Из 88
основных п р и родных сс кн р п н ч нков»
табл и цы (не будем сч итать получен­
ные искусствен н о) 40 обнаружено в
жн вых орган измах. К примеру, каж­
дый человек, весящий около 70 ки­
л ограммов, состоит нз 45, 5 кг к ис­
лорода, 12,6 кг углерода, 7 кг водо­
рода, 2,2 кг азота, 1,4 кг кальция,
700 г фосфора н что-ннбудь около
700 г в общей сложности кадм н я ,
серы, натрн я, хлора, железа н мнк­
роскопн ческнх доз медн, ннкеля, ко­
бальта н другнх веществ.
Что бы почувствовал поэт, полу­
ч ив подобны й ответ на вопрос, что
такое челове к ! А такой ответ в нз-

вестном смысле правомочен, научно
доказан . Но вряд лн даже самое
пылкое воображение позвол ит п ред­
ставить жнвого человека в внде от­
мерен ных порцнй разных твердых
н жндкнх компонентов. Скол ько н н
н асыпь в п робирку того, другого,
третьего по самому п рекрасному
рецепту, жнвого не сотвор и ш ь .
Знать только л н ш ь состав явно недо­
статочно. Надо, как мнн нмум, еще
разобраться в сочетан иях элементов,
в тех веществах, которые онн обра­
зуют, соед и н я ясь между собой .
Сложные вещества, н з которых со­
стоят органы, ткан н, клеткн,- это
белкн, нуклеиновые к ислоты, угле­
воды, жнры - л н п нды, а также вода
н минеральные сол н . Как нн пока­
жетс я странным, но бол ьше всего
воды - почтн 70 процентов . Около
41 кг н а взрослы й орган изм весом
в 70 кг. Без еды можно жнть недел я­
ми. Без воды - не более 3 дней.
Дело в том, что в воде растворен ы
жизненно важные вещества. В жид­
кой внутрен ней среде ор ган изма
п роходят все основные хнм нческне
реакцн н . Поскольку часть воды с
растворен ными в ней остаточными
п родуктам и обмена веществ перно­
д нческн выводится, человек н жи­
вотные нуждаютс я в постоянном п о­
полнен н н свонх запасов . Взросл ому
человеку необход имо в день более
2 лнтров воды .
Важная составл яющая орган и з­
ма - минеральные сол н : фосфорно­
кисл ы й кальций, хлористый кальций
н другне. Больше всего солей 5 / 6 всего кол и чества - заключено в
костях, 1 /6 растворена в водной
среде. Нормальная жизнедеятель­
н ость возможна только тогда, когда
состав солей н кол нчествр нх строго
п остоянно. Животные погибают, ес­
лн давать нм п нщу, л и шенную хотя
бы одной нз необходимых солей.
Но все-такн основа жнвого, л юбой
жнвой клеткн, л юбого орган и зма, ко­
нечно, бел кн. Наверное, нн одно ве­
щество не нзучалн бнологн н хнмнкн
так долго, п режде чем удалось раз30

А Р Х ИТЕКТУРА КЛ ЕТК И

гадать, как оно п остроено . Первы й
оч ищен н ы й
белок - клейков и н у
пшеницы - выдел и л
итал ь я н с к и й
учен ы й Я. Беккари в н ачале X V I 1 1
века, но только ч ерез 200 лет стал
понятен п р и н ц и п , по которому со­
ставлены эти гигантские молекул ы,
а пол н остью « п рочесть» всю ком п о­
зицию хот я бы одного и з н и х - и м
оказалс я гормон и нсул и н - сумел и
только полстолети я с п устя, тогда,
когда у х и м и ков появил ись . элект­
ронн ые ми кроскопы , ультрацентр и­
фуги, рентге н оструктурный анал и з
и другие сверхточные методы.
Бел к и , и л и проте и н ы ( вспом н и м
сс протейтос»-сс глав н ы й » ,
сс первей:­
ший » ), которые вначал е сч итал и
сходными между собой, похож и м и
на белок куриного я й ца, оказал ись
очень раз н ы м и , н евероятно сложно
устрое н н ы м и и " . очень н епроч н ы м и .
Небол ьшое нагрева н и е - до 50-60
градусов по Цел ьси ю - и белок
«свертываетс я » , в ы п адает и з раство­
ра полутвердым остатком, утрач и­
вает свои свойства и особе н н ост и .
Вы уже, н есом н е н н о, догадал ись,
что первые исследовател и белка из­
брал и путь разрушен и я . Да и что
иное можно было п редп р и н ять в н а­
чале X I X века, когда и п омыслить
никто н е мог о « прожекторах )) , да­
рован ных 1 50 л ет с п устя ф и з и ко й
и химией " . Т а к что в 1 820 году та­
лантл и в ому фран цузскому х им ику
А. Браконно н и чего не оставалось,
как смешать белок с крепкой к исло­
той и н агреть. П ростая п роцедура
эта называется н а х и м и ч еском язы­
ке « Г идрол из)) , В остатках погибш е­
го белка учен ы й обнаружил сладко­
ватое вещество, которое назвал
«глици ю) , Открытие гл ици н а стало
научной сенсацией тех лет. Еще
бы - обнаружили н о в ы й , н е и звест­
ный класс орган и чес ких соединен и й ,
относительно п росто построе н н ы х .
Их начал и отыск ивать и тщател ь но
изучать. С оединен и я пол у ч и л и н а­
зван ие «ам и н ок ислоты)) , поскольку
главная особен н ость и х х и м и ческого
строен и я - об я затель н ые дл я каж-

дой молекулы две х и м и ч ес к и е груп­
п ы : аминогруп па, в состав которой
входит азот, соед и н е н н ы й с двум я
молекулами водорода, и карбо­
ксильная, углеродная группа, харак­
терная дл я всех органи ческих кис­
л от. Обе эти гру п п ы определ я ю т
важне й ш и е свойства молекулы , от­
с юда и название без затей - ам и н о­
к ислота, то есть к ислота, содержа­
щая азотную (амино) гру п п у .
А м и н ок ислоты в ч истом в иде п о­
хожи на бесцветные кр истал л и к и ,
х орошо растворя ющиеся в воде.
Ч исло их, в ыделенное и з самых раз­
н ых белков, оказалось н ебол ь ш и м основных всего 20. Однако н а со­
ставлен ие этого коротен ького переч­
ня ученые разных стран затрат и л и
1 1 5 л ет ! Последн я я и з 20-т и - ами­
нок ислота трео н и н - была открыта
тол ько в 1 935 году.
Когда вы ясн илось, что все беско­
неч ное разнообразие п р и родных
бел ков составлено всего и з 20 чуть
разнящихся друг от друга (( к и р п и ч и­
ков ))- амин окислот, ученые бы л и
весьма озадачен ы . В самом деле,
трудно п редставить, как удаетс я
создать неисч исл имое м н ожество
сложней ш и х соед и н е н и й , среди к о­
торых трудно найти два одинаков ы х
белка, всего из 2 0 компон ентов !
Здесь стоит немн ого отвл ечьс я и
оп редел ить би о х и м и ч еское понятие
«слож н ый )) , сссложней ш и й )) 1 чтобы
вы н е вос п р и н имал и и х абстрактно,
как нечто непостижимое. С л ож н ость
строен и я л юбого х и м и ческого веще­
ства зависит от того, сколько от­
дел ь ны х атомов элементов входят в
состав мел ь ч а й ш е й , сохран яющей
все его свойства ч астицы - молеку­
л ы . Само собой, чем боль ш е атомов
составл я ют молекулу, тем бол ь ш е
ее размер и молекул я р н а я м асса,
тем она т яжелее. Вел и ч и н а молеку­
лярной массы св идетел ьствует, во
сколько раз и нтересующая н ас мо­
лекула т яжелее атома водорода,
прибл и з ител ь н о п р и н и маемого за
еди н и цу. Молекула воды, к п р имеру,
равна 1 8 водородным атомам, в и н 31

О черк 1

ного с п и рта - 46, а сахара - 342. Так
вот молекул ярная масса бел ков из­
меряется уже в совсем и ном пор яд­
ке ч исел . Гормон и н сул и н равен
6 000, гемоглоб и н - перенос ч и к кис­
л орода, вход я щ и й в эритроциты и
п ридающи й крови крас н ы й цвет,64 500, фибр и н оген крови (соед и н и­
тел ь н ы й элемент, с п особствующи й
заживлен и ю ран) - 580000. Ги гант­
ские размеры м ол екул, так называе­
мые высокомолекул ярные соед и н е­
н и я, вообще свойстве н н ы всему жи­
вому. В ы н е раз встретитесь с этим и
м ногомерн ы м и вел и канам и . Чтоб ы
получше разобраться в и х конструк­
ции, важно напом н ит ь про одну, ис­
пользованную п р и родой, х итрость .
Дело в том, ч т о ами ногруппа одной
аминокислоты может соед и н яться с
карбокси11ьной группой друго й , пр и
этом в ыдел яетс я вода и возни кает
прочная св язь, называемая пептид­
н о й , п отому что образуетс я уже бе­
л ок, корот к и й , правда, сравн ител ь н о
н еболь шой молекул ярной массы, п о­
лучивший
название
дипептид сдвое н н ы й пептид. Д и пептид с п о­
собен присоед и н и ть третью ами но­
к ислоту и превратиться в три пеп­
т ид, и так далее до п ол и п ептидной
( « п ол и »- мн ого)
цеп о ч к и .
Дл я
очень грубого срав н ен и я тут можно
вспомнить расклад костей дом и н о
ил и п р и ч удл и в ы е комби н ации слов
в модной игре «Эрудит>> . Сравне­
н ие, безусл овно, грубо е, потому что
в живом белке бывает не по одной,
а по нескольку пол и пептидн ых це­
пей разной дл и н ы . Например, самый
« мале н ь к и й » белок (почему его и
удалось рас ш и ф ровать первым) ­
и нсул и н - состоит и з двух цепей,
вкл ючающи х в общей сложн ост и
54 ам и н окислотных остатка. В гемо­
глоби н е уже четыре цеп и из 574 ос­
татков .
И все же какое н и грубое это срав­
н е н и е, « Эрудит» вам п оможет разо­
братьс я в х итроум ной конструкци и .
Помн ите, скол ько букв в русском
алфав ите? Всего 33. А между тем
п ол н ы й словарь русского языка

( п ол н ы й л и шь н а время его и здан и я ,
язы к ведь в с е в р е м я обогащае тся )
содержит более 200 000 слов, кото­
р ые состоят в ос нов н ом и з 6-8 букв.
П ризовем еще в п одспорье матема­
т и ку. Закон сочетани й оп редел яет
ч исло комб инаций из н ескол ь к и х
оди н аковых ч астей, в которы х мен я­
етс я только пор ядок распол ожен и я .
Есл и из 5 частей получится 1 20 ком­
бинаци й , то и з 8-м и - уже более
40 ООО, а и з 1 2 основн ых компонен­
тов м ожно соорудить п очти 500 мил­
л и онов разных сочетан и й . Вот п р и­
рода и вос п ол ьзовалас ь математи­
ческим законом дл я свои х головол о­
мок - создал а и з 20 ам и н ок ислот
бес ч ислен н ое кол и ч ество белков, да
еще повтор ила в бел ковой молекуле
одн у и ту же ам инок ислоту м н о­
жество раз. Если взять бел ковые мо­
л екулы в 1 00 аминок ислот, то ч исло
вариаци й из 20-буквен н ого н абора
п р и детс я зап исать как еди н ицу со
1 30 н ул я м и . Такими боль ш и м и ве­
л и ч инами н е опер ируют даже астро­
номы. Ч исло атомов в обозримо до- .
ступ н о й части Всел е н н о й, в кл ю ч а я
галакти к и , составл яет «всего-н авсе­
го» еди н и цу с 80 нул ям и !
Поверьте, в ы н едаром п отрат и л и
в р е м я н а п остиже н и е секретов со­
ставл е н и я бел ковых м олекул . Ведь
свойства бел ков, те п роцессы ж и з н и ,
в которы х он и участвуют, к оторыми
« руководят» и определ я ют, зависят
в основном от п оследовател ь н ости
расположен и я ам и н ок ислот в моле­
куле. Эта же п оследовател ь н ость
ди ктует и конфигураци ю - располо­
жение в п ространстве того и л и и н о­
го белка, что тоже важно дл я его н а­
значен и я .
Другое «жизненное» в ещество
клетки, помимо белка,- нуклеино­
вые к ислоты. О н и п ол у ч ил и н азва­
н и е по месту н ахожден и я : « н укле­
ос» п о-гречес к и - ядро. Это вещест­
во, явл я ющеес я н ос ителем н аслед­
стве н н ы х свойств и обеспечивающее
самую ответственную функцию созда н и е новых белковых молекул ,
воспроизводство жизни, как уже
32

А Р Х ИТЕ КТУРА К ЛЕТ К И

упом и н алось,- один из главных ге­
роев этой кн и ги . Поэтому пока, что­
бы не нарушать целост ного « портре­
та)) клетки, упом я н ем л и шь, что
нуклеиновые к ислоты - это дл ин­
ные, п одчас н евероятно дл и н н ы е це­
поч ки, к аждое звено которых, в от­
л и ч ие от аминок ислот бел ков, п ред­
став л я ет собой не одно вещество, а
сл ожн ое соеди н е н и е и з трех раз н ы х
молекул . Обязател ь н а я триада со­
стоит из азотистого основа н и я , угле­
вода и фосфорной к ислоты . Азотис­
тые основани я варь и руют в пяти в и­
дах : три из . н и х - урац и н , т и м и н и
цитозин, а два - аде н и н и гуан и н ,
производные пурина. Названи я труд­
новатые, хотелось бы обойтись без
них, да н икуда н е денешься, они н ам
очень п ри годятс я. Это основа осн о в .
А поскол ьку повторять и х п р идетс я
множество раз, может, и удастся к
ним как-то п ривыкнуть. Хорошо
хоть, что углеводы нуклеиновых кис­
лот - всего два вида п ростого по
строе н и ю п ятиуглеродного сахара :
рибоза и дезокс и рибоза, отл и ч аю­
щиеся друг от друга л и ш ь тем, что
у дезоксир ибозы отсутствует од и н
атом к ислорода.
Каждое трехком п онентное звено
нукл е и н овых к ислот называетс я ну­
клеотидом, а точ н ее, м он онукл еоти­
дом - оди ночкой. Запомн ите тер­
мин, без которого не разобраться н и
в ген н о й и нженер и и , н и в биотех­
нолог и и . Архитектура нуклеотида
проста : п осред и н е угл ерод, а к н ему
присоед и н е н ы с одной стороны азо­
тистое основан ие, с другой - ф ос­
форная к ислота. Мн ожество нан и-

зан ных в цеп ь мононукл еот идов н а­
зываются п ол и н уклеотидам и и обра­
зуют нуклеиновые кислот ы . Всего
и х две, в ы их знаете - дезокс ирибо­
нуклеиновая и р ибонукл е и н овая, с о­
кращен но «ДН К>> и «Р Н К)), Н азва­
н и я объ ясн я ют х и м и ч еское отл и ч и е .
В Д Н К входит дезокси рибоза, а в
РНК - рибоза. Главное же отли­
чие - у них разная структура, хот я
с п особ соеди н е н и я нукл еотидов в це­
п и один и тот же. Основа цеп и угл ерод и ф осфорная к ислота, а
азотистые основ а н и я образуют как
бы боковые отросточ к и . У РНК цеп ь
одиночная, у ДН К двой н а я и с кру­
ч е н н а я в сп ираль - нечто в роде за­
стежки-мол н и и , есл и ее н акрутить
вдоль каранда ша. Поскол ьку секре­
ты отростков, л и хой закрут к и и
дейст в и й , этим устройством произво­
димых, вам П редстоит узнать во всех
п одробностях, сей час
запом н ите
тол ько, что ДНК и РНК составл я ют
то, без ч его ж и з н и н ет и быть н е
может. Если ранее с ч итал и, что
основа ж и з н и - бел к и , что ж и з н ь
есть способ существован и я бел ковых
тел, как мудро определ ил вел и к и й
ф и л ософ Ф . Э н гел ьс, то это тол ько
п отому, что в то время н и чего не
знали о ДНК и Р Н К , ч ь и н азван и я
облетел и весь м и р в 1 953 году . Нук­
л е и новые к ислоты и бел к и - вот
главн ое, что составл яет ж и з н ь , что
делает матер и ю живой, п оскол ьку
секрет « искры жизн и )) хран ят имен­
н о нуклеиновые кислоты, он и оп ре­
дел я ют, какой белок нужен, каким
он должен быть создан и как он бу­
дет работать в клетке.

33

КОММЕНТАРИЙ

КОММЕНТАРИЙ

КАК ОЖИВАЕТ
МОЛЕКУЛА

Учень1е называют огром ные мо­
лекулы белков и нуклеиновых кис­
л от биополимерам и - живым и вы­
веществам и
сокомолекул ярн ым и
и л и «живыми молекулами » . Теперь,
когда у вас сложил ос ь хот я бы при­
близител ьное п редставле н и е о со­
ставе этих слож н ы х соед и н ен и й , за­
думайтесь - а сп раведл иво л и та. кое название? В самом деле, так л и
у ж жива сама п о себе молекула

белка и л и нуклеиновой кислоты?
Почему молекула сахара ил и сол и
считается мертвой , когда в ней те же
самые элементы, только в гораздо
меньшем кол и честве? Н е в ел и ч ина
же и тяжесть в кон це-то концов за­
став л я ют мертвое ожить . . .
Конечно, биополимеры н е вполне
строгое назван ие. Он о всего л и ш ь
удобно. Бел к и , ДН К и РНК тоже са­
ми по себе мертвы, а оживают
34

КАК

О Ж И В А ЕТ М О Л Е К У Л А

только в том случае, к огда он и
определ е н н ы м образом распол ага19.тс я в пространстве и по четко от­
лаженн ым правилам взаимодейст­
вуют друг с другом, участвуют в
хими ч еских п ревраще н и ях , обмене
веществ, в · самовоспроизводстве, то
есть « работают)) , Обеспеч и вают та­
кое взаимодейств ие особые б и о­
лог и ч еские образован и я - мембра­
ны, рецепторы и ферменты.
Начнем с ферментов, централь­
ного объекта изу ч е н и я м удрой и
увлекательной науки биохим и и ствола, давшего могуч ие раскидис­
тые вет в и . Пусть вас н е п угает н о­
вый терм и н , поскольку фермен­
ты - это все те же знакомые вам
бел ки, н о н аделенн ые особым н а­
значен ием . Все х и м и ч ес к и е превра­
щен и я в живом орган изме п роис­
ходят с н епремен ным участ ием
ферментов, и х в ел икое м н ожество
в каждой ткани, каждой клеточке,
этих « возбудителей жизн и )) , Без
ферментов тела и в самом деле на­
пом и н ал и бы безду ш н ы й с кл ад ре­
активов, солей, к ислот и жидкос­
тей.
Живое существо н е может обхо­
диться без воздуха, п и щ и , воды. П о­
требл я я то, что ему н еобходимо,
оно превращает « м ертвые молеку­
л ы)) в вещества своих тканей, а н е­
нуж н ые остатк и в ыводит. Превра­
щает п осредством м н огочисл е н н ы х
х им и ческ и х реакци й , п р и которых
поглощается _
и
в ысвобождается
энерги я . Распространен ное пон ят ие
ссобмен в еществ)) точно в ыражает
суть чрезвычайно сложной и целе­
направлен н о й совоку п ности бессчет­
ных х и м и ческих процессов, которые
постоя н н о происходят в живых клет­
ках, если там соблюдаются специ­
альные услови я .
Кажды й, к ом у п р и х одилось и м еть
дело с х и м и ческ и м и реакци ям и ,
знает, ч т о и дут он и п о-разному.
Одн и вещества «не желают)) всту­
пать во взаимоотношени я друг с
другом, и х смесь надо разогревать,
травить к ислотой или помещать в

сп ециал ь н ы й аппарат, где можно
создать бол ь шое давление. Другие
же - напри мер, н ат р и й с водой соед и н я ютс я так легко и быстро,
что п ри этом бурно в ыдел яется теп­
л о и м ожет п роизойти взрыв.
Вспомн ите п редыдущи й очерк « А р­
х итектура клетки )) , как п ерв ый ис­
следовател ь бел ка Брако нно мучил­
с я с кур и н ы м я й цом, п ытаясь в ы­
яснить его состав с помощью г ид­
рол иза. С начала старался добитьс я
реакции с водо й , н о сколько н и
разбалты вал и н и размеш ивал , н и­
чего не получалось. Белок н е рас п а­
далс я . Тогда стал н а гревать - п о­
н а чал у осторожно, а п отом с ил ь­
н ее и сильнее, почти до к и пе н и я .
О п ять неудача. Белок в ы п ал т вер­
дым осадком - и все, н и какого гид­
рол иза. И только добавка к смеси
крепкой сол я ной к ислоты, а п отом
м ногочасовое к и п я чен ие заставило
упрям ы й белок взаимодействовать
с водой и разложитьс я на ам и н о­
к ислот ы .
Почему же вещества ведут себя
столь н еоди наково? Что оп редел яет
быстроту и « цепкость)) х и м и ческой
реакци и? Все зависит от п р о ч н ости
св язей между м олекулам и и ско­
рости движе н и я сам и х молекул, к о­
торую называют к и н ет и ч еской эн ер­
гией. Ведь дл я х и м и ч еского превра­
щени я требуетс я, чтобы м н ожество
непрерывно дв ижущихс я молекул
н е п росто стал к и вались между со­
бой - стол кнул ись, разлетел ис ь, а
так сс ударил ись)) друг о друга, что
разорвал и бы свои св язи и обмен я­
л ись атомам и , то есть преврат и л ись
в молекулы совсем другого в ещест­
ва. Какие-то из н и х преврат ятс я ,
какие-то останутс я преж н и м и . По­
лучается, что х и м и ческая реакци я
вовсе не точ н ы й , целенаправлен н ы й
процесс, а, п о сути-то, случайное
явление. Может п роизойти, а м о­
жет и не состоятьс я, с бол ь ш е й и л и
меньше й степенью вероят ност и . Ес­
л и энерги я движен и я достаточ н а,
реакци я пойдет быстро, и наоборот.
Вот когда «н аоборот)), при ходится
35

К о м м ен т а р и й 2

Р и б о со м а

-.

А кт и в и р о в а н н ы е
АТФ

а м и н ок и с л о т ы

+
и-РНН

Р асту щая
п о л и п е п т и д н ая
це п ь

А м и н о н и с л от ы

Та к мо жно пр е дставить биосинтеа - пр о иа водст во белка. Информа ционн ы е - иРНК снима ют
копи ю fr реце пта>J и rтереводят" его с {(Я аы к а ДНК» на frяаык бел ка » , транспо ртные тРНК - по дают "р е це пт" на рибо сомы .

Одна из н и х - испол ьзован ие ката­
л и заторов .
Удив ительные вещества - катал и­
заторы . Они действуют как бы са­
мим своим п р исутствием , не всту­
п ают ни в как и е контакты с мол еку­
лам и реагирующих сторон , не ме­
н я ютс я п осле реак ци и и могут
участвовать в ней многократно.

добавл ять некую энергию и звне акт и в и з и ровать молекул ы, придать
им акт и в н ость . Называют ее «энер­
гией актив аци и » . Но не всегда удоб­
но, а под ч ас дорого с и л ь н о нагре­
вать и л и сдавл и вать вещества, до­
бавл ять к ислоты, испол ьзовать дру­
гие реактивы дл я активаци и . Поэто­
му п р идумал и н екоторые улов к и .
36

КАК ОЖИ ВАЕТ М ОЛ ЕКУЛ А

20

Фермент лизо цим состоит и з 129 ами нокислот. Од нако важе н не только поря д о к их распо ­
ложения в цепи, но и сложная, пр ич удливая f1закрутка 11 цепе й в пр остранстве - ffархитектура 11
белка , опре деляю щая в ыполнение его жизне нных функ ци й. Справа в в ерху на мо дели мо лекулы. в ыделе н цв етом актив ны й це нтр ферме нта.

Тол ько ускор я ют п роцесс . Напри­
мер, один из лучших найде н н ы х
человеком катал изаторов - драго­
цен ная плат и н а - п одстеги вает ход
реакц и и в 20 ООО раз ! Но куда более
пораз ител ьно работают п р иродн ые
кат ал изаторь1 - фер менты. В сотни
тысяч, в м илл ионы раз. ускоряются
благодар я ферме нтам хим ическ ие

процесс ы в живы х ткан ях, поэтому и
не требуются при роде высокие тем­
ператур ы и давлен ия, едк ие и креп­
кие растворы . Все происходит мгно­
венно в «м ягких» услов и я х : при нор­
мальной температуре тела, в нейт. рал ь н о й дл я живой ткан и среде .
Быстродейств ие, точ ность и и зби ра­
тел ьность ферментов непревзойден37

К ом м е нтар и й

н ы и несопоставимь1 н и с одн и м и з
искусствен н ы х катал изаторов .
Заман ч ива цель - заставить фер­
менты работать в п ромышленном
производстве.
С колько
удастс я
сэкон омить энерг и и , матер иалов, н е
н ужны стан ут громоздкие сооруже­
н и я , не будут загряз н ятьс я вредны­
м и отходами воздух, вода и почва.
Но чтобы п рибл изиться к этой цел и ,
н адо было сначала научиться выде­
л ять эти ми кроско п и ческие образо­
в а н и я , изучить и х тон кое строе н и е ,
особенности , п ри н ци п действи я , а
потом сделать дол гове ч н ым и - ведь
живое разрушается быстро, а дл я
п роизводства
н еобходима
п роч­
н ость, дол годействие, надежность . . .
В науке и нтересен н е только п о­
л у ч е н н ы й результат, каким бы оше­
ломл я ющим и важн ым он_ ни бы л .
Н е менее увлекател ь н о п роследить
п уть от незнани я к знан и ю . Путь
трудны й , и н огда очень медлен н ы й ,
извил ист ы й , и н огда п реодолевае­
м ы й богатырским скачком, но всег­
да будящи й воображен и е и фанта­
зию.
П оз н а н и е и изучение ферментов
с этой точки зрен и я - одна и з увле­
кател ь н е й ш и х глав в Вел икой « К н и­
ге Ж И З Н И» .
Л юд и вовсю пол ьзовал ись п р о­
дуктами деятел ь н ости ферментов
с н езапам ят н ых, «донау ч н ы х >> вре­
мен, н имало не задумыва ясь о том,
что же это такое. Обы ч н ая п росто­
кваша и сычуг дл я п р и готов л е н и я
сыра, солод и сброже н н ы е напитки
известны с глубокой древн ости . Но
тол ь ко в XV I веке врач и учен ы й из
Ш в е й цари и Т. П арацельс впервые
попыталс я разобратьс я в п роцессах
б рожен и я с п иртового и молоч н о­
к ислого. · В то врем я окутан н ая по­
крывал ом маг и и алх и м и я уже сда­
вала свои поз и ц и и , и именно Пара­
цельс в ысказал трезвую идею о
том, что настоящая цель х и м и и за­
кл ючается н е в изготовлен и и золо­
та, а в п р и готовле н и и лекарств.
Провидчес к и м было и утвержде­
н ие Парацел ьса, ч то жизнен н ы е

2

яв лени я имеют х и м и ч ескую приро­
ду, а здоровье зав исит от н ормаль­
н ого состава «органов и соков» . Ко­
нечно, н и каки х экспериментал ь н ь1 х
методов для обосн овани я п одобн о­
го утвержден и я тогда н е существо­
вало. Все объ ясн ял и непостижимой
« искрой жизн и » , мистической «жиз­
н е н н ой силой » . П оэтому поздней­
шие
п оследовател и
Парацельса,
уже характеризовав ш и е фермент
как особое вещество, агент, вы­
зывающий х и м и чес к и е процессы,
все же п од ч и н ял и его действи е не­
к и м нематериал ь н ы м м агическим
в л и ян и я м . Даже в кон це X V I 1 1 века
вел и к и й фран цузс к и й х и м и к А . Л а­
вуазье, котор ы й впервые ввел в х и­
м и ческ ие исследовани я строгие ко­
л и честве н н ые м етоды, описыва я и
объ ясн я я в своих работах суть п р о­
цесса с п и ртового броже н и я, обхо­
дил мол ч а н ием роль ' ферментов .
Но вот наконец в Р осси и акаде­
м и к К. С. К и рхгоф, исследуя пре­
вращен и е к рахмалов в сахар, обн а­
ружил в п ше н и ч н о й муке странное
клейковатое вещество с н еожидан­
ными свойствам и . К огда Кирхгоф
добавл ял его в крахмал и нес ил ьно
нагревал до 40-60 градусов в те­
ч е н ие 8-1 О часов, то без вся кого
добав л ен и я к ислоты п роисходило
образов а н ие сахара. По сут и это бы­
ла п ервая б и окатал итическая реак­
ци я, целенаправленно осуществлен­
н ая ч еловеком . Недаром с нее ве­
дет отсчет своего рожден и я учен ие
о ферментах . Ки рхгофу же п р и н ад­
л ежит заслуга получен и я в раство­
ре первого препарата фермента,
в п оследст в и и н азван н ого амилазой .
Казалось бы - путь открыт. Р аз
н айдено вещество, стимул и рующее
х и м и ч ескую реакци ю, остаетс я толь­
ко выделить его, очистить, и зуч ить
и использовать. Но вещество-то
находилось в смеси , в растворе.
О ч и щать тогда еще не умели . Необ­
ходи мы х средств дл я этого не су­
ществовало. А умозритель н о тол ко­
вать полученное знание не всегда
п росто. Перед наукой встал сущест38

КАК

ОЖИВА ЕТ М О Л Е К У Л А

венне й ш и й вопрос : распростра н я ют­
с я л и законы х и ми и на биокатал ити­
ческие реакции ил и в н и х происхо­
дят какие-то особые жизненные
процессы, п од чи н я ющиеся собст­
венным, неведомым пока прави­
лам?
Вопрос вовсе н е стол ь н а и в н ы й ,
к а к может в а м п оказаться с высоты
вашего сегод н я ш н его п о н и ман и я .
Вспом ним - ведь з а ос нову брал ись
п ростые на первый взгл яд явлен и я .
Уже установ и л и , ч т о вызывающие
брожен и е дрожжи - живые суще­
ства, с п особные размножаться, рас­
т и . Ми кроскоп гол л андского учено­
го А . Левенгука п озвол ил разгл я­
деть и други е крохотные подвиж­
ные
«тельца>> - м и кроорганизм ы,
весьма акт и в н о воздействующие н а
броже н и е и гн иен ие. Да тут еще
вмешалс я со своим ош елом л я ющим
открытием далек и й от науки фран­
цузс к и й кондитер и в и н окур Н . Ап­
п ер. П ытаясь п редохранить продук­
ты от п ор ч и , он п рогревал их в за­
крытом сосуде в к и п ящей вод я н о й
бан е. Т а к человечество п о л у ч и л о то,
чем м ы п ол ьзуемс я по сей ден ь .
Да, н е уд ивл я йтес ь : к и п я ч е н и е верный
с п особ
п редотвраще н и я
г н и ен и я и брожен и я - с ч италось н е
т а к д а в н о вел и ча й ш и м открытием .
Но, знач ит, думал и тогда, что-то
живое при этом уби в алось. Вот и
разберись, что за ферменты так и е :
«КТО» это ил и «ЧТО» , «Существа»
и л и « вещества».
Драмати ческая с итуаци я в науке
с ожесточе н н ы м и б итвам и , сп ора­
м и , стол к н овен и ям и дл илась более
1 00 лет. Химик и - среди н и х из­
вест н ы й уже Я. Берцел иус и уче­
н ы й Ю. Л ибих - н е уступал и пози­
ции, утверждая, что дрожжи всего
л и ш ь вещества - ферменты. Б и ол о­
ги, меди к и не менее гор я ч о и с
полным, надо заметить, основан и ем
доказы вал и , что зач и н ател и броже­
н и я - живые орган измы, п р и н адле­
жащие к растител ь н ому царству.
С и туаци я особенно обострилась,
когда брожен ием стал заниматьс я

з н амен итый французск и й б иолог
Л. Пастер. К 60-м годам Х 1 Х века
Пастер четко показал , что сбражи­
вают продукты раз н ы е м и кроорга­
н и змы. Одн и вызы вают мол о ч н о­
другие - уксусн о к и с л ы е ,
к ислые,
третьи - с п и ртовые п роцессы , с в я­
зан ные с ж и з н ь ю ж и в ы х клеток, а
н е с и х смертью и л и г н и е н и е м .
Однако Юстус Л иби х, круп н ы й авто­
р итет среди х и м и ков, с ч и тал такое
объяснение смехотворным и не­
лепым. О н не мог себе п редставить,
чтобы стол ь вел и коле п н о изученная
х и ми ческая реакци я , как образова­
н ие уксусной к ислоты путем ок ис­
лен и я с п и рта, могла рассматривать­
с я не как х и ми ческое превращение,
а как проявление жизненной актив­
ности ми кроорга н и змов . Тогда-то
и возн и к терм и н «энзи мы » , обо­
значающи й груп пу ферментов веществ, раствор имы х в воде и
« н еорган и зован ных» ( «Эн-з имон » п о­
гречески « н а закваске»), в отл и­
ч ие от ферментов - существ , ко­
торые сч итал и живыми орган из­
мам и .
Постеп е н н о обе стороны исчерпа­
л и научные аргументы в дискусс и я х
и перешл и на взаимные обв и н е н и я
и оп роверже н и я , зан имавшие стра­
н и цы специал ь н ы х журналов бол ее
20 лет. Конец борьбе положил
Л . Пастер, 1 О феврал я 1 879 года
высту п и в ш и й н а собран и и А кадем и и
наук с о следующим мудрым обра­
щен и ем к оппоненту :
«Как может быть, что мой ученый
друг не пон имает, что в ыводы, ко­
торые сдел а н ы из работ того ил и
другого и з нас, н е м огут служит ь
п редметом дискусс и и до тех пор,
пока нов ые факты, п о я в и в ш ись, не
опрок инут их?" Тол ько время ­
судь я в этом споре, и п р итом выс­
ш и й судь я ! Как может быть, что он
не признает, что п р и говор врем е н и
я н и когда н е оспорю? »
С п ор прекратился п о-джентль­
менски, но вопрос осталс я без от­
вета. Дл я ответа н адо было п ол у­
ч ить растворен н ы е ч истые фермен39

К о м м е н та р и й 2

крахмал а . Достаточно кап нуть кап­
лю й ода, чтобы п олучить с и н ее
окраш и в а н и е смес и , в которой есть
крахмал . Дл я ферментов же таких
реакт и в ов не существует. Выяв ить
можно
ферментов
п р исутств ие
тол ько п о и х действ и ю . Почти как в
детекти в е : есл и остаются следы, и х
тщател ь н о и зучают. Ну, к п римеру,
вы хотите вы ясн ить, есть ли в п и ще­
варител ь н ом соке фермент, рас­
щеп л я ющ и й бел к и . Реакт и ва, даю­
щего характерн ое дл я такого фер­
мента окраш иван ие, нет. Вам при­
детс я к исследуемому соку доба­
в ить белок, п одержать смесь п р и
температуре ч еловеческого т е л а 37 градусов, а п отом с п омощь ю
п риборов проверить, что произо­
шл о с белком. Предположим, белок
распалс я . З н а ч ит, вы решаете, что в
соке был расщепл я ю щ и й фермент.
Но может оказатьс я, что там н е­
сколько сходных по дейст в и ю со­
братьев. Какой же и з н и х ? Если вы
попробуете выделить нечто и з раст­
вора тради цион н ы м способом - до­
. бавите сп ирт, получ ите осадок и
отф ильтруете, то н и в раст воре, н и
в осадке н икаких ферментов н е
ок ажется . Куда ж е он и исчезл и ?
В том-то и дело, ч т о н е исчезл и , а
п оте р я л и акт и в н ость . С п ирт уб ил
жи в о й катал и затор, он уже не с п о­
собен расщеплять белки, а знач ит,
н е существует . . .
Х и м и ч еская нестойкость, у я з в и­
м ость эти х ун и кальных м олекул и
делал и столь сложной и трудоем­
кой задачу биохимиков. Позарез
н ужен был прежде всего н адеж н ы й
и щад я щ и й метод в ыделен и я и
оч истк и , чтобы ферменты не тер я л и
с воей акт и в н ости и н и чего и з своих
п отрясающих свойств, п о п адая в ру­
к и исследовател я .
Немало п р ишлось потрудиться
экс п ериментаторам и х и м икам-ана­
л ит икам, немало п редл агалось и от­
вергалось методов и способов , раз­
горалос ь споров, пока не подтвер­
дилось предпол оже н и е академ и к а
И. П . Павлова о бел ковой п р ироде

ты,
освобожден ные
от
клеток
дрожжей . Все п о п ытки Ю . Л ибиха,
М . Бертло и м н огих други х х и м иков
н е п р и н есл и успеха. Тол ько в 1 897
году это удалось сделать Э . Бухне­
ру. Он п ромыл п рессова н н ы е дрож­
ж и , растер их в ступке с кварцевым
пес ком, добав ил в воду и догадал­
ся отжать всю массу п од гидравл и­
ческим п рессом при давлен и и в
500 атмосфер. В получен н о й жид­
кости н е оказалось ни дрожжев ых
клеток, н и даже и х оскол ков, а
между тем добавка н ебол ь ш ого ее
ко л и чества в раствор сахара очень
быстро в ы зывала спирт.о вое броже­
н и е - в ыдел ялся углек исл ы й газ,
а в п робирке оставался с п ирт.
Э . Бухнер п ол у ч и л в 1 907 году Н о­
белевскую прем и ю за безуп реч н ое
доказательство х и м и ческой п р иро­
ды п роцесса ферментац и и , легко
в ос п ро изводимого вне орган изма.
Терм и н «ЭНЗИМ>> п отерял самостоя­
тел ь н ое значен ие, но сохранился
как с и н о н и м пон я т и я «фермент»­
б и ох им и ческое в ещество.
Как всегда бы вает, тут же воз н и к
новы й достаточно сложны й вопрос,
а за ним еще и еще, что, с обствен­
н о, и есть суть познан и я . Как устро­
ены ферменты? Каковы их х и м и че­
с к и е особен н ости? Без точ н ы х опре­
делен и й н евозможно изучать свой­
ства, объ ясн ять п оведен ие в раз н ы х
услов и ях .
Всего
несколько
дес ятилет и й
н азад хим и к и не умел и получать
ферменты в ч истом виде. Задача
казалась непосил ь н о й . Посколь ку
ферменты
действуют
только
в
клетках и ткан я х животных и рас­
тен и й , кол и ч ество и х н и чтожно,
а в ыдел ить работающий фермент,
н е п овред и в , и з сложной смеси
м н огоч исл е н н ы х орга н и ч еских ве­
ществ
п редставл ялось
нем ысл и­
м ы м . Ведь обы ч н о, когда химик
хочет обнаружить какое-л ибо веще­
ство в массе други х, он испол ь зует
хорошо известную реакци ю. Д л я
грубой аналоги и вспом н и те, как
можно
оп редел ить
п р исутст в и е

·

40

К А К О Ж И ВА ЕТ М ОЛ Е К УЛ А

ферментов. Как тол ько точно уста­
нов и л и , что ферменты - все-так и
бел к и , н аука о н и х сделала г и гант­
ский скачок. Успехи следовал и оди н
з а другим, и перед учеными от­
крылс я новы й уди в ител ь н ы й м и р
жи в ых мол екул .
Бел к и - основные элементы жи­
вых с истем разной степен и сл ожн о­
сти - обладают поистине ф антасти­
ческими возможност я м и и в ыпол­
н я ют разнообраз ные фун кци и . Но
все свойства их, как в ы уже зн аете,
п оследователь­
оп редел яются
ностью распол оже н и я остатков ам и­
нокислот в молекуле. Эта п оследо­
вател ь н ость называетс я перв и ч н о й
структурой . Точное установл е н и е
е е чрезвычайно важно. Б ыстро,
буквал ь н о за п ослед н и е годы, бы л и
разработаны н адежн ы е и даже ав­
томат и з и рованные методы « п рочте­
н и я »-« рас ш ифровки » бел ков. Н ы­
не уже удалось оп редел ить п ол ну ю
п осл едов ател ь­
ам и н окислот н у ю
ность м н огих белков , в том ч исле
ферментов.
Дл я в ы я влен и я акт и вн ости фер­
ментов весьма важны и другие спе­
циф и ч ные свойства живых молекул,
в частност и, так называемые в ыс­
ш ие структуры - втор и ч н а я и тре­
т и ч н а я , а п роще говор я - особое
.
расположен ие, «Закрутка» дл и н н ой
цепочки в пространстве. В отл и ч и е
от крепко х и м и чески с в я з а н н ы х
звеньев - а м и н ок ислот
перв и ч н о й
цеп и , «закрутка» поддерживаетс я
сравн ител ь н о слабы м и внутримол е­
кул ярными с в я з я м и , их л егко раз­
рушить с помощью разл и ч н ы х ф и ­
зи ческ и х и х и м и ческ и х воздейст в и й .
Разрушение высших структур белка
при сохранен и и перв и ч н о й и есть
сущность ден атураци и, «сварива­
н и я » , у н и чтожен и я биологических
' функци й . Так ч то кажды й раз, п р и го­
товл я я я и ч н и цу и л и крутое я й цо дл я
салата, вы осуществл яете х и м и чес­
кую реакци ю денатурац и и бел ков . . .
Благодар я тон кому и сложному
рентгеноструктурн ому
методу
анал и зу и другим совреме н н ы м

средствам, - удалось
установить
в ыс ш и е структуры дл я м н огих фер­
ментов. Кстат и , некоторые и з н и х
обладают, к а к в ы ясн илось, еще бо­
лее в ысоким уров нем - четверт и ч­
ной структурой - ком плексность ю .
Б и ологическая рол ь так и х бел ков
зависит не от одн о й , а от н есколь­
ких молекул, ч аще двух или четы­
рех, образующих еди н ы й ком плекс
со специфи ческ и м и свойствам и .
К 60-м годам, когда бы л и созда­
ны автомат и ческ и е анал изатор ы дл я
п оследовател ь н ос т и
определ ен и я
ч исло
остат ков,
ам и нок ислотных
п ол н остью рас ш ифрован н ы х ф ор­
мул белков стало быстро раст и . Их
сегод н я уже более 2 000. П р и ш л ос ь
составл ять
специал ьные
атласы
структур, и , в идимо, вскоре проще
станет хранить и н формаци ю о стро­
е н и и живых молекул в памяти элект­
ронн ых маш и н . Когда ч и сл о о по­
з н а н н ы х и изучен н ы х ферментов
столь стремительно увел и ч илось ,
возни кла проблема и х назва н и я .
Вначале кажды й автор, откры в ш и й
фермент, придумывал, ч т о хоте л .
Т а к появились и сохран ились п е п с и н
и т р и п с и н - ферменты желудо ч н о­
го сока, д иастаз и н екоторы е другие.
Но дл я сотен и сотен веществ требо­
валась какая-то четкая класси ф и ка­
ци я , какое-то единство. П ростой и
предложил
разум н ы й
принцип
ф ранцузс к и й у ч е н ы й П . Э . Д юкло :
давать назв а н и е по веществу, на ко­
торое фермент воздействует, по
субстрату,
п рибавл я я
око н ч а н и е
« аза» . Е с л и это мочев и н а - уреа,
знач ит, уреаза, крахмал - амилум ­
амилаза, РНК - Р Н Каза, карбоксил ь­
ная груп па - карбоксилаза, так что
ясно, что имеешь дело с ферментом .
Хотя все без искл ючен и я бе л к и
п остроены из ам и н ок ислот, н е у
всех в состав е тол ько он и одн и .
В особен н о сл ожн ых белках содер­
жатс я допол н ител ь н ы е н ебел ковые
группы, п ридающие и м особы е
свойства.
Например,
гемоглоб и н
крови состоит из п ростого белка глобина и гру п п ы , содержащей
41

Коммента р и й 2

КАК ОЖИВАЕТ МОЛЕКУЛА

железо - гема, придающей соеди­
н е н и ю крас н ы й цвет. Фермент·ы
также бы вают более простым и и бо­
лее сложн ым и . Входящая во мно­
гие из н и х н ебелковая ч асть, как
правило, непосредствен но участвует
в реакции и вместе с оп редел е н н ы м
ам и н ок ислотным участком образует
очень важн ы й в работе фермента
«акт и в н ы й центр>> . Есть он и в п рос­
тых, не содержащих н ебел ковые
включен и я , ферментах, н о там его
образуют тол ько аминокислот н ы е
груп п иров к и . Э т а часть молекул ы ­
настоящий м и н иат ю р н ы й шедевр
п р и роды. Имен н о акт и в н ы й центр
обеспечивает одну и з самых уни­
кал ьн ых особен ностей ж и в ы х ката­
л и заторов - и збирател ьность, с по­
собность «узнавать » еди н ствен н о
н ужное дл я реакции вещество и з
многих других ( х и м и к и именуют его
субстратом) и соед и н яться с н им,
обеспе ч ивая х и м и ч ес к и й п роцесс .
Первые п редставлен и я о том, что
такое акт и в н ы й центр, где он распо­
лагаетс я и как устроен , дало изуче­
н ие деталей орган и заци и л и зоци­
ма - фермента, содержащегос я в
слезах, слюне, а также в я и чном
белке. Л и зоцим построен и з 1 20
ам инок ислотных остатков. Задача
его - охран ять орга н и зм от бакте­
р и й . Выпол н я ет он свою задачу
весьма ори г и н ал ь н ы м способом :
разрушает пол исахар иды, в ходящие
в состав стенок клеток бактер и й .
Фермент
строго
п р испособл ен
тол ько дл я одн ого : разрывать с в я з и
между д в у м я ам и н осахарам и , вхо­
дящими в состав п ол исахар идов .
Рентгеноструктурн ы й анал из п о­
казал , что молекула л изоцима н а­
поминает своей формой коротки й
цили ндр с н ебольшой выемкой,
примерно посред и н е . Эта выемка и
оказалась местом активного центра.
Более тщател ьные
исследован и я
уточ н и л и , что выемка п редставл яет
собой узкую п еремычку между
двумя масс и в н ым и част я м и моле­
кул ы , своеобразн ы й желобок, вдоль
которого укл ады ваетс я цепочка по-

л исахарида, подвергающаяся гидро­
л и зу, разрушаем а я . Есл и же фер­
мент образует компл екс с трисаха­
р идом, очень похожим н а п ол иса­
харид, но с более ш ирокой, чем
желобок акт и в н ого центра, цеп ь ю
и поэтому н е способ н ы й уложиться
в н его, то н икакого г идрол иза н е
не
Сл едовател ь н о,
п роисходит.
только груп п ировка ам инокисл от
ил и небел ковых включен и й , н о и
высшие структуры , форма поверх­
н ости акт и в н ого центра оп редел яют
и збирател ь ность дейст в и я .
Анал и з соединен и я фермента с
п одавл яющими реак ц и ю вещества­
м и - и н гиб иторам и п рол ил свет н а
е щ е одну существенную особен­
н ость. Оказалось, что п р и соеди н е­
н и и с веществом - субстратом объемная форма молекул ы н ем н о­
го мен яетс я, в ней как бы воз н и ка­
ет напряжен ие, позвол яющее « За­
хватиты> субстрат . Известн ы й авст­
р и й с к и й биох и м и к Э. Ф и ш е р объ яс­
н ял это взаимодейств и е п р и н ц и п ом
«ключ-замок». Образное оп ределе­
ние п р и в илос ь и часто п р и водится
в статьях по биох и м и и . Н о н е я с н о,
!
что явл яется замком, а что ключом.
Вероятно, более точ н о отражает
п роисход я щее образ стрелы и л у­
ка,
предл оже н н ы й
академи ком
Ю . А. О в ч и н н иковым, ведущим
ученым в обл аст и б иоорга н и ч еской
х и м и и . Есл и вообразить, что фер­
мент - это лук, а субстрат - стре­
л а, то ком п лекс фермента с веще­
ством можно п редстав ить в виде
как бы натянутого лука, готов я ще­
гос я выпустить стрелу - п ровест и
реак цию. Степе н ь н ат яжен и я тети­
в ы - измене н и е конф и гурации ак­
т и вн ого
центра - и
положе н и е
стрел ы, мен я емое тет и в о й , обеспе­
ч и вают удив ител ь н у ю точ н ость до­
стижен и я цел и . Так весьма, конеч­
но, п р иближе н н о мож н о п редста­
вить себе гл авную тайну бы т и я ­
б иокатал и з - искл ю ч ител ьную
ак­
т и в н ость и н евероятную и зб и ра­
тел ь н ость и с пеци ф и ч н ость «двига­
телей жизн и »- ферментов.
43

Коммента р и й 2

А н алоги я с луком и стрелой
уда ч н а еще и потому, что позвол я­
ет пон ять, почему ферменты п ред­
став л я ют собой так и е сложные и
дл и н н ые м ногозвен ные молекул ы .
Казалось бы, р а з реакци ю обеспе­
ч и в ает акт и в н ы й центр (всего н е­
сколько, а то и два ам и н ок ислот н ы х
остатка), к ч е м у п р и роде такое и з­
л и щество - сложней ш ие белки? Н о
оказываетс я , что есл и даже очень
осторожно разрушить гидрол и зом
н екоторы е «звен ь я >> п ол ипептидной
цеп и , происходит частичная, а то и
пол н а я п отеря акт и в н ости ф ермен­
та. С н ачала п редполож и л и , что эти
звен ь я , эти аминок ислоты входят в
состав акт и в н ого центра. В ы яс н и­
л ос ь - н ичего п одобн ого. Дл я этого
они с л и ш ком далеко отстоял и друг
от друга. Но в едь вл и я ют же как-то.
Знач ит, как-то и сбл ижаются в про­
странстве с акт ивным центром . Вот,
оказываетс я, дл я чего и пон адоби­
л ись высш и е структуры - закруч и­
ван ие цеп и в глобулу, п р и дан и е е й
с в оеобраз н ы х форм. А н екотор ы е
эксперименты показал и , что дл я
создан и я необходимого напр яже­
н и я -«нат я гиван и я тет и в ы », без ко­
торого не н ацел и ш ь стрелу, то есть
н е п рои зойдет реакци я , нужна до­
статочно бол ь шая и очень точно
орган изован н а я - каждое звено н а
своем месте - молекула.
В клетке часть ферментов раство­
рена в п ротоплазме и катал и з и ру­
ет превраще н и я н ебол ь ш и х моле­
кул . Мален ькие субстраты легко
п еремещаютс я в ж идкости и быстро
н аходят дорогу от одн ого фермен­
та к другому. Однако есть и м н ого­
компонентные молекул ы , которые
у ч аствуют в чрезв ычайно сложн ы х
ступ енчатых п роцессах. Например,
сам ы й круп н ы й фермент -«ДН К­
зав и с имая РНК-полимераза» , струк­
тур а которой рас шифро вана в И н­
химии
б иоорга н и ческой
ст итуте
имени М . М . Шемякина АН СССР.
РН К-полимераза осуществляет важ­
ны й цикл в клетке : считывание
и н формаци и , своего рода и н струк44

ции с генов, с двойной спирал и
ДНК. Дл я этого фермент должен
п режде всего найти тот участок с п и­
н а ч инается
которого
с
рал и ,
«текст»- с и нтез РНК, и специ ф и ч н о
соеди н иться с н и м . Затем он дол­
жен расплести кусочек перекручен­
ной двойной с п ирал и и начать на
в ы п р ямлен ном участке с и н тез Р Н К .
А п отом , как робот-чел н ок на швей ­
ф ермент
маш и н е-автомате,
ной
дв ижется вдол ь с п и рал и , расплета­
ет, с и н тезирует РНК, заплетает за
собой обработан н ы й участок. Нако­
нец, в определен ном месте, кото­
рое также точно узнает фермент,
с и нтез п реры ваетс я, и он отдел яет­
с я от ДНК . За п роцессом вн има­
тельн о следят и руководят им м н о­
жество бел ков-регул яторов, спос об­
н ы х акти в и з и ровать и л и п одавл ять
с и нтез - работу фермента,
есл и
воз н и к н ет необходимость. Сл ож­
н ости
функций
Р НК-пол имеразы
соответствует и сложн ость ее строе­
н и я . Это цел ы й ком плекс из п яти
отдельных белковых молекул : две
п омен ьше - п о 329 ам и н окислот­
н ых остатков, две огром н ые, из
1 324 и 1 407 остатков каждая , и
одна - среднего размера.
Кстат и , разные ферменты и ногда
объед и н я ютс я между собой в ком­
п лексы, образуя как бы м и н иатюр­
ные автомат и ческ ие л и н и и . Такие
л и н и и действу ют п р и производстве
в орган изме жирн ых к ислот - ос н о­
в ы л и п идов, жировой ткан и . Есл и
комплекс искусственно расчленить
н а состав л яющие его отдел ь н ы е
ферменты, о н и тер я ют акт и в н ость.
Вероятно,
дл я
клет к и
в ыгодн о
и меть « п оточ ную л и н и ю»- сокра­
щаетс я п уть п ромежуточ ных про­
дуктов реакци и от одного фермен­
та к другому, н аводится пор ядок
в пространствен н ом распол оже н и и
эл ементов п р и реакциях обмена ве­
ществ . В и н ы х случаях круп н ы е
ферментные с истемы непосредст­
вен н о включаются в кл еточ ные
структуры. В мембран ы, раздел яю­
щие п ротоплазму и ядро, ил и в

К А К О Ж И В А ЕТ М О Л Е К УЛ А

Устр о й ства , ис пользуемые совреме нно й б иотехнолог ие й , н и ка к не назо в е шь пр и б орам и . Та к
выгля дя т с оор у же ния , у ча ств у ю щ ие в процессе полу чения и о ч и щ ения г ормо на инсулина .

рибосомы - фабри к и п о производ­
ству бел ка. Т ак, вся дыхател ьная
с истема - это « конвейер)) фермен­
тов, обеспечи вающих окисл е н и е ве­
ществ в орган изме к ислородом , п о­
ступающим с воздухом . Ферменты
« конвейера)) п р и креплены к в н ут­
ренней
мембране
специал ь н ы х
«энергет и ческих стан ц и й )) в н утри
45

клеток - м итохондр и й и с оставл я­
ют часть их структуры.
Так же действуют р ибосомы ф абр ики по сборке - с и н тезу бел­
ка. Р ибосом ы обы ч н о объе д и н яютс я
в конгломераты, н азываем ые п ол и­
сомам и . В них п роисходит один из
самых, п ожал уй, сложн ых биоката­
л и т и ческих п роцессов, орган и заци я

К ом м е нт ари й 2

которого поражает воображение
своей тонкостью и четкостью. Про­
необходимых
изводство белков,
клетке, включает испол ьзоваRие
специал ь н ых « и нструкций))- биоло­
ги ческой и нформаци и о составе и
ф орме тех или иных белков, зап и­
санной на молекулах РНК, которы е
с и нтезирует уже и звестная н ам
молекулы
Эти
РНК-поли мераза.
служат одновременн о и матрица­
м и - как бы п ространствен ной фор­
мой дл я синтеза п ол и пептидной
цеп и . Такой п роцесс п роисходит в
живых организмах п остоянно и не­
п рерывно. Ведь л юбые белк и , со­
став л я ющие живую ткань, в том
ч исле и ферменты, все время раз­
рушаются и обновл я ются - вновь
воссоздаются . Это - сама жизнь.
А н ал огов такому процессу в обы ч­
ной орган и ческой х и м и и не сущест­
вует. В этом эвол юция пока гораз­
до изощренн ее и изобретательнее
всех искусных человеческих свер­
шен и й .
Н о и природе дл я процессов со­
зидан и я , поддерживающих жизнь,
также необходимы оп ределен ные
«детал и )) и матер иалы, как какому­
н ибудь крупному промышленному
комби н ату. Есл и каких-то детале й
н е хватает и л и он и н едостаточно
качественные, то здесь, как и п р и
сборке н а заводском конвейере,
п роисходят сбои и нарушен и я останавли вается рост, возникают
болез н и . Бел к и в клетке строятся
и з веществ, н е в ырабатываемых са­
мим орган и змом, а получаемых им
из п ищи. Поэтому очень важно, что­
бы в п родуктах п итан и я обязатель­
но находились в достатке н еобходи­
мые дл я п острое н и я бел ков амино­
к ислоты, тот сам ы й н абор и з 20, н е
случайно названных « н езамен имы­
м и )) ,
Н е последн юю роль играют и ви­
там и н ы . Так назвал и («в ита)) ­
жизнь) разл и ч ные соединен и я с об­
щей биологи ческой особенност ь ю :
орган и зм и х н е производит и дол­
жен получать в готовом в и де с п и-

щей. Интересно замет ить, что наука
о витам и н ах долгое время развива­
л ась абсолютно независимо от изу­
чен и я бел ков и ферментов. Пути
эти х областей пересекл ись в про­
жекторах физики и х и м и и , и сразу
же многое загадочное и непон ят­
н ое «встало на свое место)) , С ка­
жем, н икак не могл и пон ять, поче­
му недостаток витам и н ов вызь 1вает
\
довол ьно непри ятные, трудно !Под­
ия.
заболеван
ю
и
лечен
дающиеся
Как только разобрал ись в специфи­
ке дейст в и я ферментов , стало ясно,
что активность некоторых и з них во
многом зависит от стимул яци и в ита­
минами, от соединен и я с н им и . Не
хватает того и л и и н ого «Помощни­
ка))' и фермент ослабл яется, а то и
вовсе теряет работосп особность,
значит - не пойдет та или иная
реакци я, н е образуются или не ути­
л и зуютс я н еобходимы е для жизнен­
ных п роцессов вещества, физиоло­
гическое равновесие нарушитс я .
Например, в итами н 8 1 - тиам и н ,
соединясь с ферментом декарбо­
ксилазой, становится его небелко­
вой частью. Декарбокс илаза отвеча­
ет за обмен орган ических кислот молочной, уксусной, мочевой и
других. Попул ярное и де йственное
л екарство кокарбоксилаза создано
благодаря точному знан и ю тон ких
механизмов биокатал иза. А витам и н
8 2 - рибофлав и н и РР - н и коти н о­
вая кислота необходимы дл я дейст­
в и я очень большой группы фермен­
тов, от которых зависит высвобож­
ден ие и испол ьзование энерги и в
орган изме. А в итам и н оз 82, кото­
рый правильнее было бы н азвать
аферментозом, - вызывает тяже­
лые поражен и я кожи, л и ца, глаз.
Теперь не кажется уди вительным
и столь ощутимый эффект н и чтож­
н ы х кол и ч еств в итаминов. Суточная
п отребность в н и х составл яет мил­
л и граммы и даже доли миллиграм­
мов. Но ведь и общее кол ичество
ферментов в орган изме тоже н и­
чтожно мало. Как говор ится, мал
золотник, да дорог. Одн а молекула
46

К А К ОЖИ ВА Е Т М О Л Е К У Л А

фермента способн а вызывать п ре­
вращен и я у огром ного ч исла моле­
кул других веществ, оставаясь ак­
тивно й .
Зная все это, можн о судить, ка­
кую цен н ость п редставл яет испол ь­
зование ферментов в п ракт и ч еской
жизн и . Естественно, прежде всего
в медицине. Впервые п о я в и л ась н а­
дежда избав иться от с ч итав ш и хс я
неизлеч имыми загадо ч н ы х болез­
нен. Ведь главное - пон ять п р и ч и ­
ну. А есл и известно, ч т о вызван ы
он и отсутствием и л и сн ижен ием
активности какого-л ибо фермента,
знач ит, можн о с и нтези ровать соот­
ветствующи й препарат или п одо­
брать замен ител и и избавить ч ело­
века от страдан и й .
Вот один из н агл ядных результа­
тов п р именен и я знан и й в п ракт ике.
Из каждых 1 5-20 тысяч рождаю­
щихся в мире детей у од н ого вы­
явл яется сл абоум ие. В ы ясн илос ь,
что п р и ч иной явл яется недостаток
фермента со сл ожн ым н азван ием
фен илалан и н г идрокс илазы, отвеча­
ющего за первое обмен ное п ре­
образование ам инокислоты фени­
лала н и на, превраще н и е ее в другую
аминокислоту - тирози н . Есл и фе­
н илалан и н не переходит в ти ро­
зин, то и з н его выдел яются ве­
щества, губител ь н о действу ющи е н а
развитие мозга, возн и кает умствен­
ная отсталость. Оказалось, что п ре­
дотврат ить трагичес к и й исход в п ол­
не возможно. В первые н ескол ько
мес я цев нов орожде н н ому н ел ь з я
давать п ищу, содержащую фе н и­
лала н и н , то есть бел к и . Надо подо­
брать специал ь н ы й п р и корм . За­
щищен н ы й мозг успевает за это
время окреп н уть, а п озднее про­
дукты обмена фен илал а н и н а уже
Однако
неопас н ы м и .
станов ятс я
строгая диета н еобходи ма тол ько
ребенку с дефектом фермента, п о­
этому вы явить этот дефект н еобх о­
димо в первый же день ж и з н и .
К счастью, удал ось разработать
простой способ оп ределен и я н еду­
га. Кусочек ф и л ьтровал ь н о й бумаги ,
·

п роп итан н ы й специал ь н ы м реакти­
вом, окра ш и в аетс я в с и н е-зел е н ы й
цвет, есл и в моче содержатс я об­
менные вещества фен илалан ина,
которых там быть не должно.
Не менее важной стала «фер­
ментная» диагност ика и у взрос л ы х .
В частности, п р и распростран е н н о й ,
к сожал е н и ю , болез н и современ­
н Qсти и нфаркте м и окарда - п ре­
краще н и и с н абжен и я кров ь ю участ­
ка мышцы сердца и ее омертвен и и .
П р и зтом заболеван и и задол го до
того, как наступ ает омертвение, н а­
п рон и цае­
увел и ч иваться
ч и н ает
мость клеточных мембран и в п л аз­
ме крови повышаетс я акт и в н ость
некоторых ферментов, особе н н о
креат и н к и назы. Метод ферментно­
го анал иза позвол яет оп редел ить
заболевание в первые же его часы,
когда электрокардиограмма бес­
с и л ь н а что-л ибо в ы я в и т ь . А п р и.
и н фаркте особе н н о важно н емед­
л е н н о п р и н ять акт и в н ы е меры и тем
самым п редотврат ить развитие тя­
жел ых осложнен и й , с п асти ж и з н ь
бол ьн ого.
П р имерам нет ч исла, и вы еще
м н огое узнаете о ферментах и бел­
ках, которые п р иобретают все боль­
шее значение в самы х разл и ч н ы х
областя х человеческой деятел ь н о­
сти . Тем более что л юди нау ч и л и с ь
си нтези ровать бел ки и переделы­
вать и х так, как и м нужно дл я разн ы х
целе н , ч т о и легло в основу новой
биотех нологи и , о которой реч ь
в перед и .
П о к а ж е о к и н е м взором в с ю
вел и ч ественную л ест н и цу познан и я
живой матер и и . Осн о в н ы е е е сту­
п е н и поможет вам н аметить в и це­
п резидент Акаде м и и наук СССР
академ и к Ю. А . О в ч и н н и ков, Герон
Социал исти ческого Труда, извест­
н ы й биох и м и к , и збран н ы й летом
1 984 года на юбилейной конферен­
ц и и в Москве президентом Феде­
рации европейских б и ох и м и ческ и х
обществ (ФЕБО), объеди н я ющей все
биохими ческие учрежден и я и орга­
н и заци и Е вроп ы .
47

ИНТЕРВЬЮ

ИНТЕРВЬЮ

Акад ем ик

Ю. Овчинников

СТУПЕНИ
ПОЗНАНИЯ
живого

в биохими и ! Не п роизошло п и н а
н а ш и х rnaзax то, ч т о п е т 1 5 назад
сnучиnось в атомной физике, коrда
развитие знаний об атомном ядре,
появление в СССР первых атомных
электростанций
п ривnекnо
повы­
шенное внимание п ромышленных
круrов, и сс иrрушка ученых )), как в
те времена некоторые называли
изучение
атомноrо
ядра,
стаnа
п редметом забот и даже конкурен-

- В п оследнее время п оявляет­
ся все больше и больше п ромыш­
ленных орrанизаций и н овых фирм,
которые серьезно занимаются са­
ас пектам и
мыми
современными
биотехноnоrии, биохимии, биофизи­
ки. О н и успешно выходят со своей
арену.
мировую
на
п родукцией
Можно п и расцен ивать это, Юрий
А натольевич, как своеrо р ода пере­
ломный момент, своеобразный этап

48

С Т У П Е Н И П О З Н А Н И Я Ж ИВ О Г О

ции технол оrов и инженеров, п ро­
никнув стрем ительно во мноrие
сферы п овседневной жизн и ! В нау­
ке об атоме своеrо рода перелом­
ным моментом сч итают 1 1 Всемир­
ную конференцию в 1 964 rоду в
Женеве. Может быть, и юбилейная
XV I конференция ФЕБО 1 984 rода
войдет в историю биохимии в ка­
честве знаменательноrо JТапа кар­
динальноrо
перехода
фундамен­
тальной науки на п ромы шленные
рельсы! Каково Bawe мнение, как
ведущеrо специаnиста, возrлавляю­
щеrо JТИ области . науки в наwей
стране !

- Н е исключено, что так оно и
будет . Во всяком случае, Вы правы,
тенденци я п р и обретает п одобн ы й
характер, поскол ь ку в п оследнее
врем я акценты резко сместились.
Интерес коммерчес к и х п ромышлен­
ных ф и рм к нашей темат ике растет
не по дням, а по ч асам, и разумеет­
ся, не только за рубежом . Совет­
ская промышлен ность - и меди цин­
ская и м и к робиол огическ а я, произ­
водства, связанные с сельск им хо­
зяй ством, энергетика - все бол ь­
ше и больше начи нают входить в
контакт ы с науч н ы м и учрежден и я­
м и , п р и н имать непосредс т венное
участие в работе. И должен сказать :
т акие контакты в нашей стране уже
четко отлажены, п оскольку гл авные
задач и, которые мы се й ч ас перед со­
бой ставим,- это быстрейшая пере­
дача круп н ых научных достиже н и й
в практику, что, разумеется, даже в
малейшей степени н е п р и н ижает
значен и я фундаментал ь н ы х разра­
боток. Они был и и всегда остан ут­
ся самыми важными . Но, у ч и тывая,
что ранее имел ись у нас некоторые
сл абости в п ракт и ч еской реал иза­
ции, мы теперь в нашей деятель­
н ост и , в том ч исле в Академ и и
н аук СССР,
акценты н ескол ько
сместили и убеждены - н амечен­
н ы е совместные п рограммы с про­
мышле н н ыми учрежден и я м и сы гра­
ю т важн у ю рол ь в быстрей шем
движе н и и вл еред.
4 ж во в р ожек ра н
е
то
....
п
х
�укн

Ведь наука о ж и з н и - б и ол о­
ги я - сегод н я необы ч а й н о богата
новыми открыт и я м и , не только рево­
л юцион изирующими п редстав л е н и я
о ж ивой матер и и , н о п р я м о вл и я ю­
щими на развитие мед и ц и н ы , сель­
ского хозя йства, осн овных отраслей
промы шленности . При чем проис­
ходит все, можно сказать, стрем и­
тел ь н о. Даже самые смелые про­
гнозы, которые делались, к п ри м е­
ру, о возможност ях современной
молекул ярной гене т и к и ил и ее прак­
т и ч еского приложе н и я - генети че­
ской и нжене р и и ,- тут же опровер­
гаются еще более уди в и тел ь н ы м и
свершен и я м и , основа н н ы м и на глу­
боких фундаментал ь н ы х раб отах.
Казалось бы, совсем н едавно рас ­
ш ифрованы
принципы
строе н и я
вещества н асл едственности - двой­
ной спирал и ДНК, а ученые уже мо­
гут перекраивать эту тайную тай н ы х
п о своему усмотрен и ю, м а н и п ул и ­
ровать ее глав н ы м и элементами генам и , п олучая искусстве н н ые, и л и ,
к а к п р и н ято н азывать, рекомбин ант­
ные генети ческ ие молекул ы . С его­
д н я мы говорим о целой отрасл и
б иотехнологи и , п олуч и в ш е й зн аме­
н ател ь н ое н азван ие - « и ндуст р и я
ДН К » . Ее глав ные объекты пока,
п равда, л и ш ь м и к роорган измы, но
уже н аметил ись реал ьные п одходы
в мире расте н и й , сдел аны первые
попытки вмешательства в более
труднодосту п н ы й
н аследствен н ы й
аппарат живот н ых . Дл я фундамен­
тал ь н о й н ауки - это н а иболее эф­
фект и в н ы й и п р ямой путь и зуче­
н и я комплекса с истемы н аследст­
венности, ее структуры и функци й ,
то есть прон икновение в суть секре­
тов п родолжен и я ж и з н и в ида, рода,
кл асса жи в ы х существ. С п ракт и ч е­
ской же точ к и зрен и я - это основа
создан и я поначалу и н ых м и кроорга­
н и змов с заранее сплан ирован н ым и
качествам и , в ысокой п родукт и в н о­
стью, например, прои з водителей
кормового белка, лечебн ых ве­
ществ или п ожирателей вред н ы х
отходов . В растениеводстве - п ол у49

И н терв ь ю 2

ч е н и е _ пр и н ц и п иально новых гибри­
дов с высокой урожа й н остью и
максимал ь н о й устой ч и в остью к н е­
благопри ятным п р и родн ым факто­
р ам . Есть основан и я говор ить о гря­
дущих револ юцион н ы х п реобразо­
ван и я х в жи вотноводстве и об
успешной борьбе с н аследствен­
ными болез н я м и людей .
Хотя эксперименты в генети чес­
кой инженер и и невероятно слож н ы ,
т е м н е м е н е е тем п ы движе н и я впе­
ред н астолько стремител ь н ы , что я
затруд н я юсь п р и вести адекватное
сравнен ие с л юбой другой облас­
тью биол о г и и , да и , п ожалуй, н ауки
вообще. Например, и з клеток чело­
веческого орган изма удалось в ыде­
л ить ген ы , ответствен н ые за биос и н ­
т е з важней ш и х бел ков-регул яторов :
гемогл об и н а, перенос ч и ка кислоро­
да кров и, инсул и н а - гормона п од­
желудоч ной железы, защитного и н ­
терферон а и други х . Так ие ген ы
встро и л и в ДН К быстрорастущих
м и кроорган измов, что дало воз­
можность получать в ощути мых
ранее
недосту п н ы е
кол и ч ествах
жи зненно важн ые биорегул яторы .
Это - лекарства новой эры, естест­
в е н н ы е дл я человеческого орган из­
ма и одновремен но п редстав л я ю­
щие собой у н и версал ь н ы е и безот­
казные с редства борьбы с в и рус­
н ы м и заболеван и я м и , д и абетом , бо­
л е з н я м и крови . . .
Все бол ь ш е и бол ьше медицин­
ских, лечебн ы х препаратов, создан­
ных методам и ген ной инженер и и и
н еобходимых человеку, стан овятс я
ш ироко доступ н ы м и , все чаще к с о­
времен н ы м
н ауч н ы м
средствам
обращаетс я с бол ь ш о й пользой
сельское хозя йство. Кстат и , успех и
в познан и и механ измов регул яци и
н а уров н е целой клетки обуслови­
ли воз н и к н овен ие и быстрое раз­
в итие новой н ауки - кл еточной б и о­
л о г и и , что, в свою очередь, п р ивело
к рожде н и ю клеточной тех н ол о­
г и и - клю чевого звена б и отех н ол о­
г и и н а ш и х д н е й . Нар яду с крупней­
ш е й в м ире п ромышлен ностью

м икробиологического с и н теза бел ка
дл я сельского хоз я йства в СССР
начал и на осн ове фундаментал ь н ы х
разработок в лаборатор и я х произ­
водить биомассу жен ьшен я и дру­
гих редк и х и цен н ы х лекарствен­
ных растен и й . Клеточную техноло­
г и ю используют дл я создан и я меж­
в идов ых гибридов, обы ч н ым путем
н е соедин яем ы х .
иммобил изованвозьмем
Или
н ы е - закреп лен н ы е н а подложках,
став шие благодаря этому «дол го­
вечны м и » , дол годе йствующими ферменты, это также уже целая
и ндустр и я , и какая эффекти в на я !
Если же говорить о клетках живот­
н ы х , то здесь самы й мощн ы й рывок
сделала иммунологи я . Удалось вы­
яснить строе н и е и функции защит­
н ых белков жи вого орга н и зма - и м­
муноглобул и нов, познать при роду
тканевой несовмести мости, деталь­
но и зучить л и м фоциты и важней­
шие регул яторы защитной с истемы .
Наибол ьш и й же резонанс в п рак­
тике вы звало полу чение метода­
м и клеточной тех нологии особы х
клеток - гибридом, производящи х
так назы ваем ые моноклональн ые,
то есть узко ориентирова н н ы е про­
тив определ е н н ы х враждебных орга­
н изму болезнетворных а н т и генов,
антитела. Надо л и говор ить, что це­
ленаправлен ное, основан ное на точ­
н ом з н ан и и ус илен ие защитной мо­
щи орган изма расте н и й , животн ых
и , конечно, человека - гл авное в
обеспечен и и здоровь я . М ы зн аем ,
как фун кцион ируют глав н ы е со­
став л я ющие иммунной с истемы разл и ч н ы е виды л имфоцитов, как
он и взаимодействуют между собо й,
умеем создать дл я орган изма некие
искусствен н ы е с истемы защиты, ко­
торые будут п омогать естественным
в случаях, когда иммун итет резко
пон ижен . Словом, биологи я, б иохи­
м и я и меди цина, по существу, полу­
ч и л и в руки безотказное и безош и­
бочное средство защиты, тоже
естествен ное, орган и ч ное дл я жи­
вых существ .
50

С Т У П Е Н И П ОЗ Н А Н ИЯ ЖИ ВО Г О

- Следовательно, нет сомнений,
что учение о жизни вступ ило в но­
вый этап - этап прямоrо перехода
на практические рельсы. Судя по
Ваwим словам, реализуемые п р и н ­
цип иально новые методы с точки
зрения экономической эффективно­
сти успеwно конкурируют уже со
мноrими традицион ными п роизвод­
ствами, а иноr да и значительно пре­
восходят их. Вероятно, этим и объ­
ясняется столь явная заинтересо­
ванн ость
промыwленных
круrов !

- Разумеетс я . И самым непо­
средственным образом отражаетс я
на отношен и ях науки с п ром ы шлен­
н остью, в том ч исле и н а контак­
тах с частным и зарубежн ыми ф и р­
мами, особен н о п р и в ыборе разл и ч­
ных в идов п ракт и ч еских разрабо­
ток. Вот то новое, что происходит
сей час в б и ох и м и и . Кон кретное
подтвержден и е - качествен н о и н ы е
взаи м оотноше н и я хотя бы с . за­
рубежн ыми фи рмами . Нескол ь ко
п редставителей круп н ы х фирм я в и­
л ись в И нстнтут биоорган и ческой
х и м и и и повел и со мной разговор о
совместных научных исследован и я х .
О н и п рекрас н о з н а л и , ч т о у н ас
есть оilределенн ые, весьма п ер­
спект и в н ые фундаментал ь н ы е раз­
работки, он и с н и м и ознаком ились.
И, оцен ивая взаимные возможн ос­
т и , п редл ожил и н ам в недрен и е со­
ветских технол о г и й н а всем евро­
пейском рын ке. Мы трезво обсуди­
л и от крывающиес я п ерспект и в ы ,
п оскольку ясн о : в п одобной коопе­
раци и можно дост и ч ь наибол ьшего
эффекта.
Кстати , здесь надо у ч иты вать и
конкуре н ци ю, существующую в за­
падном м ире, поскольку и нтерес
фирм к реали заци и достиже н и й нау­
ки о живо м возрос разитель н о. В ра­
ботах п р и н и мают теперь участи е не­
сколько сот разл и ч н ы х объединени й,
и европейские фирмы стараются ,
как говор ится , найти свое л и цо, за­
воевать определен н ы е пози ци и в
острой конкурентной борьбе с аме­
ри кански м и п редставител я м и . Фи р-

мы С Ш А пытал ись в области биотех­
нологии установить н е к и й чуть л и не
д и ктат : мол, мы первые все от кры­
ли и наше преимущест во неоспори­
мо. Конечно, это неправомочно, да
и по существу неверно. Но чтобы н е
п окупать дорогостоящие патенты,
уйти от зависимости , сол идно за­
явить о себе, необходимо иметь
очень серьезную фундаментал ь н у ю
разработку той и л и и н о й актуал ь­
ной проблемы. А сегод н я в Европе
н аиболее, п ожал у й , благопол у ч н ое
пол ожение с фундаментал ь н ы м и
исследован и ям и все-таки в Совет­
ском С оюзе, и это не тол ько наше
мнение, а всем и р н ое признание.
Так что и нтерес деловых кругов
европейских стран к советской н ау­
ке не случаен . С одной сторон ы ,
почт и каждая крупная лаборатор и я
в Европе, зан имающаяся б и ох и м и е й
и биотех нологи ей, и л и н а ш л а ил и
и щет контакты с ф и рмами, а с дру­
гой - все хорош ие л аборатор и и как
бы уже е< разобраны» определ е н н ы­
м и ф ирмам и .
п ол ожение.
- Знаменательное
С видетельство, что в мире, безу­
словно, уже на наwих rлазах рож­
дается крупнейwая и ответствен­
нейwая отрасль промы wлен ности с
перспективами.
неоrран иченными
Правильно л и будет образно на­
звать этот п роцесс вторичным воз­
вратом человечества к п рироде!
Возвратом к творениям живой ма­
терии, осн ованн ом на точ н ом и rлу­
боком знан ии!

- Да, такое определ е н и е вполне
п равомо':I НО. И в сложи в шейся с иту­
аци и становится пон ятно, что имен­
н о п р и влекло в С оветски й С о юз
в идне й ш и х специал истов, в том ч ис­
ле американск их, и круп н ы е ф и р­
м ы. Резк и й п одъем уров н я фунда­
в Советском
науки
ментал ь н о й
Союзе за п оследн и е два дес ятиле­
т и я - факт, как я уже упом инал,
общепризнан н ы й .
- Хотелось б ы в этой связи по­
просить Вас, Юрий .Анатольевич,
несколько п одробнее остановиться

51

И нтервью 2

К о гд а с о в етс ким у ч е ным удало с ь о б наружит ь и из у ч ит ь меха низм де й с тв ия в етро чувствитель ­
ных р е цепторо в - ((д атчиков 1J на г оло в е с ар а нчи ( показаны с пра ва в с ил ь но м ув еличении ) ,
поя в ил а с ь на dежда боро ть ся с э тим пр ино сящим о г р омны й у щер б вредителем б иоло г ическим
спо со бом. Саранч .у отучаю т ле тать !

и п о н и м ание того, что п роцессы
жизнеде ятел ь н ости - суть п роцес­
сы х и м и чес кие. П режде всего х и м и ч еские, х от я всег д а в н их при­
сутствует ф и з и ческ и й компонент.
Б иохи м и ческая реакци я об язатель­
н о вклю чает и физи ческое взаимо­
действие, но все-таки жизнедея­
тел ь н ость н аиболее полно выража­
етс я в х и м и чес к и х преобразовани я х.
Они постоя н н о и н епреры в н о идут
во всех клетках жи вого органи зма,
дес ятки и сот н и тыс я ч реакц и й п р о­
ход я т каждую секунду в каждой
клетке. Поэтому именно б иох и м и я
н а иболее пол н о отражает совре­
- О предел ить коротко важней- . м е н н ые подходы и понимание про­
цессов жизнеде ятель н ости, и какие
ш и е н аправл е н и я и успех и совре­
бы м одные новые направлен и я ни
м енной био х и м и и - задач а весь м а
воз н и кал и, а это закономерное
трудн ая . Мод но то, что важно и
нужно н а дан ной ступени разв и т и я
явление в прогрессе науки, о н и
всегда и н епре м енно опираютс я н а
з н ан и й . Попытаюсь все же ответить
глав н ы й фунда м ент. В дан ном слу­
н а Ваш и вопросы, н е п ретендуя, ко­
чае - н а биохи м и ю .
неч но, на как ие-то абсол ютные точ­
В совре м енной био х и м и и , в ш и­
к и зрен и я . ·
роко м ее пон и м а н и и , я в ыдел ил бы
Н еоб х оди м о сразу же реш итель­
следующие основоп олагающие до­
но подчеркнуть : основ н ы м событи­
е м н а ш и х дней явл яетс я открыти е стиже н и я : в первую очередь, чрез-

на наибоnее интересных и перспек­
тивных
направпениях
фундамен­
таnьной науки. Тем п ы ее развития
стоnь стремитеnьны, что не успева­
ем усnедить. То, что 3-4 rода на­
зад казаnось захватывающей дух
фантастикой, дерзновенным проры­
вом, сеrодня становится уже своеrо
р ода рутинной акцией, доступной
ч уть п и не студентам и п онятной
wкоnьн икам. Уместно спросить, что
же сч итают сссамым-самым)) сеrо­
дня, rде сейчас :.пицентр в пости­
жении тайн живой материи ! Ну, а
есnи попросту : что нынче модно в
биохимии!

52

С ТУ П Е Н И П ОЗ Н А Н И Я Ж И ВОГ О

вычай н о четкое, доход ящее порой
до автомат изма оп ределен ие - де­
ш и фровку структуры живого мате­
риала, компонентов клет к и . Мы
умеем уже гарантированно, с высо­
кой точ ностью, опираясь н а элект­
рон но-в ы ч ислительную тех н и ку, де­
строен ие
основ н ы х
ш ифровать
«строител ьных пес ч и нок» жи вого :
белков, нукл еи новых кислот . Без
такого доведен н ого до совершен­
ства умен и я был о бы трудно, есл и
не невозможно, судить о том, что
в них и с н им и происходит. Это,
безусл ов н о, круп н е й ш и е дост иже­
н и я последних 1 0- 1 2 лет, и ус пехи
здесь разител ьные. Когда в Москве
в 1 96 1 году п роходил Международ­
н ы й биохими чес к и й кон гресс, то в
самых л у ч ш и х лаборато р и я х оп ре­
дел ить с гаран тией структуру трех
нуклеот идов за нескол ь ко мес я цев
было почти немысл имо. Сегод н я
рас ш и фровка п оследователь н ост и ,
скажем, 800- 1 ООО н уклеотидов з а
несколько д н е й - это реал ь н ость.
Ч исло рас ш ифров а н н ы х белков дав­
но перевал и л о за тыс ячу, пол­
ностью в ы яснено п ространствен ное
строе н и е бол ее ч ем 1 50 и з н и х .
Л и шь в самое п оследнее время в
Советском Союзе н а йдена пер в и ч­
ная структура нескол ь к и х дес ятков
бел ков, в том ч исле самого боль­
шого фермента, н е п осредствен н о
ин­
сч итывающего
генет и ч ескую
формацию ДНК . Как в ы з н аете, он
называетс я ДНК-зав исимой Р Н К-по­
л и меразой . Расшифровано строе н и е
важне й ш и х ферме нтов, у частвую­
щих в клеточном обмене веществ .
Стала вполне реальной задача
вы явле н и я структуры всего наслед­
стве н ного вещества, пока еще, прав­
да, п росте й ш и х орга н и змов, но не
самых простых с точ к и зрен и я био­
логии. Например, достаточ н о слож­
ного в и руса, где может быть около
200 тыся ч нуклеотидов. Пол н ы й
« х и м и ко-архитектурн ы й
п ортрет»
таких ви русов уже по я вл яется .
- В общем, депо ндет к том у,
что ученые сумеют попностыо за-

верw нть
расw нфровку структуры
бопьwнх участков rенома - попноrо
набора rенов чеповека, проч нтать,
так сказать, ero сс родосповную)) !

- Да. И это н е з а горам и . Тогда
мы будем з н ать, как н адо правиль­
н о подходить к п роблемам, с в я зан­
н ы м с наруше н и я м и р аботы наслед­
ствен ной с истем ы. Таков п р и н ци­
п иально новый этап в науке о ж и з­
н и , познан и и жи вого.
С н им тес н о связано другое до­
стиже н и е , которое я , вне сомнен и й ,
н азвал бы выдающимся. Я и м е ю в
в и ду тонкую биох и м и ю генет и ч ес­
кого аппарата. Не п росто п о н и ма­
н и е того, как считы ваетс я н аслед­
ствен н ая и н формаци я, как она хра­
н итс я , но и п ост ижен ие тон костей
п ерестро й к и генети ческого аппара­
та. Ведь и м е н н о отсюда возн и к л а
с т о л ь п родукт и в н а я дл я п ракт и ч е­
ских целей и м н огообещающая гене­
ти ческая и нженери я . Отсюда - уме­
н и е определ ять , выдел ять , а затем
и с и нтези ровать ферменты , уп рав­
л яющие передачей н аследственн ых
п р и знаков. Ферменты, которые м ы
сегодн я испол ьзуем к а к « рабоч и й
и нструмент»,
как
своеобраз н ы е
« н ожн и цы » дл я перекр о й к и б и о­
молекул, в частн ост и , рест р и ктазы,
нуклеазы огран и ч е н ного действ и я ,
расщепл яющие биопол имер точ н о
в нужном месте. Отсюда же рожден и е современной ветви б и о­
тех нолог и и .
Укажу еще одн о новей шее н а­
правлен ие. Я назвал бы его б и о и н ­
женерией белков. С помощью ме­
тодов
генети ческой
и н женер и и
можно быстро и эффекти в н о заме­
н и ть в бел ковых молекулах отдель­
н ы е аминокислотные остат к и н а
другие - по своему усмотрен и ю .
Замен ять можно и ногда цел ые
участки молекул ы, увел и ч и вать ил и
укорачивать
ее
п ол и п ептидную
цеп ь . Раньше такой « н аправлен н ы й
мутагенез» был п росто н емысл и м .
Конечно, это новь1й этап в позна­
н и и свя з и м ежду структурой и фун­
кцией ферментов, белков , гормо53

И нт ер в ь ю 2

н о в " . А есл н бы точно знать «акт н в­
н ы й центр>> такого бел ка ( н а п р н­
мер, н з дан н ых рен тгеноструктур­
ного аналнза), то можно п р н цел ь н о
в ндон зменять н анболее существен­
ные гру п п ы , сознател ьно управ­
л ять конструнрованнем н анболее
действен н ого акiн в ного центра н та­
кнм образом н н огда п ревосход нть
п о эффекту вел н колепную умел н­
цу - жнвую п р н роду.
Подобн ы е
п р н меры у ж е н з вестны : в н а ш е й
стране - с некоторымн рецептор­
н ы м н белкамн , за рубежом - с от­
дельн ым н ферментам н . П рнм еры
вдохновл я ющн , м н ого обещают с
п рактн ческой точ к н зрен н я . Сей час
даже создаетс я впечатлен не, что в
самых передовых лабораторн ях м н­
ра центр в н нман н я п ереместнлся с
генет н ч еской н нжен е р н н на н н же­
н е р н ю белковую" .
Затем, кол ь скоро речь ндет о
фундаментал ь ном, следует об яза­
мембранолог н ю :
назвать
тел ь н о
нзученне строе н н я н функцнй удн­
в нтел ь н ы х б н ологнческ н х конструк­
цнй - мембран . Значенне н х в жнз­
н н л юбой клеткн вел н ко н м н ого­
образно. О н н регул нруют ос новн ые
в нутрн клеточные п роцессы, нзбн ра­
тел ь н о «разрешая » н л н « зап рещая»
тем нлн нным молекулам вход нть
в н утрь н в ыходнть н аружу, участву­
ют во « в н е ш н н х взанмоотношен н я х »
клеток, п омогают узн авать себе п о­
доб ных, передают разл н ч н у ю н н ­
ф ормацн ю . Мембраны ж е нзменя­
ют актнвность ферментов в н утрн
клеткн, коордн н нруют множество
п осто я н н о н дущнх х н м н ческ н х реак­
ц н й , практн ческн определ яют всю
жнзнедеятел ь н ость клетк н .
Мембраны всегда п р нвлекал и н
п р н влекают прнстал ь ное в н нманне
ученых, зан н мающнхся самы м н раз­
л н ч н ы м н , казалось бы , далеко ото­
шедш н м н друг от друга направленн­
я м н бнох н м н н . И прогресс в позна­
н н н зде.с ь особенно нагл яден . Еслн
ранее, какн х-то 3-5 лет назад, мы
увлекалнсь в мембраноло г н н нссле­
дова н н я м н структуры : как построена

мембрана, где там л н пнды, белкн ,
сахара,- словом, какова модель ее,
то сейчас это стал о довол ьно ясно
н отошло н а второй план. Даже та­
кой п роцесс, как н о н н ы й транс­
п орт - перенос сквозь мембран у
в н утрь клеткн н нз нее во внеш­
н ю ю среду н еобход нмых веществ,
нмеющнй огромное значенне в
ж н з н н клеткн н ее составл яющнх
ч астей, так называемых органелл,­
о нем уже накоплено так мн ого
сведен н й , его можно точно н зме­
р ять, расс ч нтывать, так что эта, со­
всем недавно казав шаяс я загадоч­
н о й , п робл ема стала пон ятной, н
в н нманне перекл ю ч н л ось н а другой
уровень, на другне объекты .
Одна н з самых сложн е й ш н х проб­
лем, стоящнх перед сегод н я ш ней
бнохнмией ,- рецепторы. Это свое­
«датч нк н-регул яторь1 »
образные
клетк н . В частностн, чрезвычайно
важно вы яснен не нх структуры н
функцн й . Пожалуй, это самая «го­
р я ч а я точка» , которую с разных
сторон однов ремен н о атакуют бно­
логн, х нм н к н , ф н з н к н . Рецепторьr
всегда локал нзованы в мембран е.
С и х помощью коордн н нру ютс я
х н м н ч ескне реакцнн в клетке, объ­
едн н я ютс я в едн н ы й конвейер раз­
л н ч н ые ферменты, кажды й нз кото­
рых действует в строгом соглас н н
с остал ь н ы м н . В мембранах спецн­
ал ьных клеток рецепторы «отвеча­
ют», к п р и меру, за преобразован не
сол н е ч н о й энерг н н в зелен ы х расте­
н н я х, за всасыван не н перевар нва­
н н е п нщн в стенках к н ш е ч н н ка, в
н ервн ых клетках - за генернрова­
н н е электрн ческ н х нмпул ьсов, в
скелетных мы ш цах н м нокарде за сокраще н не н расслаблен н е .
Благодар я рецепторам спецна­
л нзнрова н н ы е мембран ы преобра­
зуют энергню света н звука в
электрн ческне нм пул ьсы , перед а­
ют централ ь ной нервной с нстеме
н нформац н ю о запахах, нзмене­
н н н температур ы нлн давл е н н я н
«Пронсшест­
подобн ы х
тому
внях».
54

С ТУПЕ Н И ПО З Н АН И Я Ж И В О Г О

В общем , будь то рецепторы гор­
монов , будь то рецепторы-каналы,
провод н и к и соответствующих ве­
ществ,- без н и х не может быть нор­
мальной жизнедеятел ь н ости, нор­
мал ь ного функцио н и рован и я мем­
бран, клеток и орга н и зма. Это биомолекул ы , как правило, громад­
ной масс ы . И только сегод н я по­
настоящему началось и х изучение,
п робудился к н и м огром н ы й и нте­
рес. Их время наступило и ме н н о
сейчас, а не ранее, поскол ьку ис­
следова н и е рецепторов требует не­
досту п н ы х прежде мастерства и
тон кости тех н и к и . В самом деле,
как, не трогая, н е губ я мембрану,
не разрушая ее, п олуч ить точ ное и
кон крет ное п редставле н и е о топо­
граф и и и структуре рецептора, к ог­
да толщина мембран ной стен ки н и ­
чтожна - всего 2 -3 молекул ы , а
упаковка ее зачастую самая при­
чудл ивая, пос кол ьку мембрана име­
ет громадную поверхность. П е ч ен ь
крысы весит 6 граммов, а суммар­
ная площадь ее клеточ н ы х мембран
составл яет несколько сотен квад­
ратн ых метров ! И н а таких огром­
ных системах м ы должны получить
ответ, с разреШен и ем
п орядка
2-3 на нометра (милл иардных до­
лей метра - 1 0- 9 м ) . Н апомн ю : на
поверхности л и шь одной клетки п е­
ч е н и находится, к п р и меру, 250 ты­
с я ч рецепторов и н сул и н а и 1 1 0 ре­
цепторов гл и коге н а . " Здесь без но­
вейшей тех н и к и , созданной ф и з и ка­
м и , не обойдешьс я .
П оскольку рецепторы распола­
гаются в основ ном на мембранах,
т.о еще более важно в ы яс н ить за­
висимость функций от соотношен и я
и
топографи и с а м и х
мембран .
У многих клеток по две и более
мембран ы : в н еш н я я и в н утрен н я я .
Ч т о между н и м и п роисход и т и как?
Это также оди н и з централ ь н ы х
«узлов» в н а ш е й науке. Раньше н а м
казалось, ч т о между мембран ами,
своего рода обол очкам и, н аходитс я
п росто жидкость, грубо говоря,
вода, что ли, и н и чего активного

там не п роисходит, а оказалос ь , что
именно здесь, в этом п ространстве,
и совер шается глав ная регул я ц и я ,
чрезв ы ч а й н о важн ая дл я в с е й без
искл ю ч ен и я деятел ь н ости ж и вого
орга н и зма.
Думаю, что мы пережи ваем л и ш ь
начал ь н ую стад и ю в раз в и т и и мем­
бранолог и и . Ведь и з накопл е н н ы х
з н ан и й уже родились в п е ч атляющи е
направл е н и я , о которы х я говор и л ,
в ч астности , иммунология, точ н ее,
иммунох и м и я . Коль скоро речь
идет о познан и и реакци й, п роисхо­
дящих в основных клетках защит ной
с истем ы - л и мфоцитах, то умен и е
у п равл ять в какой-то степе н и и х ра­
ботой, создавать искусствен н ы х со­
братьев, п родуци рующих оп реде­
л е н н ы е ант итела или иммун огл обу­
л и н ы с абсол ютной специ ф и ч н о­
стью - так называемые гибрид6м ы ,
все, ч т о стало н ы н е важн е й ш е й от­
расл ь ю б и отех н ологии,- было бы
н емыслимо без точ н ы х д а н н ы х об
и м м у н н ы х рецепторах, без ч ет к и х
знан и й о тон кой регул я ц и и защит­
н ы х реакци й . Кстати, изучен и е сис­
темы регул я ц и и л и мфоцитов, в
частности , так их белков, как л им ф о­
к и н ы , управл яющих в кл етках и
органах разл и ч н ы м и в идам и п опу­
л я ций разн ых л и мфоцитов , хоть и
н е н аходится в дан н ы й момент в
центре в н иман и я н аучной общест­
вен ности , поскол ьку не сул ит непо­
средствен н ых п ракт и чес к и х в ы х о­
дов, с научной точки зрен и я чрез­
в ы ча й н о важно, и специалисты п ред­
в идят весьма заман ч и в ы е перспек­
тивы в будуще м .
А возьмем столь м о д н у ю н ы н е
биоэнергетику. В о т уж, как говор и т­
с я , все с в я зано теснее н екуда с ра­
ботой
мембран
и
рецепторов ,
управл яющих ферментами - АТФ­
азам и , которые взаимодействуют . с
АТФ - основным «топл ивом» клет­
ки, аденозинтрифосфорной к исло­
той, перерабатывают ее . Между
прочим ,
в СССР
академ и ком
В. А. Эн гел ьгардтом в п ер в ы е была
доказана кл ю чевая рол ь АТФ в ра55

И н тер в ь ю 2

боте мы шцы - исследован и я , при­
знанные класс и ческ и м и в о всем
м ире.
Б и оэн ергетика,
особен н о
мембранная, дости гла весьма за­
метных успехов, и п ерспект и в ы
здесь поист и н е фан таст и ческие. В
этой с в я з и я бы особо п одчеркнул
важность познан и я механ и змов фо­
тос и н теза в зелен ых расте н и я х . Это
чудесное созда н и е п р и роды, уди в и­
тел ь н ы й трансформатор сол нечной
энерг и и , и его изучение с позиций
м и кроб и ол ог и и , генет и к и и ген н о й
и н женер и и , энзимолог и и и белко­
в о й и н женер и и таит огром ные пер­
спект и в ы , поистине захватывающие
как с н ау ч н о й , так и с практ и ч еской
точ к и зрен и я . Как будит н аше во­
ображение п о я в и в ш аяся недавно,
рентгеноструктур ному
бл агодар я
анал изу, карт и н а фотос и нтети чес к и х
реакцион н ы х центров ! С оветская
ш кола фотос и нтеза имеет в ысочай­
ший авторитет в м и ре, и нам необ­
ходимо обес пе ч и вать здесь посто­
ян н ы й прогресс, опираясь на сам ые
п оследн ие достиже н и я ф и з и к и , х и­
м и и , б и ол ог и и . Ведь задача исполь­
зован и я сол н е ч н о й энерги и для
нужд человечества - это, можно
с казать, задач а задач . Вся жизнь н а
земле с н е ю с в я з а н а . Сей час из
дарово й сол нечной энерги и , 'па­
дающей н а землю, растен и я ис­
пользуют д л я образован и я орга н и ­
чес к и х веществ , то есть· фотос и нте­
за, л и шь О, 1 п роцента. А макси­
мально возможно п ереработать 30
п роцентов. Для этого н адо всего
л и ш ь " . досконал ь н о знать, как п р о­
х одит фотоси нтез, знат ь тонкую
б и о х и м и ю п роцесса : как действуют
ф оторецепторы , важн е й ш и е регу­
л ятор н ы е и управляющие систем ы .
Вот актуал ь н е й ш а я п роблема в изу­
ч е н и и живой матер и и . Н и чего чело­
вечеству было б ы н е надо, есл и б
оно овладело фотос и н тезом. Н а
м н о г и е сот н и л е т будущее уже б ы ­
л о бы обеспечено. А м ы пока
тол ько-тол ько учимся им управл ять
в искусствен н ы х услов и я х " .
Ну и , кон ечно, нельзя обой т и

в н и манием другую наиважнейшую,
а потому « м одную» область - изу­
чен ие гормонов и сверхгормонов .
Особен но - регул яцию в клетках
и в целом орган изме н а уровн е
гормон ов. Здесь и с а м и гормоны ,
и биохими ческие механ измы, свя­
зан ные с акти вацией и и н активаци­
ей одн ого из ферментов в клеточ­
ной мембране, называемого аде н и­
латци клазо й . Этот фермент отвеча­
ет за с и нтез сравн ител ьно п ростого
нуклеотида - аден о з и н м о н офосфа­
та, близкого по строен и ю к АТФ и
с п особного акт и в и з и ровать многие
в н утри клеточ н ы е ферменты, за счет
чего и п ередаетс я х и м и чес к и й с и г­
нал как бы п о эстафете от одного
посыл ь н ого к другому, ус и л и ваясь
н а каждом этапе. В резул ьтате н и чтожное кол и чество горм она воз­
буждает ч ерез рецепторы и фер­
менты каскадную эстафету. Мгно­
венная п ередача, переработка с и г­
нала - и п одготов ка соот ветствую­
щих рецепторов к мгновен ному же
ответу всего орга н и зма. В ч исле
подобн ы х сверхгормонов - гормо­
п ередаваемые
нальные с и гнал ы ,
нервной с истемой и п родуцируе­
мые, скажем, г и п оф и зом и л и г и п о­
таламусом в мозгу . Их назвали ней­
ропептидам и мозга. Так регу л я ци­
онная биохим и я п рон икла в с в ятая
св ятых высшей нервной деятел ь н о­
сти, в п л отную подошла к разгадке
главных ее секретов .
- Хотеnось бы, Юрий А натолье­
вич, усnыwать Bawe мнение об еще
одной из воnнующих мноrих тем
п рактическоrо характера, о теме,
которая, вероятно, не менее тесно
связана с достижениями фундамен ­
таnьной науки п осnедних пет. Я
имею в виду иссnедован ие меха­
н и змов зnокачественных н овообра­
зований. Об 3том мноrо rоворят
и п иwут
..•

- Тема, действител ь н о, животре­
п ещущая, и сдвиги здесь произо­
ш л и ощут имые. Во всяком случае
м ы теперь луч ше, гораздо луч ше,
чем прежде, п он имаем, что такое
56

СТУПЕ Н И П О З Н А НИ Я ЖИ ВО Г О

И н терв ь ю 2

рак. Сразу оговорюсь : это вовсе не
знач ит, что уже сейчас можно луч­
ше л е ч ить рак . Речь п ока идет не о
с п особе л ечен и я . Главное - ран н я я
и с верхран н я я диагностика. С овре­
м е н н а я томографи я с использован и­
ем нове й ш и х ф и з и ческих методов
п озвол яет диагностировать злокаче­
ствен ное образов а н и е н а той ста­
д и и , когда оп ерационное вмеша­
тельство п оможет ради кал ь н о. То­
мограф и ю н адо в водить в качестве
средства диспансеризаци и . П рог­
гресс в распознаван и и рака п рои зо­
ш ел серьез н ы й , и, хотя диагности­
ческие установки еще очен ь доро­
гие, п р и н ци п иально и технолог и ч е­
с ки п роблему можно с ч итать ре­
ше н н о й .
Если ж е п одойти с н а у ч н о й точ к и
зре н и я к тому, ч т о такое р а к , п о­
чему он воз н икает, то здесь два
аспекта мне представл яются ос о­
бен но важн ы м и . П режде всего,
вскрыта генети ческая п ри рода рака.
Можно уже утверждать, что п р и ро­
да у рака в и русно-генет и ческая, по­
скольку в и русы стимулируют п ере­
рожде н и е кл еток . Эта концепци я
работах
в
была
выдви нута
Л. А . Зил ьбера п римерно два де­
с ятка лет н азад в Советском Союзе,
и в наш и д н и она оправдывается .
Но вообще, есл и н е рассуждать
оч е н ь дол го, скажу следующее : в
клетках орган изма есть н екоторая
н аследствен н а я и н формаци я, кото­
рая, когда она с ч итывается, дает
начал о раковым перерожде н и я м .
В бол ь ш и нстве случаев она не с ч и ­
тываетс я , н о всегда п рисутствует.
Е стественно, воз н и кает вопрос : за­
чем же у каждого человека на роду
зап исана кака я-то злокачестве н н а я
и нформац и я ? Зачем? Вот послед­
н ие результаты и дал и ответ н е­
м н ожко ошараш и вающи й , во вся­
ком случае застав л я ющ и й задумать­
с я . Оказы вается , что те бел ковые
и нформацион н ы е факторы , кото­
рые с и н тезируются на генах, не
п отенциальной
тол ько
ч реваты
угрозой заболеван и я раком . О н и ,

как в ы яс н ено, в роде бы н еобходи­
м ы ч еловеку и в н ормал ь н о й жизн и,
так как отвечают з·а п роцессы рост а
и нормальной дифференци ровки «расп ределен и я обязанностей>� кле­
ток. С к ажем, н екоторы е он кобелк и
(«он ко»- опухоль), п о я в и в ш иес я в
п оследнее в рем я как п родукты дея­
тел ь н ости
онкогенов,
п о . своей
структуре оч е н ь напом и н ают нор­
мальные факторы роста.
В чем тут дело? Н е св язан л и
процесс перерожден и я с некими
и зменен и я м и п араметров н ормал ь­
н ого роста? Ил и п росто п р и п ере­
рожде н и и скорость нормал ь н ого
процесса резко увел и ч иваетс я, а
механ изм остаетс я тем же? Но что­
то все-так и должно его ведь вклю­
ч ать, выключать, регу л и ровать ! Вот
с е й ч ас ученые и задумал ись. Найде­
но п р и мерно два с полов и ной де­
с ятка онкогенов, отвечающих за
кон крет н ые формы рака. Ч етко
участки
оп ределен ные
оп исаны
ДНК, п олучены соответст вующие
бел ки, и х анал и зируют, структуру
в ы ясн я ют. А п ервые д а н н ы е-то п о­
я в и л ись всего л и ш ь в 1 984 году . . .
И вот воз н и кла идея - а может,
слож н е йшие п роцессы
роста
и
дифференциров к и , о которых мы
очень мало п ока з н аем, как-то
взаимосв язаны? Зависимы в каких­
то эшелонах друг от друга? Главное
сегод н я, что м ы в ы ш л и на правиль­
ный путь, употребл я я спортив н ы й
терм и н - на ф и н и шную прямую.
Это п роизошло в самое п оследнее
врем я , когда сконцентрированное
п озн а н и е мощн ым тараном удари­
л о в нужное н аправлен ие. Поэтому
ясно, что ответ п р и дет скоро. Труд­
но мне, кон е ч н о, п редсказывать,
когда именно. Но как только будет
п ол ностью разгадан механизм воз­
tt и к н овен и я рака, могу заверить тут же будет найден и эффект ив­
ный способ лечен и я . Какой? П ока не
знаю. Но я убежден - рак ис чезнет
на нашей планете, как исчезла оспа,
как перестал а быть « Гроз ной цари­
цей » чума.
58

СТУ П Е Н И П ОЗ Н А Н И Я ЖИ ВО Г О

- Что Вы, Юрий днатоnьевич,
как в ице-през идент д Н СССР, мо­
жете сказать о вкnаде советских
ученых в упомянутые актуаnьные
отрасnи биохимии, о перспективах
их развития в СССР!

- Некоторые и з работ советских
биохимиков, став ш и х класс и ч ески­
м и , я уже упом ин ал . Это и работы
В . А. Э н гельга рдта, А. А. Белозер­
ского, М. М. Шем я к и н а, А . Е. Браун­
штейна. За послед н и е годы в нашей
стране сдел а н ы очень заметные ш а­
г и . Есл и лет 20 н азад у н ас и было
отставание, то сегод н я его н ет, н а­
оборот, имеются достиже н и я , кото­
рые задают тон в важн е й ш и х облас­
тях современ ной биохим и и .
В молекул ярной генетике я от­
метил бы работы члена-корреспон­
дента АН СССР Г . П . Георгиева п о
генет и ч ескому апп арату эукари отов,
в частности, изучение его - структу­
ры, перестро й к и , открытие так н а­
зы ваемых моб и л ь н ы х -«блуждаю­
щих>> генов, став шее само по себе
актуальней ш и м направле н и е м .
Далее. Заметные успехи достиг­
нуты сотрудн иками И нститута б ио­
орган и ческой х и м и и и м . М. М. Ше­
м я к и н а совместно с членом-коррес­
пондентом АН СССР Р. Б. Хес и н ы м
и другими в в ы яснен и и , к а к считы­
вается генет и ч еская и н формац и я ,
в определ е н и и транскр и п ц и и ( п ере­
л оже н и я , переп иси) ДНК-зависимой
РНК-пол имеразы - самого бол ь ш о­
го фермента и самого важного бел­
ка, котор ы й был рас ш ифрован в п о­
следнее врем я . И нтерес н ы работ ы
академ ика Д. Г. Кнорре в новос и­
бирском И нституте биоорга н и ч е­
ской х и м и и п о так назы ваемым оли­
гопептидам - реагентам нукл е и н о­
вых к ислот, сн абжен н ы м « адресом»
и с п особ н ы м «узнавать» определен­
н ы й участок Д Н К .
П р и влекают вн имание и новые
эксперименты, сдел а н н ы е п од руко­
водством академ ика А. А . Баева в
области генети ческой и н женер и и ,
ряд
оригинальных
исследован и й
ферментов, получ е н и е гормонов " .
59

П рогресс науки, конечно, ед и н ы й
п роцесс, и в СССР б и ох и м и я , гене­
т и ч еская и н женер и я , другие облас­
ти раз в и ваются в контакте с между­
народными исследован и я м и , од нако
имеют прочную собственную базу,
что весьма обн адежи вает.
Многое удалось п ост и ч ь в позна­
н и и ж и з н и клетки, в п ередаче н а­
следственной и нформации н а уров­
н е клет к и . По с и нтезу белков на
р ибосомах ос новополагающие ра­
боты б ы л и сдел аны академиком
А . С . С п и р и н ым , удостое н н ы м П о­
четной медал и и м е н и Кребса. От­
крытые и м частицы - специал ь н ы е
и нформосомы ( ком плексы Р Н К с
белком) п р и ве л и к ориги нальной
концеп ц и и структуры транспортн ы х
РНК, переносящих аминок ислот ы
п р и с и н тезе белков.
Я бы отмети л в ч исле наиболее
важн ых и исследован и я п о мем­
бран ным бел кам, о которых уже
упом и н а л . Пожалуй , в СССР в ы пол­
нены сам ые п ередовы е и кап италь­
н ы е работы п о изучен и ю структуры
и функций мембран н ы х белков разл и ч н ы х АТФ-аз.
А в этом, п о сути дела, вся мем­
бран н а я энергет и ка, все особен но­
сти п реобразован и я «топ л и в а » , не­
обходимого дл я клето ч н о й ж и з н е­
деятел ь н ост и . Здесь л и д ирует меж­
ф акультетская лаборатори я Мос­
ковского у н и верс итета, руководи­
мая членом-корреспондентом АН
СССР В . П . С кулачев ы м .
Не менее в ысокое п р и з н а н и е п о ­
л у ч и л и фундаментал ь н ы е иссл едо•
ван и я в И н ституте б и оорга н и ческой
х и м и и им . М . М . Шем я к и н а п о ро­
допси н у и бактери ородопс и н у н аиболее и з я щной и удив ител ь н о й ,
п реобразующей свет мембра н н о й
с истеме. О н а полностью расш и ф ро­
вана и даже относ ительно в ы яс н е н ы
п р и н ц и п ы ее работ ы .
Наконец, я особо отметил б ы
исследова н и я кальциевых каналов,
в ч астности , в нервных клетках, п ро­
веден ные академиком П. Г. Костю­
ком в Институте ф и зиологи и и м .

И н терв ь ю 2

А н т и г е н ы в в одятся
здо р о в о й мыши А

Мышь

В

со з л о качес т ве н н о й
о пу хо л ь ю .

Селезенка мыш и А
п р о и зводит

Нлетки
з л о к а ч ес т в е н н ой
оп у х о л и м ы ш и в

антитела

Антитела мыши А и р а к о в ы е
клетки м ы ш и В соеди н я ются
в лаборатор н ы х усло.в и я х в
так н а з ы в а е м ы е г и б р и домы

Н л о н и р у ю т с я антитела

О н и , в с в о ю о ч е р едь , в н о в ь
п р о изводят а н т и тела

п р о т и в с п е ц и ф и ч е с к их ан т и г е н о в

Теп ер ь стало водможпо у креплять пр иродпую дащиrу оргаnидма - иммупитет. 11Во йц ы11 им­
м у пп ой сис темы - а птитела - пауч ились соt1 ершепств овать , со з давая г ибр ид6мы ( соед ипе пие
аптитела с боль по й кле тко й) , точпо пацеле ппые па строго опр еделеппого врага - а птиг е п.
Ги бр и домы кло пир уют (тиражиру ю т) и приме пяют во мп огих обла стях ме д иципы .

60

СТ У П Е Н И П ОЗ Н АН И Я ЖИ ВОГ О

А . А . Богомол ь ца АН УССР в К иеве.
Это, образно говор я, ключ, молеку­
л я р н ы й кл юч к пон иман и ю самых
таи нствен ных и волнующих свойств
мозга - памяти, механ изма эмоц и й .
Ну и , конечно, обн адеживающие
успехи в создан и и искусствен н ы х
вакцин н а ос нове с и нтез иров а н н ы х
п ол и меров, чем зан имаютс я акаде­
мик Р . В . Петров и чл ен-корреспон­
дент АН СССР В . А . Кабанов.
В общем, самое, на мой взгляд,
существен ное, что я н е и с п ыты ваю
н и каких затруднен и й в п ереч исле­
н и и · и дал ь н е й шем п родолжен и и
этого достой ного переч н я " . Тем п ы
разв ити я советской б и ох и м и и высо­
к и . Зарубежн ы е учен ы е с ч итают да­
же, что они самые в ысок ие в мире.
Сам я лично оцен иваю н а ш и дости­
жен и я н е п о темпам, хот я они и
важн ы й показател ь . Куда важнее уровень. Так вот п о уров н ю цел ы й
комплекс работ советских учен ых
н и чем н е уступает м и ровому, а кое­
г де заметно превышает его. И тут
мы сдавать позици й не соб ираемс я .
Будем разв ивать перспект ивные н а­
п равлен и я еще более интенсивно,
рас ш и р ять « географ и ю )) п ередовых
биохими ческих исследован и й , по­
стараемся все научные коллект и в ы
стра н ы п одт януть до уров н я л иде­
роь. Дл я этого у н ас есть все усло­
вия и возможнос т и . Надо работать ,
работать упорно и насто й ч и в о " .
- Bawy мысnь о п роrрессе науки
как едином, общем и равноп оnез­
ном дnя всех процессе познания
интересно быnо бы связать с разви­
тием международноrо сотрудниче­
ства. Что Вы, как президент ФЕБО,
можете
сказать
о
перспективах
деятеnьности JТОН орrан изации, о
сnоживwихся и н овых формах вза­
имоденствин и в заимосвязи между
учеными-биохим иками!

- Убежден , что сотрудн и ч ество
биох и м и ков
всего
Европейского
контин ента сегод н я искл ю ч ител ь н о
важно, поскол ьку в с а м ы е п осл ед­
н и е годы не по н ашей в и н е контак­
ты Советского Союза и других с о-

циал ист ическ и х стран с американ­
с к и м и биох и м и ками был и несколь­
ко ослаблен ы , о чем, н адо п р и ­
знатьс я , м ы сожал еем . Думаю,
ученые не должн ы м и р иться с н а­
рушен ием нормал ь н ы х св язей меж­
ду б и о х и м и ками м и ра. Н адо н ахо­
дить пути дл я стол ь н еобходимой
и важной совместной работы. М ы
во врем я официал ь н ы х встреч в
Москве так ие пути н амечал и и об­
суждал и . На бл ижа й шее врем я пла­
н и руем ус илить акт и в н ость сотруд­
н и ч ества н а Е в ропейском континен­
те. Состо ял ись и л и н амечены и нте­
ресные встре ч и в Португал и и , За­
п адном Берл ине, в Югослав и и , в
Итал и и . Будем обязател ь н о п р игла­
ш ат ь и амер иканск и х коллег.
В ы спрос и л и
о
перспективах
очень важной деятел ь н ости Ф Е Б О,
о новых ее формах . Европейская
федерация биох и м и ков, трад и цион­
но действующая в оп ределен н ы х
рамках , н е огран и ч и вает и других
в идов и форм контактов, н е явл яет­
ся единствен н ым с пособом п ракти­
ч еской реал и заци и м еждународ н о­
го сотруд н и чества н а Европейс ком
кон т и н енте. Н а мой взгл яд, главное
значение ФЕБО в том , что м ы име­
ем отработанную, традиционную
с истему встреч, собран и й , с истему,
которая дает возможность обсу­
дить п роблем ы , договориться о со­
вершен но конкретн ых планах и ак­
ц и я х . Но есть и другие пути . На­
п р и мер, в п оследнее врем я именно
н а Европейском континенте у нас
заметно улуч ш ил ис ь контакты п о
л и н и и ЮНЕСКО, да и ЮНЕСКО со
своей сторон ы как б ы нашла свое
истин ное л и цо, заявила о себ е .
У н ас сейчас успеш н о п роход ят
ч етыре п рограммы
под эгидой
ЮНЕСКО : мембранол о г и я , бел к и ,
нуклеиновые к ислоты, иммуноло­
г и я . В н и х акт и в н о участвуют Венг­
р и я, Советс к и й Союз, Ч ехослова­
к и я , ФРГ и даже США, хотя н ы неш­
няя адм и н истраци я этой стран ы вы­
шла и з ЮНЕС К О .
Прекрас н ы е п л о д ы дает и д ву61

И н тер в ь ю 2

сторон нее сотрудн и ч ество, что осо­
бенно нагл ядно п одтвердилос ь н а
XV I конфере н ц и и ФЕБО в Москве.
Наш и совместн ы е с Итал и е й , Фран­
цией, ФРГ, Швецией, Ш в е й царией
исследов ан и я были оцене н ы по до­
стои нству, и сторо н ы стрем ятс я
раз в и в ать такого рода деятел ь н ость
в обоюдных и нтересах. Я н е говорю
уж о совмест н ы х работах с научны­
ми коллективами социал ист и ч ес к и х
стра н . Именно результаты э т и х ра­
бот - н а ш и совмест н ы е публ ика­
ц и и , точная согласов ан ность дейст­
в и й - делают очевидной и п р и вл е­
кател ьной научную кооперацию дл я
других зарубежных у ч е н ы х . П од­
т в ержде н и е тому - масса предло­
жен и й о сотруд н и честве от п ред­
став ител е й Австр и и , Да н и и , Голлан­
дии. Я уже говорил о переговорах
п о и н и циативе п редстав ител ей всех
скандинавских стран . П р и чем о н и
п редлагают определ ить с советски­
м и биохим иками некую еди н у ю
п рограмму работ, с ч итая, ч т о ус­
пеш ное ее осущест вление гаранти­
ровано, тем более что наши госу­
дарства - бл и з к и е сосед и . Можно
в короткое врем я п одъехать друг
к другу, обсудить сдел анное ил и
п ровести совместн ы й эксперимент.
Естественно, основная п р и ч и н а н е
стол ько в эти х терр итор иал ь н ы х
удобствах, с кол ько в т о м , ч т о уро­
в е н ь разв и т и я науки у нас сейчас
з н а ч ител ь н о в ыше, чем в скандинав­
с к и х странах . Но м ы с удовольстви­
ем п р и н имаем п одоб н ы е предло­
жен и я, так как это поможет акт и в­
н ому участи ю разл и ч н ых кол л ект и­
вов, а знач ит, более быстрому и
эффект и в н ому п рогрессу дл я обще­
го блага.
- Какие же направлен ия пре­
имущественно отбираются для та­
ких совместных исследований !

- В общем-то, те же, на которы х
я останавливался и которые в ка­
кой-то степе н и уже сформирова­
л ис ь . П росто м ы стараемся н а й т и
в н и х новые аспекты , открыть до­
п ол н ител ь н ы е в озможности в н утри

уже слож и в ш и хс я п рограм м . Так, в
биотехнолог и и совершен н о ясно,
что генетическая и клеточная ин же­
нер и я - сегод н я уже не п роблема­
т и ка, а скорее методолог и я . А и з
конкретной п роблемат и к и у нас
оп редел ил ись так и е аспекты, как
изучен ие нервной с истем ы , куда
входят исследован и я п роводимос т и
некоторых каналов н е р в н ы х клеток,
структуры их рецепторов - словом,
оп ять вся мембра н н а я темат ика, ко­
торая п оможет пон ять глуб и н н ы е
механ измы высшей н е р в н о й дея­
тел ь н ост и . Затем - б и оэнергет ика,
тоже непосредств е н н о с в язан н а я
с мембранам и, ферменты - АТФ­
азы (и особенно ферментные систе­
м ы , п реобразующие свет), а также
регул я ци я белков , в том ч исле бел­
ков, ответствен н ы х за зрен и е . О п ять
же иммунология, н о здесь нар яду
с практ и ческ и м и задачам и - полу­
ч е н и ем разл и ч н ы х гибр идом, моно­
клонал ь н ы х ,а нтител искусствен н ы х
вакцин - бол ь шой акцент дел аетс я
на регул яци ю работы иммун ной
с истем ы , то есть на тонкое позна­
н и е бел ков-регул яторов и в ы зы вае­
мых и м и эффектов , способ н ы х по­
в ы шать и л и , н аоборот, пон ижать за­
щитные с и л ы в соответствующих
ф и з иолог и ч ес к и х услов и ях .
Ус пешно идет сей час работа п о
биологически акт и в н ы м <е КОрот к и м »
Наибол ь ш и й
белкам - пептидам.
и н терес проявл яетс я к т е м и з н и х ,
которые участвуют в деятель ности
мозга. Я уже говорил о н е й ропепти­
дах, ш и роко вошед ш и х в п рактику.
В этой области мы плодотворно со­
трудн и ч аем с ФРГ, Чехословакией,
Франци е й . С е й ч ас все бол ьше и
бол ьше стран и зъ я в л я ют жел а н и е
как-то в л и т ь с я в п рограммы, под­
ключ иться к этим разработ кам . Об
этом заявил и Югослав и я , Греци я .
Наметил ись хорош ие перспективы
коопераци и с Исп а н и е й и Португа­
л ие й .
В общем, Европейс к и й ко нтинент,
с научной точки зрен и я , живет ак­
т и в н о, и я с ч итаю, что глаа ная зада62

СТУПЕ Н И ПОЗ Н А Н И Я Ж И В О Г О

ча ФЕБО и моя л и ч но, чтобы эта
акт и в н ость станов илась все более
ш ирокой, чтобы в ее деятел ь н ость
вовлекал ись н е тол ько кру п н ы е уче­
ные, но и молодежь, а урове н ь раз­
работок стал везде так им в ысок им,
чтобы «погоду)) и «моду» в биохи­
мии определ ял<.J бы Е в ропа. Подоб­
твор чес к а я
вдох н овл я ющая
ная
атмосфера очень важна. Она дает
гаранти ю, что м ы , учен ы е, н е п о­
звол им втянуть н ас в очередну ю
«холодную в о й н у » , св язан ну ю с н и ­
кому н е п о н я т н ы м и « п отусторон н и­
м и » , п ростите за каламбур, п р и ч и­
нами, и з вестн ы м и тол ько кое-кому
и з американской адм и н истраци и .
Нет сом нен и й , наука сегод н я и те,
кто ее создают - ученые всего ми­
ра, могут и должны с ы грать реш аю­
щую рол ь в судьбах человечества.

Именно ученые показывают реал ь­
н ые, весьма обн адеживающие п ер­
спект и в ы решен и я острых п роб­
лем - гол ода, болезней, обес п е ч е­
н и я энерг ией. То, что нескол ько де­
с ятков л ет н азад было, так сказать,
в колбе исследовател я, уже стало
оп редел ять уровень разв и т и я п ро­
м ы шленности и эконом и к и , уровень
жизн и л юдей в ш и роком смысле их благоденствие. И это в л и я н ие,
это прон и к новен ие науки в п овсе­
дневную действител ь н ость м н ого­
кратно ус илится в ближай ш ие дес я­
тилети я, в бл ижайшую четверть ве­
ка . Гол ос учен ых, сохран яющих ве­
ру в идеалы сотруд н и чест ва, рабо­
тающих над п робл емам и , отвеча ю­
щ и м и самым гум а н н ы м устремл е­
н и я м науки, должен и будет услы­
шан и п оддержан .

63

ТАЙ НОПИ СЬ
ПРИРОДЫ

« " .Я снова стал нагревать перга­
мент, постепенно ус и л и вая огонь,
но это не дало м н е н и чего нового.
Тогда я решил, что, быть может,
мешает грязь, наросшая на перга­
менте. Я осторожно обм ыл его теп­
лой водо й . Затем положил его на
сковороду,
железную
повернул
в н и з той стороной, где был нарисо­
ван череп, и поставил сковороду на
угол ь я . Через н ескол ько м и н ут, ког-

да сковорода накал илась, я вынул
п ергамент и с невыразимым вос­
торгом ув идел, что кое-где на нем
поя в и л ись
напоми н ав ш и е
знаки,
цифр ы и рас положе н н ы е в строку " .
- Что ж ! - сказал я, возвраща я
Леграну пергамент .- Меня это не
подв и н уло бы ни на шаг. За все
. алмазы Голконды я не возьмусь
решать подобную головоломку.
- И все же,- сказал Легран,64

Т АЙ Н О П И С Ь П Р И РОД Ы

она не столь трудна, как может
сперва показатьс я . Эти знаки, ко­
неч но,- ш и ф р ; и н ы м и словами , он и
скрывают словесную запись. К идд,
наскол ько м ы можем о нем судить,
не сумел бы состав ить ист инно
сложную криптограмму. И я с разу
решил, что передо мной п р и м итив­
н ы й шифр, н о п р и том такой, кото­
р ы й незатейливой фантаз и и моряка
должен был п оказаться соверш енно
непостижимым ... »
Тот, кто л юбит детект и в ы , веро ят­
но, узнал отрывок из знамен итого
рассказа основател я детекти в ного
жанра Эдгара П о « Золотой жук » .
Тайноп исью и ш ифрами л юд и поль­
зуются испокон веков дл я сохра­
нен и я секретов. Но, как правило,
дешифровщикам удаетс я с бол ь­
ш и м и л и м е н ь ш и м трудом р азо­
братьс я в тайнах самых и зощрен­
ных криптограм м . Не тол ько раз­
ведч 11ки всех времен, но и ученые­
л и н гвисты стал к и ваютс я в своей ра­
боте с зашифрован н ы м и запис я м и .
Б ы л и прочитан ы тексты, нап исан н ы е
древнееги п етс к и м и
иерогл ифам и,
разгадан см ысл кл и н о п и с и шуме­
ров . П равда, не п росто все это да­
етс я . До с и х пор остаетс я загадкой
знамен итый Фестс к и й диск, н айден­
ный !i a острове К р ит, иерогл и ф ы
острова Пас х и . Но к а к бы т а м н и
б ы л о , все, ч т о п р идум ано л юдьми ,
л юдьми же может быть и раз га­
дано.
Та й н ы п р и роды, ее сокровен н ы й
я з ы к став ят перед человеческим
умом неизмеримо более сложную
задачу. Она, как прав ило, н е под­
даетс я решител ь н о й атаке, а т р ебу­
ет кропотл и в ы х усил и й многих уче­
н ы х , работающих в самых разн ы х
областя х наук и .
Т а к произошло и с генет и кой . За­
коны наследствен ност и , разработа н­
ные австри й с к и м у ч е н ы м Г . М е нде­
л е м, экспериментировав ш и м с цвет­
н ым горошком, были сформул и ро­
ваны е ще в прошлом в е ке, задолго
до того как был пон я т глав н ы й ш и ф р
н ап ри роды - к о д и н формац и и

следствен ност и . Уже нескол ько де­
с ятилет и й молекула ДНК вдохнов­
л яет биологов и ф и з и ков, х и м и к о в,
математиков. А началось все с п о­
п ыток оп редел ить, что такое ген .
Многие видные б и ологи думал и ,
ч т о ген явл яетс я бел ком . Н о тогда
невозможн о было ни пон ять , н и
объ ясн ить , каким образом' ген ы
удваиваются п р и делен и и клет к и .
Как сохран яетс я и п ередаетс я н а
п рот яже н и и дол гих веков т о ч н а я
и нформац и я о т о м , что должно
в ы йти и з этой клетки - слон и л и
ф иал ка, девочка и л и мал ь ч и к , какая
у н и х будет форма н оса и губ, цвет
волос, чем он и могут заболет ь . Все
это оставалось непостижи мым даже
к 50- м годам нашего века, когда
рас ш ифров ы в ать
науч ились
уже
п росте й ш и е бел к и и узнал и о Д Н К .
В 30-40-е годы цари л о убежде­
н ие, что глав ная молекул а ж и в о й
п р ироды - белок. Э т о и ферменты,
ответственные за х и м и ческие пре­
враще н и я , и ос новной строител ь н ы й
матери ал клет к и . Да и устройство
белков увлекало своим х итроуми­
напраш и валось
ем. Само собой
предпол ожение, что и ген ы - бел­
ки, а знач ит, разгадка тайн ж и з н и
к роется в тщател ьном изучен и и
строе н и я бел ков . Тем более что
Д Н К не явл ялас ь чем-то неожидан­
ным и новым. Она была открыта
в клето ч н ы х ядрах еще в 1 868 году
ш вейцарским врачом И . Ф . М и ш е­
ром. Позднее узнал и, что место ее
сосредоточен и я - хромосом ы ядра,
то есть что это какой-то ге нет и ч е­
с к и й материал, играющи й второ­
степенную структурную р ол ь . П р и ­
чем материал « т у п о й » и «скуч­
н ы й »- какой-то п ол и м ер и з строго
повторяющихся четы рех мономер­
ных звень е в : аде н и н ового, гуани­
нового, т и м инового и цитоз и нового.
Где уж такому п р и м итиву н ести н а­
следственную и н ф ормаци ю !
Первый сюрприз преподнесл и ре­
зул ьтаты оп ытов, получен н ы е в
1 944 году амери канск и м и бактери­
ологам и в о главе с О . Звер и . Звери
65

О черк 1 1

1
'

Са хар
(деэонсирибоэа)

Каждое звепо це пе й п у клеипо в ых к и сл о т
( ДНК и Р Н К ) пе о дпо в е ще с тво, как а ми ­
но ки слота в б елк а х, а с о едипепие из тре х
молекул р азпо го т ипа : аз о тис тых о спо вапи й
( пир ими дипы и п ур ипы ) , угле в одо в - про с­
тог о по с тро епиЮ пят иуглеродпо г о сахара
( р и б озы и дезо кс ир и б о зы ) и ф о сфорно й
к исл о ты ( фо сфата) . У глев од о б ычп о нахо дит­
ся по средине . С о дпо й с торо пы к пему
пр ис о единя ю тся азо тис т ые о с п о вапия , а с
др у2 о й - ф о с ф орная к исло та .

м н ого лет и зучал микроорган и з­
м ы - п н евмокок ки ,
возбудител и
вос п ален и я в легких - п н евмон и и .
О н смеш и вал д в а вида п н евмокок­
ков , од и н и з которых вызы вал за­
болевание, а другой нет. Болезне­
п редварител ьно
клетки
творные

п рогревал и и уби в ал и , а п отом до­
бавл яли к н и м безобидные клетк и .
Вел ико было удивл е н ие, когда не­
которые из живых клеток после
контактов с убитыми каки м-то обра­
зом « н ау ч и л ис ь » вызывать боле з н ь .
Таинственн ое « что-то» переход ило
от мертв ых к живым и придавало
им собственное качество. О . Эвери
с сотрудн иками удалось в ы ясн ить
п р и роду этого «что-то» . Им оказа­
лась Д Н К . Ни бел к и , ни другие со­
ставл яющие клет к и н и какого уч ас­
т и я в п роцессе переда ч и не п р и н и­
мал и .
Н ы н е работа Э в е р и с ч итаетс я
первым в истор и и генет и к и доказа­
тельством, что веществ о н аследст­
вен ности и л и гены и есть именно
молекула Д Н К . Но в то врем я он не
смог осм ыслить п олученное теоре­
ти чески и изложил л и ш ь набл юдае­
мые факты . Хот я п редставлен ие,
что ген ы явл яются бел кам и , силь­
н о пошатнулось, п р и верженцы усто­
явшейся точ к и зрен и я не сдавал ись.
Они п ытал ись объ я с н ять , что в
обнаруженной в опытах Эвери ДНК
н и каких, конечн о же, генов не со­
держится и содержаться не может,
что она п росто сп особна выз вать
и зменен и я в генах - мутац и и , нару­
шен и я в н и х . Однако подобное
объ яснение н и как не в язалось с
тем , что эти мутац и и стой ко п овто­
рялись из оп ыта в оп ы т . Обычно так
в ы з ы вают
мутаге н ы
называемые
случай ные, ненап равлен н ы е изме­
нен и я и н ару шен и я н аследствен н ы х
п р и з наков. К счасть ю, стран ное об­
стоятел ьство не ускольз нуло от в н и­
ман и я генетиков, которые дав н о и
тщетно искал и средства нап равлен­
изменен и я
ного
наследствен н ы х
п р и з н аков. О н и реш и л и , ч т о Д Н К
в с е ж е не стол ь у ж «скучная» моле­
кула и заслуживает серьез ного
в н и ман и я .
Только через 9 лет, в 1 953 году,
н и кому тогда н е и звестные Д . Уот­
сон и Ф . Крик, н ауч ные сотруд н и к и
Кавенди шской лаборатор и н в Кем­
бридже, где п о совпаде н и ю судьбы
66

ТА Й Н О П И С Ь П Р И РОД Ы

В в и де подо б но й спир ал и м о ж н о пример но
мо лекул ы .
главно й
пре дс та в и ть стро е н ие
ж и в ого - ДНК .

Д в о йная цепь мо лекулы ДНК ра схо дит ся
пр и делении клетки, о бразуя дв е до полня ­
ю щ ие друг друга комплеме нтарн ые цепи .

знаме н и т ы й Э . Резерфорд от крыл
существование атом ного ядра, по­
р ази л и м и р грандиоз ной сенсацией .
Им удалось построить модель ДНК.
Уотсон и Крик были одержи м ы
идеен пост и ч ь структуру ·име н но
ДНК, а н е бел ков. Одн а ко изучать
эту «однообразную » к ислоту �ж аза­
лось гораздо труднее, чем сам ы е
сложные бел к и . Громоздкие моле­
кул ы ДНК отл и чал ись необыча н но н
разрушал ись,
уязв имостью - он и
едва к н им при коснешься, пр итом

плохо кристал л и зовались. Даже л у­
ч и рентгена, имеющие очень ма­
ленькую дл и н у волн ы , всего стом ил­
л иардные дол и метра, достаточную,
чтобы « П рощупать» рассто я н и е меж­
ду атомами в молекуле, чего н е мо­
жет ни в и ди мы й свет, н и радиовол­
ны, давали расплы в ч атые тума н н ы е
радиограммы . Нел ь з я б ы л о и над е ­
ятьс я п остроить по н и м пространст­
венную модел ь .
Однако к тому времен и уже ста­
л и и зв е стны н е которые важн ы е
67

О черк 1 1

Первая ориг иналь на я «умо зриrель на я11 модель дв ойно й с пирали ДНК , с озда нная Уотсоном
и Криком.

68

Т А Й Н О П И С Ь Г) Р И РОД Ы

данные, полученные а н гл и йски м и
учеными М . Уил ки нсом и Р . Фран­
кл ином в Королевском колледже
в Лондоне. , Имел ись сведе н и я и
о х ими ческом строе н и и отдель ны х
звеньев - мономеров, той самой,
упом и н авшейся
ранее,
ос новной
триады из азот истого ос новани я ,
углевода и фосфорной к ислоты, и
примерное соот ношен ие нуклеоти­
дов. Эт и сведен и я и легли в ос нову
своеобразн ого метода, бол ьше н а­
пом и н авшего и гру с детс ким кон­
структором , которы й п р идумал и
Д. Уотсон и Ф . К р и к . Из отдел ь н ы х
элементов, как и з деталей конст­
рукт ора, они стал и собирать мо­
дел ь, максимал ь н о соответствую­
щую картинке , отображенной рент­
геноструктур ным анализом.
И вот наконец у н и х сложилась
стран н а я молекула, с оставл е н н а я из
двух пол имерных цепочек : свое­
образная , скруче н н а я как штопор
застежка-мол н и я с п лот но п р иле­
гающи м и друг к другу перемы ч ка­
ми. .Каждая и з цепочек выстроена
всего и з четы рех разл и ч н ых звень­
ев - нуклеотидов : звена « А )) (аде н и ­
нового), звен а « Г)) (гуа н и нового),
звена « Т)) (ти ми нового) и звена « Ц ))
( цитози н ового).
Получалось ,
что
последователь ность этих ч е тырех
звеньев в каждой и з цеп е й может
быть какой угод н о, полностью про- ·
извол ь н о й . Но одно правило н еоб­
ходимо собл юдать н еукосн ител ь н о .
Правило это назвал и в п оследств и и
п р и н ци пом комплементарности , от
лати нского «Ком п л ементум))- « до­
пол н е н и е)) , Обе цеп и всегда как бы
допол н я ют друг друга. В этом-то
и кроется главн ы й ключ четы рех
ком понентов ш и ф ра п ри роды. Всег­
да и неизмен но нап ротив А должн о
быть Т другой цеп и , а нап ротив Т А. Точно так же Г об язател ь н о тре­
бует Ц , а Ц всегда визави Г .
Открытие п р и н ци п а ком п лемен­
тарности стало п оист ине магичес­
ским кл ючом к непостижимой мо­
лекул ярной криптограмме и одной
из вел и ч а й ш и х науч н ых п обед в

истор и и ч еловечества. Род илась но­
в ая наука - молекул я р н а я биоло­
ги я. Открылись возможности д л я
п оя влени я ген н ой и н женери и , б и о­
технолог и и . Стол ь дол го м у ч и в ш а я
всех загадка, как именно удваивает­
с я ге н , каков меха н и зм его репли­
каци и - в ос п р о и з в е д е н и я ,
реша­
лась и з ящно и безупречно. Стоит
развести в стороны две цеп и и на
каждой н араст ить, соблюда я п р и н­
ц и п комплементарност и , п о новой,
и из одной молекул ы Д Н К п олуча­
ются две абсолютно е й иденти ч н ы е .
Логи ческая красота модел и Уот­
сона-Крика сразу же пок о р и л а и
убедила бол ь ш и нство учен ы х . Хот я
не обошлось без от дел ь н ы х скепт и­
ческих заявлен и й вроде того, что,
мол, н е может така я сложн е й ш ая
форма, как жизнь, оказатьс я в сво­
ей основе столь п росто устроен­
н о й " . Но, разумеетс я, п ростота в
данном случае - это в ысшее вопло­
щен ие целесообразнос т и . И слож­
ностей за ней кроетс я немало.
Воз н икнув и з моде л и Уотсона­
Крика, молекул яр н ая б иол оги я раз­
в и л ась и окрепла с головокружи­
тельной быстротой, н е п ереставая
п оражать м и р своими успехам и .
К нашим дн ям уже стал и возмож­
ны фантаст и чес к и е сверш е н и я такие, как вмеш ател ьство в свойства
живой матер и и , н а п равлен н ое и з­
менен ие н аследственност и .
В новой н ауке, как всегда в н а­
у ч н ом познан и и , каждая завоеван­
н ая ступень, каждая п р и н ц и п иально
новая теор и я, объ яс н я я н е пон ят­
ное п режде, п орождает и новые
загадки, став ит н овые воп рос ы , до
того и в гол ову н и кому н е п р и х о- ·
дившие. Тут модел ь ДНК п об ил а ,
п ожалу й , в с е рекорд ы . Воп росы
возн и кал и оди н за другим и отн ос и ­
л ись к с а м ы м сокров е н н ы м процес­
сам ж и з н и . Первым из сам ых в аж­
н ых был во п рос о реце п тах с и нте­
за - п роизводства белков в клетке.
Все-таки именно бел к и явл я ютс я
основным'и рабо ч и м и молекулам и .
Бел к и - это и ф е рменты, ведаю-

69

О черк 1 1

щие всем и х и м и ческ и м и превраще­
н и ям и . Бел ки и гормо н ы - сигнал ы
д л я начала и л и окон чан и я тех и л и
и н ы х реакци й . Бел ки - регул яторы
п роцессов и строител ь н ы й матери­
ал . Белки обес п е ч и вают беспере­
бойную работу клетки по самовос­
произведен и ю , в ы пол н е н и е ее осо­
б ы х функций в сложней шем « Х о­
з я й стве>> каждого органа и всего
орган изма в целом . Даже хромосо­
м ы тол ько н аполов и н у состоят из
ДНК, а напол ов и н у из бел ка. В об­
щем, существование и работа клет­
ки определ яетс я комплектом бел­
ков в н е й .
Но в с е бел к и всех ж и в ы х клеток,
как в ы уже знаете, в ыстрое н ы из
у н и версал ь ного для всего жи вого
н а земле н абора - 20 незаменимых
аминок ислот. Л юбая мушка отл и­
ч аетс я от слона лишь п оследова­
тел ь н остью эт и х самых аминокис­
л от в белков ых цеп я х . Так что же
эту
оп редел яет
п осл едовател ь­
н ость? Где и как составл яют ее
«рецепт», ее п рограмму? Класси­
ческая генетика «домолекул ярной
эры» давала формал ь н ы й ответ :
последовател ь н ость
а м и н окислот
оп редел яют ген ы .
Но к а к ? Об этом н и кто не з н а л и
даже не догады вал с я . Тол ь ко моле­
кул ярной генет ике оказалось по
силам разобратьс я в сложн ы х п ро­
цессах ш и фровки п рограм м ы . Ока­
зываетс я , аминокислот н ы е п осле­
дователь н ости всех белков клетки
о п редел я ются чередованием звень­
е в в одной и з двух ком плементарн ы х
цепочек Д Н К . Ш и ф р - комбинаци я
ч етырех нуклеотидов А, Т , Г н Ц ­
н есть завет н ы й « рецепт>> того, какие
и м е н н о н з 20 аминокислот н в каком
порядке надо набрать, чтобы полу­
ч ить тот нлн и но й необход и м ы й
белок.
Но есл и все так, то клетка долж­
на и меть еще « п ереводч ика» н л н ,
н а худой конец, «словар и к » , п ере­
водящи й текст ДНК, зап исан н ы й
всего четырьмя буквам и , н а двадца­
т нбуквен н ы й текст белков. Собст-

венно, в этом закл ючалась идея
генет и ч еского кода . . .
И в н овь воп рос за воп росом , ги­
п отезы , п редп ол ожен и я . Где н с по­
мощью ч его ведетс я п еревод тек­
стов ДНК н а белков ы й язык? По­
чему очень дл и н н а я нуклеотидная
з а п ись дает в резул ьтате срав н и­
тел ь н о короткие белков ые цеп и?
Может, все дело в строе языка: у
ДНК тексты состоят из «предложе­
н и й » , которые определ я ют «Слова»
целого белка? А не явл яются ли эти
« п редложе н и я » тем, что сч итала
генами класс и ческая генетика? Но
как тогда обстоит дело со зн акам и
п ре п и нан и я ? Что служит точками
или запятыми, отдел яющими п ред­
л ожен и я друг от друга? Перейдем
с л и н гвист и ч еской терм и н ологии
н а биохими ческую н в ыраз и м суть
дела вкратце. Ученым н адо было
в ы я в ить ф и з и ческие и х и м и ческие
отл и ч и я самих генов от п ромежут­
ков между н и м и , определ ить ф изи­
ко-х и м и ч ес к и й смысл слов аря клет­
ки.
Ответы на осн о в н ые воп росы
удал ось получить к концу 60-х го­
дов . О н и стал и той опорой, на кото­
рой сегодн я воздв и гают свои потря­
сающие воображе н и е сооружен и я
в с е отрасл и б и о х и м и и и молекуляр­
ной биолог и и . Х и м и ческое устрой­
ство ДНК оказалось стол ь же п рос­
тым н изящн ы м , как н ее архи­
тект урная модел ь . У частки с п ирал и
из двух цепочек н и чем не отл и ча­
лись друг от друга. Молекула по
всей длине состоит нз н е п рерыв­
н о й последователь ности нуклеоти­
дов только л и ш ь известных четырех
сортов - А, Т, Г н Ц. Роль «точек
н запятых» и грают эти же самые
бук в ы . Из них составл е н ы « пустые»
п оследовател ь ност и между участ­
кам н-«рецептам и » , оп редел я ющи­
ми пор ядок распол оже н и я ам и н о­
к ислот в бел ках. Пон ятие «Ген » при­
обрел о конкрет н ы й молекул я р н ы й
и атом н ы й с м ы с л . Г е н - это ч асть
Д НКового «текста» , которая содер­
жит и н формаци ю об устройстве
70

Т А Й Н О ПИС Ь ПР И Р ОД Ы

Оч е р к 1 1

одного бел ка. П р и чем часть вовсе
н е недел имая, как думал и когда-то,
а состоящая из сотен н уклеот идов .
По-настоящему н едел и м ы м и же,
элементар н ы м и ч астицам и ДНК я в ­
л я ются тол ько отдел ь н ые н уклеоти­
д ы - моном ер н ые з в е н ь я огром ной
молекул ы .
Стал и ясн ы и секреты генет и ч е­
ского кода, сущность « перевода» .
Оказываетс я , ген создает .б елок в
два этапа. На первом, получ и в ш ем
название «транскр и п ц и я » (от лат и н ­
с кого <<Транскриптио» - « Переписы­
ва н и е » . Терм и н взят и з музыки и
означает переложен ие, обработку
соч и н е н и я , н а п исанного ком п оз ито­
ром дл я одного и нструмента, на
другой и н струмент) , специал ь н ы й
фермент узн ает т у п оследовател ь­
н ость нуклеотидов в п р омежутке
между генам и , которую именуют
« промотором» , и н а ч и н ает д в и гать­
с я вдол ь н ужного ему ге на, с н и м а я
с н е г о «отпеч атою>- т о ч н у ю коп и ю
в в иде молекул ы Р Н К . Р Н К - р ибо­
нукл е и н овая к ислота - очень похо­
жа на ДНК и тоже в ыстроена и з .
мономер н ы х н уклеотидов чет ырех
сортов. Тол ько нуклеотиды А, Г и Ц
у Р Н К м е н я ют в своем строе н и и , в
самой н ижней правой част и , гидро­
ксильную груп пу ОН - ион кисло­
рода с водородом на Н - просто
атом водорода. Отсюда и раз н и ца в
н азван и ях к ислот : п р иставка «дезо­
к с и » у ДНК отражает нал и чие гид­
рокс и л ь н о й груп п ы ОН. Кроме того,
у РНК н ет буквы Т - т и м и д и н ового
н уклеотида, вместо него там ура­
цил - У, с нескол ько и н ы м х и м и ­
ч е с к и м в кл ючением, хот я о б а о ч е н ь
похожи д р у г н а друга и о б а бывают
всегда в паре с А . Но гл авное от­
л и ч ие РНК от ДНК - од и н о ч н а я , а
н е двойная цепочка м олекул ы .
Коп и рован ие гена происходит п о
тому ж е глав н ому п р и н ци п у допол­
н ител ьности, что и удвое н и е ДНК.
С и нтез - форм и рован ие
РНК про исходит н а одной из двух ком­
п л ементар н ы х друг к другу цепей
гена. С п ециал ь н ы й фермент -«пе-

реп и с ч и ю> , которы й ведет транс­
к р и п ц и ю , н ам знаком . Это та самая
ДНК-зав исимая
Р Н К-пол имераза,
которую расш ифровал и в Институте
биоорга н и ч еской
химии
им.
М. М . Шем я к и н а . И т а к , на первом
этапе РНК-пол имераза с н и м ает с
одного из уч астков дл и н н о й моле­
кул ы ДНК, с гена, РНКовую коп и ю одноцепоч н ы й отпечаток этого гена,
где вместо буквы Т стоит У. Это
пока еще тол ь ко подготовка к глав­
ному и решающему дейст в и ю - ко
второму этапу, где н а сцене появ­
л яетс я генет и ч еск и й код. Решаю­
щее действие назы вал и трансляци­
ей - п ередачей. Кстат и, этот тер­
м и н используют не только в рад ио­
вещан и и и телевиде н и и , но и в
работе электронно-в ы ч ислител ь н ы х
�аш и н для обозначе н и я перевода
с одного я з ы ка программи ров а н и я .
на другой, в частности н а машин­
ный, я з ы к . Как в ы сейчас увидите,
некоторая аналог и я с с и н тезом бел­
ка все же здесь существует.
Процесс трансл я ц и и в живой
клетке очень сложен, в нем м ного
акти в н ы х участ н и ков, и гла в н ы й из
н их элемент клетк и --:- рибосома.
Р ибосому, «фабр и ку» белка, неко­
торые называют мол екул ярной вы­
ч исл ительной машиной клет к и , ко­
торая п ереводит тексты с нуклео­
т идного языка ДНК и РНК на ам и н о­
кислот н ы й я з ы к белков. Эта моле­
кул ярная «умная» маш и н а работает
тол ько по одн о й , узко специал изи­
рован н о й программе, которая со­
держит генет и ческ и й код. В ы ясни­
лось, что код этот триплетны й , то
есть одн о й а м и нокислоте строго
соответствует
последовател ь н ость
и з трех н уклеотидов Р Н К . Эту трои­
цу нуклеот идов назвали кодоном.
Р ибосома имеет неотъемлемую
часть - свою собственную РНК дл я
п оследовател ь ного с ч итыван и я , ко­
дон за кодоном, с запис и , пере­
данной с ДНК РНКовой копией, и
п ередач и п рограммы н а с и нтез бел­
ка. Причем сч итывание идет оч ен ь
четко : о т начала д о кон ца одной

72

Т А Й Н О П И С Ь П Р И РОД Ы

(tА рхитектура 1J цепе й РНК н, е по сто юt па и J.t о же т J.t е н,ять ся в а а в ис И:Лю сти о т усло в и й: теJ.tn ера­
туры и состава раствора . Перехо д ы о т (т алочкоо бра ап о йJJ ( верхни й cn иJ.to к ) к клу бочково й
( вниз у ) конф и г ура ции ·н и с колько пе наруша ю т б ио. ло г u ч е ску ю а кт ив но сть .

Оч ерк 1 1

зап ис и , п отом следующе й . Как же
распозн ает рибосома начала и кон­
цы? Сколько вообще разновид но­
стей кодонов? Вспом н ите, что ам и­
н ок ислот н ы х остатков, «слов», бел­
ковых «СЛОВ » , всего 20, а «СЛОВ» у
Р Н К-н уклеотидов тол ько 4, и о н и в
генет и ч еском коде объед и н е н ы по
т р и . Л егко подсч итать : 4 3 = 64. По­
давл я ющее бол ь ш и нство и з 64 ко­
донов
соответствует
какой-л ибо
определенной
ам и н ок ислоте,
но
е с т ь н ескол ько н и чему не соответ­
ствующих, «бессмыслен н ы х » три­
плетов. О н и-то и отмечают кон ец
бел ковой цеп и , сл ужат своеобраз­
н ы м и «зн аками преп и н ан и я » .
Когда разгадал и , п равда, не пол­
ность ю , тол ько в п р и н ци п е , и этот
х итры й меха н и зм , оставалось узнать,
какие именно кодо н ы соответству­
ют кон крет н ы м аминокислотным
остаткам. Совсем « пуст я ю> . Всего­
н авсего прочесть параллель н о два
текста - ДНКовы й ( и л и Р Н Ков ы й )
текст ге на и аминокислот н ы й со­
ответствующего этому тексту бел­
ка. Потом и х с л и ч и т ь . Но на пути
стояло серьезное преп ятствие. Если
к тому времен и белковый состав
ра с ш и ф ров ы в ать,
науч и л и с ь
уже
то последовател ь н ости ДНК и РНК
проч итать еще не удавалос ь . Ис­
пользуем в новь л и н гвисти ческую
ан ал оги ю. П р имерно с такой же
с и туацией стол кнулись исследовате­
л и , п ытав ш и еся раз гадать ш умер­
скую кл и н опись. Она еще была д л я
н и х т а й н о й за семь ю замкам и , но
надежда на успех все же существо­
вала. Ведь к тому времени уже
ум ели читать ег ипетские иерогли­
фы. Фараонов и царей Двуреч ь я
с в язывали самые разносторон н и е
от ношен и я , а з н а ч и т , и имелись раз­
л И ч н ы е средства обще н и я . Вполне
логи ч н ы м казалось искать ключ к
нерас ш ифрован ному коду с по­
мощь ю кода рас ш и фрованного. Н а­
п равлен н ы й п о иск п р и нес ус пех.
Была н а йдена стел а с клиноп исной
записью шумеров имен и одного из
фараон ов. Подб ирая раз н ы е имена,

нашли соответствие клинописи древ­
неегипетским буквам " .
Подобным п р и н ц и п ом дешифров­
к и воспол ьзовал ись амер и канские
ген ет и к и б и о х и м и к и М . Н иренберг
и Дж. Маттеи. Клетка знает код,
справедл иво с ч и тали о н и , значит,
надо ее и сп росить : в вест и в нее
и заставить рас п оз н ать искусственно
составленную РНК и в ыдать ответ бел ок. Ученые использовал и , разу­
меетс я , не жи в ы е клет к и , а экстрак­
ты и з н и х , которые сохра н и л и спо­
собн ость с и н тези ровать белок на
Р Н К , н о не имел и ферментов, рас­
щеп л я ющих Р Н К . Иначе искусствен­
н ая РНК была бы тут же «съеде­
на»- расщеплена и использована
н а строение собствен н ы х клето ч н ы х
элементов. К экстракту из бакте­
р и й - к и шечной палочке - добави­
л и Р Н К , состоящую толь ко И З У.
Тем самым системе был задан пер­
вый воп рос : какой ам и нок ислоте
соответствует « Простой» кодон УУУ.
Ответ поступил тотчас же : кодон
.
УУУ прогр амм и рует аминокислоту
ф е н илалан и н . Сообще н и е М. .Ни­
ренберга на Междун ародном био­
х и м и ческом кон грессе в 1 96 1 году
в Москве вызвало сенсаци ю !
Очень скоро подоб н ы й перевод
сделали дл я н екоторых других ам и­
нокислот. Одн ако окон чател ь н о ре­
ш ить п роблему удалос ь , когда на
помощь биохим икам п р и ш л и х и м и ­
к и-си нтет и к и .
С н а чала науч ились
с и н тези ровать корот к ие фрагмен­
ты Р Н К с задан ной посл едов ател ь­
ность ю - двой к и , а потом и трой к и
нуклеотидов. Из т а к и х двоек и тро­
ек п р и содейст в и и ферментов со­
став л я л и дл и н н ы е цепи - пол и нук­
леотиды, где он и повтор ялись м н о­
го раз. Пол и н уклеот иды добав л я л и
в клето ч н ы й экстракт и оп редел яли
и х соответств ие образуемым бел ко­
вы м цеп я м . В 1 967 году генет иче­
с к и й код был полностью расш иф­
рован и составлена « переводная»
таблица соответстви я кодонов опре­
дел е н н ы м аминокислотам и л и «стоп­
с и гналам » . За эти исследован и я по
74

Т АЙ Н О ПИ С Ь ПР И Р ОД Ы

расш ифровке

генетического

кода

М . Н иренберг совместно с Р. Хол л и

и Х . Кораной, б ы л и удостоены Но­
белевских п рем и й .
Самое замечательное - абсол ют­
ная ун иверсал ьность генет ического
кода. Одн и и те же кодоны соответ­
ствуют тем же белкам у бабочки
и акул ы, у кишеч ной палочки и ч е­
ловека, у растен ий и млекопитаю­
щих . Такое п оразител ь ное едино­
образие предполагает и высочай­
шую степень надежности, устойчи­
вости в эволюции . Природа п реду­
смотрела многоступенчатую защи­
ту своего главн ого секрета. Это в
самом деле жизненно необходимо.
Ведь каждое существо н а Земле,
каждая его клетка, непрерывно
производит н а основе общего ун и­
версального кода свой строго и нди­
видуал ь н ы й н абор бел ков, которы й
может, к а к , например, у человека,
достигать милл иона разл ичных ва­
риаций . Набор белков и обеспечи­
вает отл и ч ие человека от динозав­
ра, рыбы от п чел ы, блондина от
брюнета, то есть точно сохран яет
наследствен ные признаки . Пред­
ставьте себе, что код внезапно
чуть-чуть изменился . Всего один ко­
дон измен ил одну букву на другую.

Это означает, что его смысл стал
соответствовать совсем другой ами­
нокислоте и производимый белок
тоже окажется немного другим .
Каждый кодон встречается не в
одном, а во многих генах. И со всех
этих генов начнет с ч итыватьс я не­
точ на я информаци я, будут синтези­
роватьс я «порченые» белки с не­
·
прав ильной ами нокислото й . А заме­
на одной-еди нственной аминокисло­
ты в одном бел ке способна нару­
шить его фун кции и при вести не
тол ько к гибел и клет к и , н о и в кон­
це кон цов к гибел и всего орган из­
ма. Пон ятно, скол ь важно сохран ить
код точным и строго неизмен н ы м
в ходе эволюци и , р а з он един дл я
всего живого.
Человеческий разум, проникнув
в тайну главного шифра природы,
конечно же, постарался испол ьзо­
вать полученное знание. О бурно
разв ивающейся генети ческой инже­
нерии и новой биотехнологии в ы
узнаете «ИЗ первых рук»- о т и з­
вестного специал иста в этой облас­
ти академика Александра Алексан­
дров ича Баева, академика-секрета­
ря Отделени я биох и м и и , биофизи­
ки и химии ф и зиологически актив­
н ы х соединен и й .

75

ИНТЕРВЬЮ

ИНТЕРВЬЮ

А кадеми к
А . БАЕВ

« НО Ж Н И ЦЫ »
И « ВЫК Р О Й КИ»

для

Б ИО М О Л Е К УЛ

- Б и ох и м и я н а w и х

д не й с овсем

терм и н

11 rенетическая

инжен е р и я ))

н е п о х ожа на ту х и м и ю жизни, к о­

стал

торая с уществовала д в а - т р и десяти ­

к и м от б и ол оrической н а у к и л ю д я м ,

летия

мало к т о п р е д с т а в л я е т , что означа­

н а зад.

П остижение

наследствен н ос т и ,
т и ческоrо

законов

устройства

а п п арата

хорошо

известен

даже

дале­

rене­

ет конкретно столь экзот и ч н ое со­

с п особствовало

ч етан и е понятий и уж тем более -

п оразител ь н ым отк р ы т и я м и п р и в е ­

сс как это делаетс я 11 . M o r y я п о п р о ­

л о к р ожде н и ю п р и нци п иально н о ­

сить

вой

области

вич, р азъясн ить, п усть в общих чер­

кой

и н ж е н ер и и,

себе

б и ол о r и и - r е н е т и ч е с ­
п р и к овывающей

п р и с тал ь н ое

в н им а н ие.

Вас,

Александр

Александро­

к

тах, в чем ос новы этоrо волнующе­

Хотя

r о в оображен и е научноrо н а п равле-

76

"ножн и цы " и « ВЫ К Р О ЙК И » д л я Б И О МОЛ Е К У Л

ния. Как именно ман ипуn ируют с
rенами, как перестраивают и ((тасу­
ют)) их, а rnавное, как удается пере­
деnать аппарат насnедственности,
навязать ему друrую проrрамму!

- Терм ин и в самом деле звучит
экзот и ч н о : « ге н ы » - еди н и ца на­
следствен ной зап иси, святая святых
жи вого - в сочетан и и со строго
« ин жене­
пон ятием
техн и ческим
р и я » . Однако сущность м етода от­
ражена очень точ но. Генетическая
и нжен е р и я - сознател ь н ое, нап рав­
лен ное конструирован и е ( п оэтому
« и нженер и я » ) функционал ь н о ак­
т и в н ы х , то есть способ н ы х работать
в н е орга н и зма, генет и ч ес к и х струк­
тур. Их называют « рекомби нант­
н ы е Д Н К » . Ну, а п роще говор я, это
конструирование, воссоздан ие ис­
кусств е н н ы х п рограмм наследствен­
ности . П оэтому н е совсем оправда­
но употребл е н и е как синонимов
двух бытующих н ы н е в литературе
«генети ческая
и н жене­
назва н и й
р и я » и «генная инженери я » . Ведь
смысловое содержа н и е у них н е­
од инаковое. «Ге н н а я » произносится,
конечно, л егче, но п одразумевает
только ген, а генети ческая - это в с я
н аследственная программа. П оэто­
м у «генет и ческая», то есть с в я зан­
ная с генетикой, куда точнее п ере­
дает суть дела. Правомоч н о вести
речь даже о биои нженер и и , п о­
скольку понятие становится все бо­
лее ш ироким и относится к белкам
и клетке в целом .
Генети ч еская и н женер и я , как и
нап равлен и я ,
другие
некоторые
истор и чески воз н и кла н а стыке н е­
скол ь к и х б и олог и ч еских наук и ее,
безусл овно, м ожно с ч и тать п р я м ы м
потомком молекул ярной ге нетик и .
А непосредствен н ые ее « родите­
л и »- х и м и я ферментов и х и м и я
нуклеиновых кислот. Формал ь н о й
датой появлен и я этого перспектив­
н ого детища назы вают 1 972 год,
когда у ч е н ы м впервые удалось
получить гибридные -«сконструи­
«скомби н и рованные»
рова н н ы е » ,
молекулы с наследствен н о й про-

граммой, зал оженной в них в соот­
ветст в и и с «рецептом » - заранее за­
думан н ы м планом. Их-то и н азвал и
« рекомби нантные Д Н К » . Открылись
пути к совершенно новой отрасл и
науки - к новой биотехнологи и, к
созда н и ю науч н ы х основ для раз­
работки производствен н ы х п роцес­
сов, не п росто использующих п р и н­
ц и п ы и агенты биологических реак­
ци й , но осознанно направл я ющ и х
и модерн и з и рующих и х по заранее
намечен ному циклу.
Ведь разнообразные б и ох и м и ч ес­
кие п роцессы с участием м и кро­
орган измов использовались л ю д ь м и
с глубокой древности . Получен ие
кисломол о ч н ы х п родуктов, хл ебо­
п р имеров
в и н одел и е . "
печение,
много. Но до открыт и я м и к роорга­
н и змов н и кому и в голову не п р и­
ходило, что действуют там н а бла­
го человека « крошеч н ы е тружени­
к и » . Лишь после того как была вы­
явлена их рол ь , а сами о н и тщатель­
н о изучен ы , родил ись тех н ич еская
б и ох и м и я и м и кроб иологи я , науч­
н ы е дисци п л и н ы , успе ш н о разви­
вающиеся в н а ш и дн и и дающие
неоцен имо огром н ы й практическ и й
в ы ход. Нов ы й стимул к расцвету
этих важн ы х науч н ы х нап равл е н и й
дала
ге нети ческая
и
клето ч н а я
и нженери я ,
радикал ь н о
от
них
отл и чающаяся . В биои нженери и ис­
следователь , стараясь получ и ть н уж­
н ы й п родукт, не довольствуется
тем, что предоставила в готовом
в иде природа : существующим ми к­
роорга н и змом, живой клеткой . О н
целенаправлен но конструирует, соз­
дает в л аборатори и , руководству­
ясь открыты м и законами, генетиче­
ские структуры.
Живая клетка - своеобразн ы й м и­
н иатюрн ы й х и м и чески й комби нат
с и деаль н о отработанной техноло­
гией. Н и чего л и ш него, н и чего не­
нужного, все п роцессы четко от­
регул ированы и и дут в строгом
согласи и с тщатель н о в ыверен н о й
н аследственной программой, содер­
жащейся в молекулах ДНК. За в ы77

И н т ер в ь ю З

п ол н е н и е « п рои зводственного п л а­
н а»- с и нтез разл и ч н ы х белков отвечает «центр уп равлен и я » : бл о­
к и-ген ы , кажд ы й и з которы х «веда­
ет»
в ы работ к о й
оп редел е н н о го
п родукта, в ы п ол н я ющего свои, за­
висящие только от него операци и
в клетке.
Понятно, что, вмешавш ись в со­
ответствующую генети ческую п ро­
грамму, в водя в клетку новую гене­
т и ческую и н формац и ю в форме
рекомби н ан т н ы х м олекул ДН К , ис­
следовател ь может пол у ч ить ор га­
н и зм, измен е н н ы й по заранее н а­
мечаемому плану.
- Н о идея о воспроизведен ии в
nаборатори и rенетичесю"х п роцес­
сов давно увnекаnа ученых, и умо­
зритеnьно можно п редставить от­
деnение rенов от кnетки и пере­
садку их в кnетки друrих орrаниз­
мов. Вопрос - как! Ведь это, соrnа­
с итесь, дnя непосвященных боnьwе
п охоже на фантастику, чем на ре­
аnьную акцию... Что же это за
(( н ожницы)), которыми удаnось раз­
резать такую хрупкую и одновре­
менно стоnь надежно защищенную
моnекуnу ДНК на куски и отдеnить
разные выбранные куски друr от
друrа!

- Возможность извлекать и п е­
ресаж ивать ген ы - и в самом деле
фантаст и ч еское, гран и ч ащее с ч у­
дом научное достиже н и е . Сверш ить
такое удалос ь , как я уже говор и л ,
благодаря п рогрессу ф и з и ко-х и м и­
ческой биолог и и , в частнос:: т и ус пе­
хам х и м и и ферментов и х и м и и нук­
леиновых кислот. Инструмент дл я
ультратон ких операци й дала имен­
н о б и ох и м и я . Углубле н и е знан и й о
работе живой клетки открыло пути
дл я л абораторн ого и даже промыш­
л е н н ого испол ьзован и я содержа­
щихся в ·не й б и ологи ч�ских катал и­
заторов - белков-ферменто в . В и х
п р и сутств и и х и м и ч еские реакц и и
и дут, ч т о называется, идеал ь н о : б е з
п одогрева, п р и нормал ь н ы х тем п е­
ратурах и давл е н и и , с ускорен ием
в м и л л иарды раз. Поскол ьку дейст-

вие ферментов строго избиратель­
но ( кажд ы й и з них преобразует од­
ни строго определе н н ы е соед и н е­
н и я , п р и чем л и шь в одн ом нужном
нап равл е н и и ) , он и станов ятся неза­
м е н и м ы м и п омощн иками дл я уни­
кал ь н ы х
ман ипуляций
с
живой
ткань ю . После того как науч ил ись
в ыдел ять и очищать ферменты, соз­
дание искусствен н ы х генет и ч еских
структур стало тех н н ч ески реал ь н о й
задачей.
Если углубиться в детал и , то рас­
цвету своему генетическая и н жене­
р и я обязана и нтересн ы м фермен­
там, носящим- назван и е рестриктаз.
Их откры л и , как и н огда бы вает,
при совсем других исследован и ях,
а име н н о : в поисках ответа на воп­
рос о том, как бакте р и я м удаетс я
расправиться с п ро н и к ш е й в клетку
чужеродной ДНК. В л аборатор ном
эксперименте это может быть ДНК
другой бакте р и и , ДНК бактерио­
фага.
Естественно, в оз н икло п редполо­
жение, что орудием расправ ы дол'­
жн ы быть особые разрушающие
ДНК ферменты, умеющие «узна­
ваты> и способ н ы е р·а зорвать в
оп ределе н н ы х местах не одну, а
сразу две комплементар н ые - до­
пол н я ющие друг друга - н и т и ДНК.
Цел енап равл е н н ы й п оиск п р ивел к
открыт и ю ферментов, н азван н ы х
рестриктазам и, идеаль н ы х , создан­
ных самой п р и родой и нструментов
для генетической и нженер и и . У да­
лось в ь1 дел ить рестри кт аз ы , узн аю­
щие в ДНК с феноменал ь н о й точ­
ностью самые разл и ч н ы е нуклео­
тид н ы е
последователь ности - по­
рядок «букв кода» и атакующие,
разры вающие и х в строго опреде­
ленном месте.
К п р имеру, в И нституте эп иде­
м иолог и и и м и кроб и ологии и м е н и
Н . Ф . Гамалеи А М Н СССР была по­
лучена первая советская рест р и кта­
за, которая нашла ш и рокое п р име­
н е н и е как в наше й стране, так и за
рубежом . Поиск ее длился более
четырех лет. С отрудн и к и л аборато78

«Н О Ж Н И ЦЫ » И « В Ы К Р О Й К И » ДЛЯ Б И ОМОЛЕ КУЛ

р и и ожоговых и нфекци й под руко­
водством профессора А. Ф . , Мороз
став и л и м н ожество оп ытов с раз­
л и ч н ы м и штаммами м и кроорган и з­
мов, пока упор н ы е поиски не увен­
чались успехом. Стар ш и й науч н ы й
сотруд н и к Л . И . Глатман и врач
М. Б . Яблокова обнаружил и в штам­
ме к и шечной пал о ч к и рестри ктазу
с у н и кал ь н ы м и свойствам и . Ген,
контрол ирующи й ее прои зводство,
был локализован в плазмиде. Надо
был'о в ыдел ить плазмиду. Но оказа­
лось, что в бактер и я х , обладател ях
цен ной рестриктазы, н аходится не
одна, а цел ых шесть пл азм ид! При­
ш лось проявить н емало и зобрета­
тел ьности и терпен и я , чтобы вы­
явить именно ту плазм иду, которая
синтезировала фермент, назван н ы й
сотруд н и ками л аборатор и и EcoRV .
Одновреме н н о изучение и анализ
рестр и ктазы вел и и исследовател и
из Всесоюзного научно-исследова­
тельского инст итута генет и к и и се­
лекции пром ы ш л е н н ы х м и к роорга­
н и змов.
П q_сле заверш е н и я первого этапа
работы в л аборатор и и удалось п о­
лучить жел ан н ы й фермент, однако
в весьма небол ь ш и х кол и ч ествах .
А чтобы как можн о с корее перейти
к промышленному производству
EcoRV, необходимо было резко
увел и ч ить его выход. Поэтому вто­
рой этап работы провод и л и уже
в нашем Институте биох и м и и и
ф изиологи и м и кроорга н и змов АН
СССР в Пущино. Актив ное участие
в нем п р и н имал и многие исследов а­
тел и , в том ч исле и молодой уче­
н ы й А . Н . Кравец.
Решение задачи удалось найти в
срав н и тельн о корот к и й с р ок. П о­
могл и методы генетической и нже­
нери и . О казалось, что ген ы , управ­
л я ющие производством рестри кта­
зы, локал и зованы ,на неболь ш о й
плазмиде , а э т о з н а ч итель н о облег­
чало их в ыделен и е и «тиражирова­
н ие» - клон ирование, говоря науч­
ным язы ком . В общем, ген ы вкл ю­
ч и л и в другую плазм иду, которая

обладала способность ю резко акти­
в и з и ровать и х работу. В результате
были получены качестве н н о новые
штаммы м и кроорга н и змов - супер­
п родуцентов рестри ктазы
EcoRV,
ч то позвол ило увел и ч и ть ее про­
изводство более чем в сто раз. Это
была уже сол идная основа дл я соз­
дан и я промы шленной технологи и .
П ромы шлен н ы й вы пуск фермента
начал и в н ашей стране и за руб ежом.
Работа советс к и х ученых защищена
авторс к и м и с в и детельства м и , п ро­
даны л и цен з и и .
Хот я пром ы ш л е н н ое производ­
ство нал ажено, рестр иктаза п родол­
жает быть п р едметом активн ого
изучен и я советских и зарубеж н ы х
исследователе й . Эксперименты п о ­
казал и , ч т о E c o R V весьма удоб н а я
модель для в ы яснен и я одного из
ключевых вопросов современ н о й
молекул ярной б и ол о г и и , а и м е н ­
н о - определ ен и я механ и змов бел­
ково- нукл еин о в ых взаимодейств и й .
- Значит,
наwли
не
только
« н ожн ицьн>, н о и клей. Что же он
собой п редставл яет ! Н еужели фер­
менты столь ун иверсальны!

- П редста вьте, так оно и есть .
Еще д о открыти я рестри ктаз был
Д НК-ли газа.
фермент
и звестен
В при роде л и газа зал е ч и вает разрыв
п р и поврежден и и молекулы ДНК,
восстанавл и вая ее п ервоначальное
состоян ие. Пока к ДНК н е могл и
подступ иться, н а л и газу н е обраща­
ли особого в н иман и я . Од н ако ее
у н и кал ь н ы е способности очень п р и ­
годились, когда воз н и кл а необходи­
мость надежно соед и н ить в п ред­
сказуемых точ1:<ах разрезан н ы е кус­
ки главной молекулы орган изма.
Л игазы, как и рестриктазы, стол ь
же важн ы й и н струмент, без кото­
рого перестройка, « перетасовка»
генов была бы невозможной . Ведь
есл и м ы хотим получить гибр ид­
ную, реком б и н антну ю молекулу,
мало ее разрезать на избран н ы е
зап иси. Необход имо, чтобы эти
записи соеди н и л ись не как попало,
случа й н ы м образом, а составил и
79

И нте рвью 3

П уть от не з на ния к зна нию сегодня ускоряю т и о бле гча ют удив ит ел ь ные пр и б оры и ус тро й с т ­
в а, по зв оля ю щ ие fm о трога т ы1 саму fr искру жизни 11 .

М ожет «тасоват ы) и объедин ять ге­
ны особей , весьма далеко отстоя­
щих друг от друга на эвол юцион­
ной лестн ице. М ежвидовой барь­
ер - неодол имое преп ятствие в
природе , глав н ы й стопор в работе
селекционеров � дл я генетической
и нженерии почти не существует.
М агическое благоговение перед

«св я зный текст)) - подобранн ую эк­
спериме нтатором программу. Вот
здесь и незамен има л игаза. С нач а­
л а на выделенную ДНК воздейст­
вуют соответствующими рестрикта­
зами , а затем добавл я ют л игазу , и
исследов ател ь создает в пробирке ,
в при нципе , л юбые комбинации .
80

н Н ОЖНИ Ц Ы н И н В Ы К Р О й К И н ДЛЯ Б И О МОЛЕ К УЛ

л юдей т яжелей шее расстройство д и абет, ил и сахар ную бол е з н ь . Из­
л е ч и вать ее еще н е н ауч и л и с ь , п о­
этому н ужно посто я н н о п оддержи­
вать определ е н н ы й уров е н ь сахара
в орга н и зме и нъекци я м и и нсул и н а .
Ежедн евные укол ы н е п р и я т н ы сами
п о себе, н о гораздо более н е п р и­
ятно, что используем ы й в качестве
л е карства и нсул и н живот н ы х н е вос­
п р и н и м аетс я некоторым и л юд ь м и ,
н е дает желаемого эффекта. П р и ­
ч и на, прояс н и в шаяся н е д а в н о , за­
к л ю ч ается в некотором отл и ч и и
структуры бел ковой молекулы ин­
сул и н а человеческого орган изма и
и н сул и н а жи вотного . Следовател ь­
но, н адежн ы м л екарством м ожет
служить тол ь к о и н сул и н человека.
Но где взять его в таких бол ь ш и х
кол и ч ествах? С н а ч ала возн икла идея
получать и нсул и н с помощью х и м и ­
ч еского с и н теза, т е м более ч т о
п ол н ы й а м и н окислот н ы й состав это­
го бел к а был расш ифрован одн и м
и з первых . Молекула е г о н еболь­
шая, цеп ь состоит всего и з 51 ами­
нокислотного
остатка -«бел ковых
слов » , расположе н н ы х в две н и т и ,
с в я з а н н ы е «мостикам и » . Ко гда клет­
ка н а ч и нает с и нтез и нсул и н а , то на
одном и з первых этапов прои зво­
дится
проинсули н - предшествен­
н и к, имеющий в молекуле 86 ами­
нокислот и специальную соед и н и ­
тел ь н у ю цеп ь , которая обеспечи­
в ает необходи мое пространствен­
ное расположе н и е - « ар х и те ктуру»
обеи х основ н ы х н итей самого и н с у­
л и н а . Напом н ю , что «архитектура » ,
в бол ь ш и нстве случаев, оп редел яет
актив ность молекул ы .
В середи н е 60-х годов с и нтет и че­
ский инсул и н получ и л и в С Ш А ,
Ф Р Г и КНР, но стоил он невероятно
дорого. ·
Рентабел ь н ы й и эффект и в н ы й вы­
ход дала ген етическая и нжен е р и я
в сочета н и и с х и м и ческ и м и метода­
ми с и нтеза отдел ь н ы х звеньев цеп и
нуклеиновых к ислот - нуклеотидов,
развитых л ауреатом Нобел евской
прем и и Г. Кораной и друг и м и уче-

геном исчезло. С н и м обраща ются,
как с обы ч н ы м биох и м и ческим п ре­
паратом - ф рагментом Д Н К , выде­
л е н н ы м л ибо из какого-л ибо орга­
н и зма, либо с и нтезирова н н ы м в ла­
боратори и .
- Это, пожалуй, уже н а грани
человеческого
воображен и я !
Не
природа, а экспериментатор стано­
вится творцом существ, порожден ­
ных его сознанием . . . П оистине пе­
рестанеwь удивляться русалкам и
кентаврам
из
сказок.
Неужел и
когда-нибудь станет возможно соз­
дание. . . ну, хотя бы передвигаю­
щихся деревьев!

- Фантазировать н а столь со­
блазн ител ьную тему можно, разу­
меется , бесконечно, но, не в оби­
ду будет сказано, такие фантаз и и
весьма далеки о т исти н н о науч но­
го воображе н и я . Кстати , сказо ч н ы е
персонажи кажутс я н ы н е достаточ­
но п р и м и т и в н ы м и в срав н ен и и с
п одл и н н ы м и возможностя м и науки .
Если говор ить о перспект ивах, то
станов ятс я реал ь н остью куда более
полезные, хотя и н еожида н н ы е
сочетан и я . Например, соед и н е н и е
бактери и с расте н и е м . Надеюсь
быть правильно п о н я т ы м . Речь, ра­
зумеетс я , и дет не о монстрах, не о
бактер и я х , размером с дерево . Го­
воря серьезно, сегод н я в искусстве
рекомбинации уже намет ил ис ь пу­
ти н аправле н н ы х измен е н и й , когда
в ходе эксперимента в м икробную
клетку вводятся чуждые дл я н ее
ген ы , даже ген ы человека. П р и
этом можно добиться так и х измене­
н и й н асл едстве н н о й п рограммы, что
чужерод н ы й ген н а в яжет свой тип
обмена и клетка н а ч нет произво­
дить несвойстве н н ы й ей продукт.
Так теперь будут в п ромышлен ных
масшт абах получать, к п р имеру,
человечес к и й инсул и н . И нсул и н важн е й ш и й белок, вырабатыв аем ы й
п оджелудочной железой и относя­
щийся_ к так н азываемым гормонам .
Он регул и рует углеводн ы й обм ен,
в частност и уровень сахара в кров и .
Недостаток гормона вызывает у
81

И н т ер в ь ю 3

н ы м и . Н ы н е в Институте б иоорга н и ­
ч е с к о й х и м и и и м . М . М. Шем я к и н а
завершена работа н ад препаратом
ч еловеческого и нсул и н а , произ во­
д и мого с пом ощь ю бактер и й . Ко-.
рот к и е, с и нтет и чес к и е фрагменты
ге н а с ш ивают вместе л и газой . За­
тем создан ны й таким образом ген ,
програм м и рующи й сборку белка­
и н сул и н а, в месте с участкам и , обес­
п е ч и вающим и его активность, с о­
ед и н яют с рекомби нантной ДНК,
которую вводят в бактер и ал ь н ы е
и л и дрожжевые клетк и . Сочетан ие
х и м и ко-ферментат и в ного м етода с
ген н о-и нженерной тех н и ко й дает
возмож ность п ол у ч и т ь п ер в и ч н ы й
п родукт - прои нсул и н ,
н арабаты­
ваемый бактери я м и . А и з прои нсу­
л и н а легко и н едорого п р о и зводить
и нсул и н , тем более что именно та­
к и м путем - ч ерез стад и ю проин­
сули на, как я у п ом и н ал,- образует­
ся гормон у человека . Вот од и н и з
н агл я д н ы х п р имеров промышлен­
ного б и отех нологического п р о и з­
водства .
- Как же удается ввести реком­
бинантную ДНК в бактери и ! Ведь
всеrда считаnось, что п р ирода пре­
дусмотреnа сверхнадежную защиту
насnедственной проrраммы. Каким
образом ((обманывают11 естествен­
ную защиту и изменяют ДНК живо­
rо существа н а ДНК ((из пробирки11 !

- Воп рос закономер н ы й , и сразу
подчеркну : п роблема еще дал ека
от окон ч ател ь ного решен и я , хотя
практ и ч ес к и е результаты в п ечатля­
ющи и ощут и м ы . К о н е ч н о, одно
дел о - создать гибридную м олеку­
лу в п робирке, и совсем другое сделать так, чтобы она заработал а
в кетке, была б и ол о г и чески актив­
на: могла н ормал ь н о дел итьс я, да
еще мен ять н аследствен н ы й а п п а­
рат своего н о в ого обитал и ща. Соб­
ствен но, эта п роблема - осн о в н а я
в генет и ч еской и н же н ер и и .
Н о к счаст ь ю , сама ж е п р ирода
п одготовила дл я иссл едователе й за­
м е ч ател ь н ы й с ю р п р и з в в иде ори­
г и н ал ь н ы х образован и й , назван н ы х

п л азмидами . Я их у п ом и н ал в п р и­
мере с рестр и ктазой EcoR V . Как
ч асто случ аетс я, открытие плазмид
амер иканским генет и ком , лауреа­
том Нобелевской прем и и Дж. Л е­
дербергом в н а ч ал е 50-х годов н е
п р и влекло тогда особого в н и м а н и я .
В к и шечной п алоч ке, постоя н ном
обн аружил и,
человека,
спут н и ке
кроме основной ДНК, всегда при­
вязанной к одн о й , «своей» клетке,
еще мален ь к и е автоном н ы е ДНК,
котор ы м и бактер и а л ь н ы е клет к и
охот н о обмен ивались. В ы я с н и л ось,
что и у в ы с ш и х орган измов, кроме
основной, ядерной ДНК, в цито­
плазме тоже существуК>т малень­
к и е ДНК - плазмиды .
О плазмидах заговор и л и через
несколько лет, п р и чем н е б и ох и м и­
к и , а мед и к и . Пытаясь установить,
почему стол ь эффект и в н ы е при ле­
чен и и д и зентер и и антибиот и к и не
действуют н а н екоторых бол ь н ы х ,
обн аружи л и , ч т о бактер и и , которы­
ми заражены л юд и , обладают плаз­
м идам и , содержащи м и по н есколь­
ку генов, усто й ч и в ы х к раз н ы м
а н т и б и о т и к а м . Затем удалось в ы ­
яснить, что вообще в с е ген ы , устой­
ч и в ы е к антибиот и кам и так ослож­
н и в ш и е борьбу с разл и ч н ы м и и н ­
фекци я м и в к л и н иках, всегда рас­
полагаютс я в плазм идах . А посколь­
ку эти автоном н ы е ДН К свободно
переходят и з одной бактер и и в дру­
гую, стой кость к тем и л и и н ы м
антибиот и кам распростран яется сре­
ди бактери й с той же быстротой ,
с какой на н и х воздействуют. На­
п р и мер, бич хирургических кл и ­
н и к - стаф илококковая
и н фекци я
оказалась н еистребимой и м ен н о из­
за плазмид. Естествен н о, их начали
детал ь н о изучать .
Плазмида вне клетки - это п рос­
то маленькая молекула ДНК . Внут­
ри же нее она н а ч и н ает п о ч т и
«осмысленно» функци о н и ровать, и с ­
п о л ь з у я часть клето ч н ых ресурсов
для своего размноже н и я . П равда,
строго огран и че н н о , не разрушая
место своего обитан и я - клет ку82

" н ож н и ц ы " и " В Ы К Р О Й К И » д л я Б ИО МО Л Е К УЛ

И н т ер в ь ю 3

хоз я й ку . Кстати , такая особен н ость
в корне отл и ч ает плазмнду от в и­
руса. Есл и в и рус - ал ч н ы й х ищ­
н ик, у н и чтожающи й клетку, в ко­
торую проник, то плазмнда, образ­
н о говоря, напоминает домашнее
жи вотное. У бактери и может быть
несколь ко,
или
плазмнда
одна
а может н не быть вовсе. П ри
бла гоприятных внеш н и х услов и я х
п р исутств ие ил и отсутствие плаз­
мнд н е вл и яет на «самочувствие))
клет к и . Но как только услов и я
м е н я ются н клетка попадает в о
враждебную е й среду (скажем,
п е н ицилл и н ом ) ,
стал к и в ается
с
плазмнды, слов н о верные собак и ,
бросаются н а защиту хозяина. О н и
н а ч и н ают в ырабатывать специаль­
ный фермент п е н н ц н л л н н азу, кото­
ры й разрушает врага, п оз вол я ет
бактери и выжить. Союз, п о всей ви­
д и м ости , взаимов ы год н ы й . "
И в от п рокляти е дл я медиков с п особность плазмнд переходить
« Н З рук в руки)) , от бактерии к
бактер и и ,- оказалась
цен н е й ш и м
п одарком дл я генет и ч еской и н же­
н е р и и . Если плазмнды извлечь и з
бакте р и и и в вести в н и х чужую
ДНК, а затем в н ов ь п р имешать та­
кие гибридные п л азмнды к бакте­
р иал ь н ы м клеткам, то ч асть гибри­
дов обязатель н о окажется жи зне­
сп особ н о й и будет успеш но размно­
жаться в бактери ях .
С помощью рестриктаз и л и газ
получают гибридные структур ы , со­
держащие фрагменты ДНК и з лю­
б ы х орга н измов. Затем гибридн ы е
п л азмнды размножают в бактер и я х­
хозяевах, многократно реп родуци­
руя, повтор я я п ри этом включен­
ный участок ДНК. Процедура н а­
зы вается клонированием. Именно
клон ирова н и е дает ун икал ь ную в оз­
м ожность не тол ько м а н и п ул и р о­
вать генами, н о и ус ил ивать с п особ­
н ость жив ы х клеток с и нтезировать,
н арабатывать новые дл я них в еще­
ства в бол ь ш и х кол и чествах . Вот
основ ной п р и н ци п генети ч еской ин­
женери и . Своего рода трюк, п од-

с казан н ы й п р и родой, которы й ус­
пешно включила в свой арсенал
наука.
- Какие работы советских иссле­
дователей В ы считаете наиболее
значимыми для развития этоrо ин­
тересноrо направления !

- Их немало. Я уже говорил о
с и нтезе инсул и н а в Инст итуте б и о­
орган и ч еской хим и и и м . М. М. Ше­
м я к и н а . Там же проведе н ы осново­
п олагающие исследова н и я п о био­
с интезу человечес кого и нтерферо­
на. Так называют особое в ещество,
которое в ыдел яют клетки живот­
н ы х , п одверг ш ихся нападе н и ю ви­
преп ятствует
И н терферон
руса.
размноже н и ю ДН К-в ирусов и при­
дает н езараже н н ы м клет кам устой­
чи вость к в и р усной и нфекци и . Де­
тал ь н ое изучение этого фактора в
течение четверти века позвол и л о
в ы явить структуру и нтерферонов,
и х биологические свойства, способы
б иос и н теза и механизм действ и я .
Открывалась возможность исполь­
зова н и я их в лечен и и разл и ч н ы х
т яжел ы х забол еван и й . Однако даже
д л я к л и н и ческих исп ытан и й , не го­
воря уже о ш и роком лечебном
применен и и , требовалось бол ь шое
к ол и ч ество и нтерферона, который
м ожно было п ол у ч ить тол ько от ч е­
л овека. Есл и сказать, что нз каждо­
го л итра кров и можно выделить
всего од и н м и крограмм интерфе­
рон а, дозу, достаточ ную л и ш ь дл я
одной инъекци и , станет ясно, сколь
жизненно в ажн ы был и новые источ­
н и к и цел ител ь н ого в ещества. Од­
н им из таких источн иков стал и в
п оследнее врем я сконструирован­
ные м етодам и генети ческой и н же­
н ери и м и кроорган измы, синтези­
рующи е ч еловеческ и й и нтерферон
с в ы сокой эффект ивностью. Замечу,
что клон и рован и е его генов - зада­
ча чрезвычайной сложност и . В сме­
си и нформаци о н н ы х РНК, кодирую­
щ и х разл и ч н ы е бел к и , всего около
одной десятой п роцента РНК, коди­
рующи х именно и нтерферон. Тем
н е менее гены трех в идов н нтер84

« НО Ж Н И Ц Ы » И « В Ы К Р О Й К И » Д Л Я Б И ОМОЛЕ КУЛ

феронов - л е й коцитар н ы х , ф ибро­
бластных, имму н н ы х - удалось вы­
дел ить, в н едрить в плазмиды бак­
терий к и ш е ч н о й пал о ч к и и клони­
ровать, что стало подл и н н ой рево­
люцией и в фундаментал ь н ы х , и в
прикладных исследова н и я х . Благо­
даря достиже н и я м ученых И нсти­
тута биоорга н и ческой х и м и и и м .
М . М . Шемя к и н а и Всесоюзного
НИИ генетики М и н истерства меди­
цинской и м и к робиологи ческой п ро­
мышле н н ости СССР н ал аже но про­
изводство и н терферонов на создан­
ных п родукти в н ы х штаммах бакте­
рии к и ш е ч н о й пало ч к и . У далось
«Вос п и таты> бактери и , способ н ы е
си нтезировать сот н и м и крограмм
цен не й шего вещества в расч ете н а
л и т р раствора с клет кам и .
Поскол ьку арсен ал генет и ч еской
инженер и и п осто я н н о рас ш и р я етс я,
процесс полу ч ен и я и нтерферонов
совершенствует с я . С е й ч ас их ген ы
клон ирован ы в дрожжи и в кл етки
высших м и кроорган измов, облада­
ющих ядром. Вероятно, имен н о
такой с п особ станет в ближайшем
будущем наиболее эффект и в н о й
ос новой пром ы шл е н н ого производ­
ства других и нтерферонов ч елове­
ка. Мало того, в ы я с н е н и е специ ф и ч ­
ных особен н остей разл и ч н ы х в идов
интерферо н ов , сопоставлен ие их
структурн ы х и фармакол о г и ч ес к и х
отл и ч и й откры л и п у т ь к улучшен и ю
полезных свойств с п омощью н а­
правле н н ы х и з ме н ен и й ген ов. Уже
создаются гибридные ген ы , кото­
рые п осле в веде н и я в клетку-хо з я и­
на будут п рограм м и р овать с и н тез
гибр идных и нтерферонов. В И нсти­
туте б и оорга н и ческой х и м и и полу­
чены гибриды п од н азван ием аль­
фа-А , альфа-Д, и аль фа-F со свойст­
вами, знач итель н о отл и ч ающимися
от свойств исходны х и н д и в идуаль­
ных веществ. Хотя биология интер­
ф еронов л и шь тол ь к о зарождает­
ся, и н е все ген ы «опознан ы » и
«проч итан ы » , и известно далеко н е
все о том, к а к и н терферон ы дейст­
вуют в клетке, тем н е менее мож-

но утверждать, что уже сегод н я
есть основа д л я созда н и я совершен­
н о новых медицинских препаратов,
может быть н а иболее совершен н ы х
п о своим цел ител ь н ы м свойствам .
- Аnександр Аnександрович, Вы
точно заметиnи, что перед таким и
достижениями бnекнут вопnощен­
ные в сказках мечты о ч удодейст­
венных эnиксирах и воnwебных су­
ществах... Вы рассказаnи об интер­
феронах, инсуn и не. &ыnо бы инте­
ресно узнать, как вообще развива­
ются в С оветском Союзе работы по
изучению и синтезу белков - i"ор­
монов человека - ведь они участ­
вуют в реrуляции роста и развития
всеrо орrанизма, обмена веществ. . .

- Это в самом деле актуал ь­
н е й шее для практических цел ей н а­
правле н и е . До п оследнего врем е н и
н еобход и м ы е мед и ц 1-1 н е горм о н ы
в ы дел я л и глав ным образом и з орга­
нов живот н ы х . Разумеетс я , исполь­
зовать можно было л и ш ь те, кото­
рые н е обл адают ярко выражен н о й
в идовой специф и ч н остью, то есть
оказывают действие тол ь к о л и шь н а
орга н и з мы , откуда он и п ол у ч е н ы .
К п р имеру, инсул и н п ол у ч а ют от те­
л ят и с в и н е й , но не дл я всех л юд е й ,
особен н о детей, он оказываетс я
п р и годн ы м . Источ н иком гормона с о
строгой специ ф и ч н остью, такого,
как, например, гормон роста, слу­
ж и л и органы умер ш и х л юдей , что,
ко нечно, сильно осложн яло его п р и­
ме н е н и е в мед и ц и н е .
Методы генет и ч еской и нженер и и ,
п рогрессирующие г и гантск и м и тем­
п ам и , позвол я ют <( Вживляты> ген ы
человека в бактер и ал ь н ы е клетки ,
создавать штаммы - культуры м и к­
роорган измов ( к и ш е ч н о й и сен н о й
п ал о ч к и , дрожжей и д р . ) , с и нтези­
рующие важн е й ш и е гормо н ы , бел­
ки кров и , н и чем н е отл и ч ающиес я
от человеческ и х . П оэтому очев ид­
но, что в самом бл ижа й ш ем буду­
щем в мед и ц и н е прои зойдет п о­
дл и н н ы й п ереворот . Доступ н ость
ф и з иологически акт и в н ы х веществ
д л я п одробн ого изучен и я их функ85

И н тер в ь ю 3

Q

Е)

Ci)
ф

ф
е

�

ф

ф
2

в

ф
е
4

5

8
дмяю т
(3) .
от
к.t�ето чпо й
степки
Изо.t�ир о вапп ые пр о тоn.t�асты перепосят
в дру го й питате.t� ьпый раствор ( 4) .
Опи растут, образу ю т по в ые кд,еточ­
пые степки и пачипают де.t�иться ( 5) .
Пр имерпо через дв е пе д е.t�и кажд ый
npoтon.tia cт о бразу е т, разрастаяс ь , к о­
АЮ чек пеор гапизоваппых к.ti eroк, па ­
аываемы й микрока.t�.t�юсом (6) . М икро -

По с.t�едовате.t�ь по сть
в·осстапо в.t�е пия
це.t�о го растепия картофе.t�я из npoтo­
n.tiacтa к.t�е тки д,истика. Берут копце ­
вые д,исто чки АЮ.t�0 дого картофе.t�ь пого
кус тика (1) . В спе циа.t�ь пом растворе
(2) .
разруша ют
к.t�еточпые
с тепки
В раствор д обавд,яю т в ещество, застав ­
.t�я ю щ ее
протопм сты
сжиматься ,
округ.t�яться, то есть изо.t�ируют их, о т-

86

" н о ж н и ц ы " и « ВЫ К Р О ЙК И » дл я Б И О М ОЛ Е К У Л

3

6

9
каN�ю сы перено сят в дру го й пита­
тел ь ны й раствор, где они выр астают
в каN�юсы нормаль ного размера (7 ) .
Затем каN�ю сы на чинают раз дед,ят ь ся
по ф унк циям и образуют заро дыше вый
(8) . В но вом питатель ном
по бег
растворе по бег развивается д о нор­
маль но го растения с корнями , которое
высажи вают в по ч ву (9) .

ц и й и пр и ме н е н и я в л еч е н и и б о л е з ­
н ей п о зв ол и т в р яде сл учае в и с це­
л я т ь б о льн ы х б е л кам и чел о в ека, л е­
ка рс т в ом , т оч н о б ь ю щ им в цел ь ,
и ес т е с т в е н ны м д л я о р га н и з ма в е ­
ще с т в ом, н е даю щ им н ежел а т ель ­
ны х п об оч н ы х эфф ек т о в . Ре з у ль т а­
т ы н ауч н ы х и зыс ка н и й и э к сп е р и ­
ме н то в б ыс т р о осв а и в ае т пр ак т и ка .
Со зда нны е мет одам и г е н е т и ч ес кой
и н же н е р ии и б и ох и м и и н екот о ры е
б е л к и , с кажем, п е п тид ны е го р мо ны ,
пр оходят док л и н ич е с кие и л и к л и н и ­
чес к и е и спы т ан и я, а и нс у л ин уже
пр одае тс я в а п т еках .
В к ачес т в е пр и мер а мож н о пр и ­
в е с т и п о л уче н и е колл ек т и в ом л а б о­
р а т о р ии ф у н кцио нальн ой э нз и мо л о­
ги и И нс т и т у т а мо л еку л я рн о й б и о­
л оги и А Н СССР с ома т о т р о п и н а го р мо на р ос т а че л о века - в б ак т е­
р и и к ишеч н о й п ал очки . О с т ан о в ­
л ю сь н ес коль ко п од р об н ее н а эт а ­
п ах раб от ы , п ос кол ь ку в ходе ее
на йде н ы и и сп о льз о ваны в е сь м а
о р и г и нальны е мод и ф и кац и и . Ч т об ы
п о я в и л ась н уж н а я кул ь т у р а б актер ии - ш т амм пр одуце н та го р мо н а,
на до прежде вс его с ко нс т р у и р о ва т ь
Д НК , ко п и р ую щую сс од и н к од н о­
м у )) з а п и сь и нф о р мацио н н ой РНК,
кот о ра я код и р уе т в к л е т ках че л о в е­
ка с и н т е з г о р мо н а р о с т а . В с е го р ­
мо ны , как и в с лучае и нс у л и на , с и н ­
т е з и р уют с я в в и де пр едшес т в е н н и ­
ко в - пр егор м он о в . С л едо в а т е льн о,
н а п е рв ой с т ад ии с о з даю т код и р у­
ю щ ую Д НК пр е г о р мо н о в . З а т ем
к л о н и р уют - м н о г ок р а т н о ко п и р у­
ю т и о пр едел я ют с т р ук т у рн ое с о ­
от в е тс т в и е п о л уче н н ого ге на го р мо н у - сспр оч и т ыв аю т т екс т )) , пр а ­
в и льн ос т ь п ос ледо ва тел ьн о с т и з а п и ­
с и н ук л еот и до в . Од н ако н е б удем
з аб ыв а т ь , ч т о ссс об р а ю) вс е-т ак и г е н
н е с амо г о г о р мо н а, а пр е г о р мо на.
И есл и м и к р оорга н и з м н е с оде р­
ж и т сп ец и ф и чес к и х ф е р ме н т о в , от ­
в ечаю щ и х з а ссс о зр е в а н и е )) г о р мо­
на , т о к л е т к и б удут с и н т е з и р о ва т ь
н е ф и з и ол огичес к и ак т и вны й зр елы й б е л ок - гор мо н , а его пр ед­
ш ес т в е нн и ка . П оэт ому сл едую щ а я
87

Инт е рвью 3

Запечатлен мо ме нт о тделен ия пр о то пла ст о в о т стен о к клетки лис тка карт о феля .

Ра с тущ и й пр о то пл аст у ж е о браз о вал н о в ую кле то чн ую сте нку и на шест о й день пр иступ ил к
перв ому с в о ему пр о це с су клет о чно г о деле ния .

88

« НОЖНИЦЫ »

н

« В Ы К Р ОЙ К И » Д Л Я Б И ОМ ОЛ Е К У Л

стад и я состоит в том, чтобы добить­
ся получе н и я зрелого гормон а.
Здесь главенствующая -рол ь п р и­
надлежит ч исто инженер н ым , кон­
структорским методам : н еобходи­
мо удал ить, « вырезать» л и ш н юю
часть ДНК, п р и этом сократить и л и ,
наоборот, ввест и другую, с одержа­
щую с и гнал ы ,- обеспеч и вающие ра­
боту рекомб и н антных ДНК .
Как же все-та1:<и застав и л и ген
человека работать в м и кроорган из­
ме, в пол ностью чуждом для н его
окружен и и , н е менее эффект и в н о ,
ч е м в собственной ст и х и и ? У далось
найти весьма х итроум н ы й с п особ,
став ш и й досту п н ы м благодар я воз­
рос ш и м возможностям генет и ч е­
ской и нженер и и . К гену ч еловека
« п р и клеил и » регул яторньlе элемен­
ты к и шечной п ал о ч к и - все н еобхо­
димое дл я с и нтеза и н ф ормацион­
ной Р Н К , а затем и бел ка. Челове­
чес к и й ген передел ал и в действую­
щий, то есть в дан н ом случае в
бактер и ал ь н ы й ген , управ л я ю щ и й
прои:э_�()� вом
именно
гормона
роста, н-о с нужной « ч ел овеческой
п рограммо й » . А поскольку сей ч ас
уже н акоп и л ось м н ого сведен и й
о регул яторн ы х «зап исях»- после­
довател ь н остях, запускающих ген
(«включающих» его), удалось вы­
брать н аиболее эффект и в н у ю их
комб и н ац и ю . После перенесен и я
такой остроум ной конструкц и и в
клет ку ми кроорган и зма останется
л и шь п олучить кул ьтуру бактер и и ,
способную с и нтезировать нужн ы й
продукт в бол ь ш и х кол и чествах д о
многих сотен молекул н а каждую
клетку.
Есл и задача научн ого исследова­
н и я - н е п росто демонстрация воз­
можностей генет и ческой и нжене­
рии, а реал ьное воспроизводств о
гормона - препарата дл я практи ч е­
ских цел ей, то следующую, н е м е­
нее важную стад и ю можно с ч итать
уже ч исто б иотехнологи ч еской, хотя
стол ь же слож н о й . Это - оптим иза­
ци я услов и й культ и в ирован и я куль­
туры м и кроорганизма и о ч и стка про-

дукта. У нас в стране такого рода
работы п роведены у ч е н ы м и а каде­
м и ческих и нститутов моле кул я р н о й
б и о л о г и и и б и оорга н и ческой х и м и и
с у ч астием объед и н е н и я «Фермент»
М и н истерства мед и ц и н с кой и м и кро­
пром ы ш л е н ности
б и олог и ч еской
СССР. В результате создан экспе­
р и ментал ь н ы й лекарстве н н ы й пре­
п арат, проводятся е го докл и н и че­
с к и е испытан и я .
Ростовой гормон, состо я щ и й и з
1 9 1 а м и н окислот ы , к а к и интерфе­
рон ( « альфа», к п р имеру-, содер­
жит 1 66 ам и нокислот) , относится к
срав н ител ь н о бол ь ш и м бел кам . Ч ас­
то ф и з и ол о г и ч ес к и а кт и в н ы е веще­
ства, такие, как гормон ы и- н е й ро­
пептиды, имеют з н а ч ител ь н о мень­
ш и е размер ы .
- И их, наверное, nerчe полу­
чать методам и rенетической инже­
нерии!

- Как раз н аоборот. Оказалось,
что к и шечную палочку трудн о за­
ставить п ро и зводить в з н а ч и т ел ь н ы х
кол ич ествах корот к и е пептиды и з
30-40 амин окислот и л и ж е о ч е н ь
бол ь ш и е . По всей в и д и мост и , сл и ш ­
ком
м ал е н ь к и е
п росто-нап росто
расще п л я ются
в
бактери а л ь н ы х
клетках. П р и ш л ос ь у ч е н ы м п рибег­
н уть к ухищрен и ям , оп ять же под­
сказан н ы м п р иродой : создать гиб­
р и д н ые бел к и , у которых одна и з
ч астей взята от какого-н ибудь рас­
пространен ного и хорошо с и нтези­
рующегося в м и кробной клетке
бел ка, а уже к ней, через ам и н о­
к ислоту-связку, п р исоед и н ить н уж­
н ы й пептид.
В И нституте молекул я р н о й б и о­
логии также уже осуществлен с и н ­
т е з гена другого важного гормона
человека - кал ьцитон ина, гормо н а
щитов идной жел езы . Х и м и к и с и н­
тезируют ген,
«Составл я ю т»
по
частям небол ь ш и м и фрагментам и ,
затем собирают и «скл еи вают» л и ­
газам и .
Кажд ы й ден ь п р и н ос и т н а м вести
о выделен и и все новых ген о в ,
за
ответствен н ы х
проl'tзводство
89

И н терв ь ю 3

Мано вен и е лt р у к и в осс о з да ется ж ивая пр ир о да .

90

" н о ж н и ц ы " и « В Ы К Р О Й К И » д л я Б И ОМОЛ Е К УЛ

белков человека и живот н ы х . Это
и ферменты , растворяющие тром­
бы, и новые гормон ы , и вещества,
регул ирующие обмен гормонов. Так
создается новая уди в и тел ь н а я тех­
нологи я , баз ирующаяся на св ятая
святых живого - наследств е н н о й и н ­
формации живой клетки " .

д ифференцированн ую, и л и , как ее
еще называют, каллусную, ткан ь .
М е н я я услов и я кул ь т и в и рова н и я ,
перенося ткань в другую, более
сложную среду, удаетс я сообщить
клеткам с п особность н е к бес п о р я­
д о ч н ому, а к орга н и зованному рос­
ту и в н екоторых случаях заново
п олуч ить целое, впол н е жи з н ес п о­
собное растение, п р и годное д л я
п ересадк и в п о ч в у : оно цветет и
дает п л оды .
Каллус н а я ткань уже и с п ол ь зует­
с я дл я п ол у че н и я биологически
акт и в н ы х веществ, содержащи х с я в
женьшене, маке и других цен н ы х
расте н и я х .
Кул ь т и вирован ие
растител ь н ы х
клеток п р и м е н яется для получен и я
растител ьной б и ом асс ы , дл я раз­
м н ожен и я земл я н и к и и декоратив­
н ы х расте н и й .
Это не только н о в ы й и н струмент
генет и ч еского анал иза, н о и важное
допол н е н и е в арсен але п р иемов
п ракти ческой селекци и сельс кохо­
з я йствен н ы х растен и й . Исследова­
н и я явл я ютс я частью цел евой комп­
лексной программы « Б и отехноло­
ги я » . На опыт н ы х плантац и я х И н ­
ст итута бота н и к и А Н Украи н ы и И н ­
ститута ф и з и ол о г и и растен и й А Н
С С С Р п одоб н ы е г и б р и д ы картофе­
л я , табака, в и н оградной лозы уже
перестал и быть объектом л и ш ь ла­
бораторного изучен и я . Первые эк­
зем п л я р ы так и х растен и й отправле­
н ы н а оп ытные п ол я .
Н е менее обнадежи в ающи рабо-'
ты, связанные с введен ием в клет­
к и растен и й искусствен н ы х ген ов,
то есть навязыван и я и м новой и н ­
ф ормаци и . Дости г н ут ы й урове н ь
тех н и к и позвол я ет «вжи в ить» ч уже­
род н ы й ген в одн у-ед и нствен н у ю
клетку и вырастить и з н ее целое
н ормал ь н ое растение, надел е н н о е
задан н ы м и свойства м и . В н а ш е й
стране уже п олучено растен и е с
искусственно
встрое н н ы м
ге ном
м и кроорга н и зма, п р идающим ем у
· усто й ч и вость к ядам .

- д есnи заrnянуть в будущее,
то какие вы, дnександр дnександ­
рович, моrnи бы назвать наибоnее
яркие мноrообещающие примене­
ния rенетической инженерии, наря­
ду с медицинскими, которые те­
перь самоочевидны !

- Думаю, н адо в первую оче­
редь упом я н уть п ерестройку на­
сл едственной программы растен и й ,
в ч астности новь1е м етоды гибриди­
заци и . Пока все известные и освоен­
ные генети ч ес к и е м а н и п ул я ц и и мо­
гут быть проведены только н а одно­
клеточ н ы х орган и змах и культурах
клето к . Это, собственно, п р и ч и н а
усп е ш н ого раз в и т и я генет и ч еской
и н женери и м и кроорганизмов, су­
ществ одн оклето ч н ы х , а все высшие
орган измы - растен и я , животные м ногоклето ч н ы .
К с ожал е н и ю , у н ас н е т д л я
расте н и й и ж и в от н ы х достаточно
детал ь н ы х генет и ч ес к и х карт и того
разнообразного генет и ч еского ин­
струментар и я , которы й использует­
ся в генет и ч еской и нжен е р и и м и к­
роорган и змов . Тем н е менее ис­
пользование, например, раст ител ь­
ных клеток весьма перспект и в н о .
Ведь культивирование их сравни­
тел ь н о несложно, среды, н еобхо­
димые дл я п итан и я , дешевы, сами
клетки неприхотл и в ы .
В качестве исходных можно ис­
пользовать не половые клетки ( га­
меты), а клетки тела - сом ы расте­
н и й . Их обрабатывают специал ь н ы ­
м и ферментам и , чтобы удал ить
жесткие обол о ч к и . Гол ые клетк и ­
изол и рованные п ротопласты - за­
ставл я ют сли ваться друг с другом .
Изол ирован н а я клетка и л и кусочек
ткан и , п омеще н н ы е в п итател ьную
среду, размн ожаютс я и дают н е-

- Поистине с растениями можно

91

И н т ер в ь ю 3

творить чудеса! Ведь коrда ведут
rибридизацию соматических клеток
животных, то получают только rиб­
р идную клетку. Из нее не вырас­
тишь целоrо теленка или поросенка,
а тут фундаментальное различие:
из единствен ной, специально за­
проrраммированной
по
задумке
человека, клетки в ырастает целое
дерево с необыкновенными свойст­
вам и !

- Ну, что касается живот н ы х ,
то о н и , разумеетс я, л и ше н ы способ­
ности к реге нераци и цело й особи
из одной клетки - есл и это, конеч­
но, не я й цеклетка.
Поэтому экс перимен татор в ы н уж­
ден дл я получен и я нового орган из­
м а м а н и п у л ировать н а един и ч н ы х
я й цеклетках и в каждом случае
п одыск и вать дл я раз в и в ающегося
эмбр и о н а приемную мать, что со­
ставл яет н емалую трудность. И з-за
эт и х сложностей п рактическая се­
лекци я животных л и шена пока воз­
м ожности использовать в п ол но й
мере п р и е м ы клето ч н о й и генети­
ческой и нжен е р и и и довольствуется
уже освое н н ы м и методам и разве­
ден и я сельскохоз я йстве н н ы х живот­
н ы х . Так и м и , к п римеру, как дл и­
тел ь н ое хран е н и е половых клеток
и зарод ы ш е й при н и зких темп ера­
турах, п олуч е н и е нескол ь к и х я й це­
клеток от одной особ и , исполь зо­
в а н и е п р и е м н ы х м атерей .
Хочу еще р а з особо подчеркнуть,
что прогресс генет и ч еской и н же н е­
р и и в ы с ш и х орган и змов был бы не­
возможен без усп е ш н ого разв и т и я
клето ч н о й биолог и и , молекул я р н о й
генет и к и , мол е кул ярной б и ологи и ,
м и кробиологи и и особе н н о биохи­
мии. Комплексность и п реемствен­
н ость
я в л я ются
н еобход и м ы м и
услов и ям и п родвиже н и я в п еред.
- Конечно; перспективы впечат­
ляющие. И х отя исследования по
rенетической инженерии растений
л и ш ь начинаются, успехи весьма
ощутимы. Разработан ы системы кло­
н ирования ряда важней ших сельско­
хозяйствен ных культур по схеме :

п ротопласт - клеточная культура целое растение. Отлаживается сис­
тема введения чужеродноrо rене­
тическоrо материала в протопласты
с помощью липосом.

- Да. И зучают ДНК плазмид
бактер и й , в и русов и собстве н н ы е
в нехромосомные ДНК расте н и й д л я
использован и я в качестве векто­
ров - « в недр ител е й » наследствен­
ной и н формаци и , что поможет соз­
дав ать
сорта
высо коурожай н ы е,
сто й к и е к забол ева н и я м и неприхот­
л и в ы е к составу почвы и влажност и
и л и сам и себ я удобр яющие.
Например, совреме н ное сельское
хоз я й ство немысл и м о без достаточ­
ного обеспеч е н и я растен и й азотом .
На производство азотных удобре­
н и й человечество тратит более
п ол утора п роцентов н ал и чной энер­
гии и н евос п ол н и м ы е запас ы полез­
н ы х ископаем ы х , таких, как нефть.
Испол ь зуютс я же эти удобре н и я , в
л у ч ш ем случае, н а 50 процентов.
Друг и м и словам и , и з 50 м и л л и онов
тон н м ирового производства азот­
ных удобрен и й 25 факт и ч ес к и раз­
л агаетс я в поч ве, образуя ядов итые
окисл ы , отравл я я п р и р оду . П р и
б и олог и ч еской ж е ф и ксаци и азота
источ н и ком э н ерги и служит Сол н це,
и ф и к с ирован н ы й бактер и ям и азот
усва и в ается п ол н ост ь ю .
Б е д а в т о м , ч т о человек не уме­
ет активно управлять этим п роцес­
сом . П остав щ и к и б и ологи ческого
азота н а кул ь т и в ируемых землях 1 клубен ь ковые
бактер и и (ризоб и и ) ,
с и н езеленые в одорос л и . П еред ис­
следовател я м и стоит ныне задач а :
п ост и ч ь генетику клубен ьковых бак­
тер и й и молекул ярно-генет ические
ос новы азотоф иксаци и и с имбиоза.
Это п озволит в конце концов соз­
дать н еобходимые ос новы дл я н а­
правл е н н ого конструирован и я хо­
з я йствен н о цен н ы х штаммов р изо­
б и й методам и генети ческо й и нже­
н ер и и , а на следующем этапе и новые симбиозы их со злакам и
и тех н и ч ес к и м и культурам и , что
станет мощн ым рычагом повы ше92

« Н О Ж Н И ЦЫ » И « В Ы К Р О Й К И » ДЛЯ Б И О М ОЛ ЕК УЛ

н и я урожа й ности в растен иевод­
стве.
Разум еетс я, было бьi ош ибоч н ы м
п олагать, ч т о генетическая и нжене­
р и я и новая б и отех н ологи я станут
пан ацеей от всех бед и п ол н остью
заменят
традицион н ы е
метод ы .
Однако н о в ы е молекул Я рно-био ло­
ги ч ес к и е п одх оды могут п р имен ять­
ся, как м ы в идим, с огром ной п ол ь ­
зой дл я улуч ш ен и я бел кового с о­
става, защиты от болез н е й , п редот­
враще н и я загр я з н е н и й окружающей
сред ы . Это то, что очевидно сего­
д н я . Зач астую труд н о п редсказать,
к каким неожида н н ы м и важ н ы м
для п ракт и к и резул ьтатам могут
п р ивести фундаментал ь н ы е н ауч н ы е
исследован и я .
- Можно сказать, что перед че­
nовечеством открывается дороrа к
созданию искусственных, но не чуж­
дых природе орrанизмов. И все же
каково Ваше мнение, как ведущеrо
в это!4 обnасти ученоrо, чnена Меж­
дународноrо комитета по rенети­
ческому
экспериментирован ию
и
просто как чеnовека,- rотово n и
чеnовечество к этом у ! Ведь идет
работа не с неодуwевnенными сме­
сями эnементов, а с тонча14w ими
компонентами живоrо rенетическо­
rо кода, с само!4, можно сказать,
((искро14 жизни)) !

- Морал ь н ы е и эт и ч ес к и е п роб­
лемы н е и збежно встают перед н ау­
кой, а п еред- молекул ярной генети­
кой в особе н н ост и . Н о глубокое
знание нашей генет и ч еской сущно­
сти означает и более глубокое с а­
мопозн а н и е . Умение управл ять ге­
нам и , конечно, наклад ывает н еко­
торую допол н ител ь н у ю ответствен­
ность и содержит какую-то сте п е н ь
р и с к а . Н о лучше мы будем в со­
стоя н и и управлять генам и , ч ем п ро­
должать м ир иться с тем, что о н и

93

управляю т н ам и . Я убежден , ч т о
человечес тво н и когда е щ е т а к , как
в наш и дни, не нуждалось в знани­
ях, которые ему может дать сего­
д н я ш н я я н аука. Что касаетс я о п асе­
н и й , то К о м итет п о генет и ч ескому
эксперим енти рован и ю при Межд у­
н ародном с овете н ауч н ы х союзов
п осто я н н о
з а н и м аетс я
оцен кой
п редпол агаемы х опас н остей н ауч­
н ы х разработ ок с у ч етом перспек­
тив генети ческой и нженер и и , прак­
т и чески х п р и л ожен и й - дл я у н и ф и ­
каци и п р а в и л и норм безоп асности .
Многие странь1 в ы работал и свои
правила безопасн ост и п о генет и ч е­
ской и нженер и и . О н и разл и ч а ютс я
л и ш ь в детал я х , н о еди н ы в глав­
ном, так что н и каких ос нован и й для
о п асе н и й дав н о н е остал ось . В С о­
ветском Союзе все исследов а н и я п о
б и о и нженер и и строго регл аменти­
рован ы в соответст в и и с м еждуна­
род н ы м и нормами безопас н ости ра­
бот с рекомб и н ан т н ы м и Д Н К .
Вообще же, б и о и нженер и я всего
л и ш ь естествен н а я и закономе р н а я
ф а з а раз в и т и я молекул я р н о й г е н е­
т и к и . Н икаких п одтвержд ен и й воз­
можной опасност и человеку и л и
п р и р оде о т ген ной и нженер и и м ы
н е знаем . Н аоборот, в нескол ь к и х
случаях н а объектах,_ которы е ис­
п ол ь зуются в эксперим ентах, дока­
зана безоп асность искусст в е н н о соз­
дан н ы х генет и ч ес к и х
м ол екул .
А правила и нормы - всего л и ш ь
п р и з ы в к разум н о й осторожн ост и ,
н еобходимой в л юбых н а у ч н ы х ис­
следован и я х , да, в п рочем, и в л ю­
бой деятель н ости . Сдержи вающая
осторожн ость и высокая ответствен­
н ость - цен н ы е и н ужн ы е ч елове­
ч ес к и е качества, что, н а мой взгл яд,
с п раведл иво всегд а : и дл я атом­
н ого века и дл я грядущего века
генет и ч еского . . .

КОММЕНТАРИЙ

КОММЕНТАРИЙ

МИК Р О ­
ВС Е Л Е НН А Я
Р ЯДО М
С Н А МИ

Н а н а ш и х глазах зарождаетс я не­
обы ч н ы й м и р - м и р ис кусствен н о
созда н н ы х новых ф о р м ж и з н и . К о­
н е ч н о, не н адо думать, что ученые
с п особн ы создавать экзот и ч ес к ие
живые существа, и в этом академ ик
А . А . Баев абсолютно прав . Фанта­
з и и , воплоще н н ые в м ифах и сказ­
ках в образе кентавров, русалок,
говор я щ и х человеко-пти ц,- увлека­
тел ь н ы , но я в н о ненауч н ы . И все же

без мечты жить нел ь з я . Скучно как­
то. Отчего же не п оме чтать , тем
более что происходят и в п рав ду не­
обы ч н ы е и чудесные с обы т и я . Мо­
станут
дет и
когда-н ибудь
жет,
и грать с говор ящим и медвежатам и
и зайчатам и, смогут пон имать язык
деревьев и цветов, л юд и обретут
возможность существовать н а дне
океана и л и в космосе, защище н н ы е
второй удобной « кожей » и съем94

М И К Р О В С Е Л Е Н Н АЯ Р Я Д ОМ С Н АМ И

ным а п п аратом, аналог и ч н ы м лег­
ким, но п р и с п особл е н н ы м к отсут­
ств и ю атмосферы и л и другому ее
составу. П усть пока это остаетс я
красивой сказкой, но кто з н ает . . . М ы
ведь п р и в ы к л и к чудесам, даруемым
наукой, и разве н е чудо, что бл аго­
даря н ауке в п редстоящие годы и
десятилет и я ожидаетс я все бол ь ш е
продуктов п итан и я , цен н ы х расте­
н и й, медикаментов, пром ы ш л е н н ы х
товаров, созда н н ы х в л аборатор и я х
генетической и нженер и и . . .
Тех н и ка рекомби н а н т н ы х , гибр ид­
ных ДНК из в ысоч айшего н аучного
искусства п остеп е н н о п р евращаетс я
в обы ч н у ю л абораторн у ю п р оцеду­
ру. С помощью . ферментов точ н о
направл е н н ого дейст в и я исследова­
тел и « в ыреза ют·» от дел ь н ые ген ы
из бол ь ш о й массы ДНК, пересажи­
вают их в микроор ган и з м ы , а затем
разм ножают
коп и и - кл о н и руют
эт и существа с новой п рограммой
в бол ь ш и х емкостях в огром н ы х
кол и ч ествах, с п ол ь зой отб ирают
производимую ими п родук ц и ю .
Предположим, что дл я дел ен и я
бактер и и требуетс я 1 О и л и 2 0 м и­
нут. Нетруд н о п одсч итат ь, что за
24 часа п о я в ятс я м ил л и арды н е в и ­
д и м о к , способ н ы х производ ить п о­
лезные вещества. Так что дл я ч ело­
века п оследств и я п р и н аступ л е н и и
«века генет и к и » окажутс я куда бо­
лее существен н ы м и , чем есл и бы
удал ось засел ить озера и л еса н им­
фами и русал к ам и .
Перенос естест в е н н ы х генов событие в п еч атл яющее . А ученые
уже изучают возможность их ис­
кусствен н о го и з готовлен и я и з основ­
ных «букв» - н у клеотидо в . Созданы
и существуют « ге н н ы е ма ш и н ы » ,
настоль к о совершен н ые, ч т о почти
кажды й может без особых усил и й
научиться соби рать фрагменты ге­
нов буквал ь н о за несколько ч асов ..
Пару лет назад на это п отребовалось
бы много меся цев ювел и р н о й рабо­
ты х и м и ка высочайшей квал и ф и ­
каци и .
С пециалисты н а ч ал и составлен и е

« Карты» генов. О н и устанавливают
л окал изаци ю - точ н ое м есто с п е­
ци ф и ч ес к и х ге н ов на специ ф и ч ес­
ких хромосомах , чтобы умет ь заме­
щать отсутствующие и л и ош ибоч­
н ы е ген ы дл я лечен и я забол е ва н и й ,
исправл ять ошибки п р и роды . . .
Нетрудно п он ять, ч т о все ман и п у­
л яц и и с а п п аратом н аследст в е н н ос­
т и ведутся, естест в е н н о, н а п ростей­
ших орган измах. Фаги, в ирусы, бак­
тер и и , м и кробы - верные п омощ­
н и к и и удоб н ы й матер и ал в н ауч­
н ы х изыскан и я х .
Геном, ил и п ол н ы й набор генети­
ч ес к и х « и нструкци й » , ш ифр ж и з н и
одной и з бактер и й - к и ш е ч н о й па­
лочки, именуемо й Ешер и х и я Кол и ,
с е е ед инстве н ной хромосомой,­
остаетс я любимым объектом иссле­
дователей раз н ы х стран .
Вы уже убедились, что в науке
всегда чем больше получают отве­
тов, тем больше возн и кает новых
вопросов. И ге нет и ческие « карты»
есть и «бан к и » , а далеко не все
еще ясно и с генам и , и с хромо­
сомам и , и с кодом, п о которому
производ ятс я бел к и . П о ходу дел а
вам п р идется стал к и ваться все с но­
выми сюрпри зами и загадкам и , ко­
торые преподнос и т живая м атер и я ,
а пока поговор им п одробнее о б из­
вест н ы х сегод н я и акт и в н о и с п ол ь ­
зуем ы х в обы ч н о й , вернее, ста в ш е й
уже обы ч н о й , в отл и ч и е от новой
би отех н олог и и , тех н и ческой м и к ро­
б и ологи и , о тружен и ках- н е в и д им­
ках, о м и кроорган измах. Позн ако­
м имся п оближе с уд и в ител ь н ым и
древ н е й ш и м н а земле царством жи­
вущих р ядом с н а м и существ. П ого­
вор и м о « п актах сотрудн и ч ества» ,
закл ю ч е н н ы х с эт и м царством, о
его неогран и ч е н н ых и н еожида н н ы х
возможн ост я х .
Таинствен н ы й ,
незр и м ы й
мир
окружает н ас повсюду. Бактер и и ,
в и русы, л у ч истые и п л ес н е в ы е гриб­
ки, другие м и кроорга н и з м ы бук­
вал ь н о запол н яют почву, в оду, все
сущее и даже ж и в ы е орган и з м ы .
Б е з полез н ы х бакте р и й н е может
95

К оммен т а р и й З

96

М И К РО ВС Е Л Е Н Н А Я Р Я Д О М С Н АМ И

Др е в пе й шие п.л асты зем.л, и д опес.л и д о па с
о каме пе в шие о т п е ча тк и сле д о в жизпи.

функцион и ровать к и ш е ч н и к, а з н а­
ч ит, норма.п ь н о усваиваться и п ере­
рабатываться п и ща . Без м икроорга­
н и змов почва мертва, на н е й н и ч его
не произрастает, и чем их бол ь ше,
тем земл я плодороднее. Ваша рука,
которой в ы держите кн игу, густо
заселена мел ьчай ш и м и акти в н ым и
существам и . Их м и л л и о н ы н а к аж­
дом квадратном сантиметре. О н и
п овсюду .:___ в глуб и н а х океана, в
кратерах вулканов, в гор я ч и х источ­
н и ках и даже в атом н ы х реакторах.
П р испособл яемость их поразитель97

н а и п рактически н е з н ает огра н и ­
чен и й . Достаточ н о . вспом н ить со­
прот и вл е н и е антибиоти кам . . .
Эти мел ь ч а й ш и е создан и я в бол ь­
ш и нстве своем одноклеточн ые. Раз­
мер клетки варьируетс я в п ределах
м икрометров - м ил л и о н н ы х доле й
метра. Есть среди м и к робов с в о и
л и л ипуты, так ие, к а к м икоплазмы,
возбудител и л егочн ь1х заболев а н и й
круп н ого рогатого с кота. Д и аметр
клетк11 у м и копл азм всего О, 1 250, 1 50 1м и крометра. Есть и вел и к а­
н ы ---'- дрожжевые клет к и , ч е й д и а­
м етр п р ибл ижаетс я к 4- 1 О- м и кро­
метрам . Ч тобы н абрать од и н грамм
микроско п и чес к и х существ,
при­
шлос ь б ы загруз ить в пробирку до
1 00
м и л л и ардов
экзем пл яров стол ь н и чтожно мала и х масса. Н е­
возможно даже представить, к а к и­
м и суперастро н о м и ч еск и м и цифра­
ми оп редел яется ч ислен н ость . всего
н асел ен и я
м и кробного
царства.
Ведь общая живая м асса и х , по
дан н ы м советского м и кробиолога,
л ауреата Государствен н о й прем и и
СССР академ и к а Е . Н . М и ш усти н а,
доход ит п р имерно до 5-1 О тон н !
И х куда бол ь ш е , чем звезд в о Все­
л е н н о й . . . Н о сот н и тыс я ч л ет л ю д и
и н е ведал и , что жи вут в · м икро б ­
ном царстве и очень во м ногом за­
висят от эт их вездесущих невиди­
мок.
Перв ы м и , кто заи нтересовал с я
и начал и зучен и е м и к робов, б ы л и
н идерл андск и й н атурал ист А . В . Л е­
в е н гук
и
французс к и й
у ч ен ы й
Л . Пастер. Левенгук и з обре.п м и к­
роскоп и , рассмат р и в а я п р и боль­
ш ом увел и че н и и каплю воды , вос­
к л и к н ул : «Какие заба в н ы е крохот­
ные зверьк и ! » Знамен итая фраза
ознаменова ла рожд е н и е новой н ау­
ки - м икроб и ол о г и и , ч ь е назван и е
составлено и з трех гречес к и х слов :
« м икрос»- мал ы й , «биос»- ж и з н ь ,
«л огос»- учен ие. Л у и П астер зало­
жил ос новы этой н ау к и . В остроум­
ных опытах он опроверг бытовав­
шее представле н и е о том , что м и к­
робы самозарож даютс я , доказал ,

К о м м е н т ар и й З

Лу и Пастер в свое й а боратории.
л

98

М И К Р О В С ЕЛ Е Н Н АЯ Р Я Д О М С Н А М И

что орошение, гн иен и е и заразн ы е
болезни вызы вают в каждом случае
отдел ь н ы е виды м и кроорга н измов.
В те времена, как, в п рочем, у не­
которых л юдей и сейчас, пон ятие
«ми кроб ы » всегда было св язано
с т яжел ы м и и опас н ы м и заболева­
н и я м и . Полтора столет и я н азад в н е­
запно в оз н икав ш и е и захватывав ш и е
цел ые континенты эп идем и и ч ум ы ,
осп ы , других болезней собирал и
обильную жатву смертей . М ил л и о­
нами гибл и дет и . Безум н ы й страх
перед непонятными и неуловимы­
м и уби йцами передавал с я и з по­
колен и я в п окол е н и е . Л . П астер,
Р. Кох (немец к и й м и к робиолог,
л ауреат Н обелевской п реми и ) и
другие ученые обн аружил и н аибо­
лее опасных уб и й ц - возбудителей
болезней - и разработали актив­
ную с истему о б орон ы : научились
обезвреживать и х . П ростые с посо­
б ы обеззараж и в а н и я п родуктов п и ­
тан и я , х и рургических инструментов,
посуды и п о сей день носят им я
Пастера. На бутыл ках молока, кото­
рые м ы покупаем, н а п исано « п асте­
ризованное» " .
П астер ж е открыл с пособ ослаб­
л ять в озбудителей гроз н ы х , вызы­
вающих эп идем и и болез н е й . Он
создал с п асител ь н ы е живые вакци­
н ы п ротив бешенства, с ибирской
язвы, кур и н о й хол е р ы . Ослаблен­
н а я , н е с п особ н а я в ы звать заболева­
н и е кул ьтура м икробов - вакцина,
введе н н ая п од кожу и л и в кровь,
дает тот :же эффект, как перенесен­
ная легкая форма болез н и , создает
невос п р и и м ч и в ость орган изма. Это
был пер в ы й шаг к вратам царства
м и кробов, первая поп ытка п ревра­
тить врагов в помощн н ков. И надо
сказать успеш ное.
В царстве невидимок действуют,
оказываетс я , те же закон ы , что и в
доступ ной нашему зрен и ю живой
природе. И здесь за свое сущест­
вован ие н адо бороться . Боротьс я
с в рагам и, с соперн икам и за п и щу,
за место обитан и я , за право про­
и зводить и сохранять потомс тво.

П р ирода снабдила м и к роорган и змы
оружием для защиты и нападен и я :
х и м и ческ и м и веществам и , кото р ы е
нарабатывает и накап л и вает к л етка.
Они могут в ыдел яться в окружаю­
щую среду. В н утрен н ю ю борьбу за
с уществован и е заподозрил
тоже
Л у и Пастер еще в 1 877 году. В од­
н ом и з оп ытов в п одготовле н н у ю
п итател ь н у ю смесь дл я возбудите­
ля с иб ирской я з в ы случа й н о попала
и з воздуха бактер и я - с и негн о й н а я
п алочка. Рост м икробов с и б ирской
я з в ы резко затормоз илс я . П астер
п редп ол ожил тогда, что враждеб­
н ых друг другу м икробов-антаго н и ­
с т о в м ожно как-то испол ь зовать
в борьбе с бол е з н ям и . Это п редпо­
л оже н и е всесторон н е развил и глу­
боко разработал русск и й у ч е н ы й
И . И . Меч н иков. Ему п р и н адлежит
заслуга создан и я н ау ч н ы х основ
теор и и антагон изма м икробов и
практ и ч ес кого ее
использован и я
дл я лечен и я и нфекцион н ых заболе­
ван и й и п редотвраще н и я старе н и я .
Мечн иков доказал, ч т о моло ч н о к ис­
л ые м икробы п одавл яют раз в и т и е
вред н ы х дл я орган изма гн илос т н ы х
бактери й , п о п адающих в к и ш е ч н и к
ж ивот н ы х и человека. О н п редло­
жил использовать бол гарскую п р о­
стоквашу - й о гурт д л я лечен и я ки­
ще ч ны х заболеван и й , оздоровлен и я
орган изма и п родл е н и я ж и з н и . З а
то, что впервые в истори и науки
была сдел ана усп е ш н а я попытка
п р имен ить п р одукты жи з н едеятель­
н ости м икробов-антагонистов дл я
л ечен и я и профилакт и к и болезней,
другим и
вызван н ых
м и кробам и ,
И . И . Меч н и ков совмест н о с немец­
к и м врачом и бактериол огом П . Эр­
л и хом был удостоен Нобелевской
преми и .
Но п рошло нескол ько десятиле­
т и й , пока откры л и и науч и л ись п о­
л у ч ать антиб и от и к и
и разв и л ось
новое научное н аправлен и е, пока
н а у ч и л ись п обеждать так и е т яже­
л ы е болезн и , как восп ал е н и е лег­
ких, туберкулез, зараже н ие крови,
гн о йн ые инфекции и опухол е в ы е
99

К о м м е н т 11 р н й З

М И К Р О В С ЕЛ Е Н Н АЯ Р Я Д ОМ С Н А М И

пораже н и я , с ч итавшиеся прежде бе­
зусловно смертел ь н ы м и .
Х о т я здоровье всего важнее, но,
разумеется , проникнув в м и р везде­
сущи х обитателей планеты , л юди
открыл и неисчислимые богатства
и стал и п ытаться ис п ол ьзовать са­
мые разнообразные цен н ы е качест­
ва. Ведь м икроорган изм ы с п особ­
ны получать энергию, не п оглоща я
кислород воздуха, как все млеко­
п итающие, а, скажем , п утем броже­
н и я . Например, дрожжи преобр азу­
ют глю козу в этиловы й с п и рт и
кислоту без доступа кислорода.
Есть м и кробы-ан аэробы ( « аэр»­
воздух, «ан»- отр ицател ьная при­
ставка) - им в ообще н е нужен кис­
лород. Некоторые из них даже гиб­
нут в к ислородной атмосфере.
исполь­
Существуют бактери и ,
зующие дл я биосинтеза энер г и ю
сол н е ч н о го с вета, к а к растен и я . И х
называют фотос и нтет и ческ и м и ил и
фототроф н ы м и . Местом обитан и я
фототрофы и збрал и серные источ­
н и к и , озера, морские зал ивы и л и­
ман ы . Красные и зеленые п л е н к и
на п одвод н ы х . камн ях, кровавая
окраска воды - признаки скопле н и я
пурпурных и зелен ых серн ы х бакте­
р и й . Н екоторые и з н и х с п особн ы
усваи вать мол екул ярн ы й азот ил и
выдел ять молекул я р н ы й водород,
а также окислять сероводород до
серы и сул ьфатов .
Помн ите, как н ач и н ался о черк
«Архитектура клетк и » ? Так вот,
давным-давно, скол ь к о-то милл иар­
дов лет н азад, где-то н а нашей п л а­
нете, в каком-то в одоеме крохот­
ные комочки н еорган изованной сли­
зи - протопл азмы - упорядочи­
лись и превратились в клетку с ее
сл ожной структурой и обязан н остя­
ми. В клетку, способную к с амо­
регул яци и , самосборке, самовос­
произведен и ю п о п рограмме, запи­
сан ной н а нуклеиновых кислотах
и защищенной от поврежден и й на­
дежн ым механизмом ферментной
системы . Первым и так и ми орган и з­
мам и и был и , по некоторым совре-

мен н ым представлен и я м , име н н о
бактери и-ан аэробы и ф ототро ф ы .
Е два успев п о я в иться, он и стал и ре­
ш ител ь н о и быстро п реобразовы­
вать и окружаю щ и й их м ир. Атмос­
фера Земл и , как в ы знаете, в те
времен а с ил ь н о отл и чалась . от тепе­
реш н е й . В ней преобладал и н е
азот и кислород, а в одород, амм и­
ак, метан и углекислота. Бактер и я м ,
способным усваи вать водород, ам­
м �ак, метан и углекислоту, мы обя­
зан ы п оявлен и ем того, что п р и н ято
называть воздухом : он и в ыдел ял и
к ислород, умень шал и кол и ч ество
углекисл оты и с п ос обствовал и п о­
явлен и ю бактери й-аэробов, а позже
м н огоклеточных растен и й и ж и в от­
ных. П р ив ы ч н ые дл я нас природ н ы е
усл о в и я - живой ми р - это н асл ед­
ство, оставлен н ое неисч исл имыми
поколен и я м и разл и ч н ы х м и кроор­
ган и змов .
А н ел ь з я л и и теперь п р ибегнуть
к и х п омощи , чтобы сохран ить п р и ­
роду, и збав иться о т вредн ых п о­
следст в и й деятел ь н ости человека,
от п ромь1 шленных отходов и за­
грязнен и й ? В общем, взять и х себе
в сотруд н и к и ? Ведь вы убед и л и с ь ,
скол ь успешно использует живой
м и кром и р б и ох и м и я и молекул яр­
н а я ген етика. Каков ы в озможности
самой м икроб иологи и? Задад им эти
вопросы академ ику Георги ю Кон­
стан т и н о в и ч у Скрябину, главному
ученому секретарю АН СССР Ге­
рою Социалистического Труда, од­
н ому и з ведущих советс к и х ученых
в области тех н и ч еской микробиол о­
г и и и б и ох и м и и м икроорган и зм ов.
Академ и к С к р яби н п ос в ят и л свою
жизнь изучен и ю би о х им и ческой ак­
т и вности м икроорганизмов и изыс­
кан и ю возможностей п ракти ческого
ее использов а н и я , а также би о и н­
женерн ым разработкам . О н - ос н о­
вател ь и директор Института б ио­
х им и и и ф и з иолог и и м икроорган из­
мрв А Н СССР в П ущи н о, в ице­
президент Генераль н ого комитета
Междун ародного совета н ау ч н ы х
обществ.

1 01

Коммент"рн й 3

1 02

М И К Р О В С ЕЛЕ НН А Я Р Я Д ОМ С Н А М И

н о м з д а н и и н а У н и в е р с и т е т с к о й н а­
б е р еж н о й в Л е н и н г р а д е р а з д а л и с ь
м я г к и е а к к о р д ы к л а в ес и н а , н а кото­
р о м и с п о л н я л и с ь м у з ы к ал ь н ы е п р о ­
и зв е д е н и я X V I 1 в е к а .
Т а к о т к р ы л а с ь торжест в е н н а я це­
а к а де м и к у
вручен и я
р�мо н и я
Г . К . Скрябину почетной прем и и
и м е н и А . П . Карпи нского, крупней­
ш е г о у ч е н о г о и общес т в е н н о г о де­
ятел я , быв шего первым през иден­

Ска нирую щий электроппы й микроскоп позво­
ляе т пе только увидеть мель ча йших пара ­
зитов - шис тосом , в ызываю щих распро стра­
пе ппо е в ю жпых стра нах тяжело е за боле­
ва н ие , по и выявить детали их строе н ия,
например , шипоо бразпые присоски, с по ­
мо щ ь ю которых опи пр икрепляю тся к сте н­
кам кровепоспых сосудо в чело в ека и животн ых.

Но п р ежде ч е м н а ч а т ь б е с е д у ,
с т о и т р ас с к а з а т ь об о д н о м з н а м е н а­
тел ь н ом с о б ы т и и .
1 5 с е н т ябр я 1 98 2 года в с т а р и н -

т о м А к адем и и н а у к н а ш е й с т р а н ы
с 1 9 1 7 п о 1 936 год . П р е м и ю и м е н и
А . П . К ар п и н с к о г о у ч р ед и л Ф о н д
города Г а м б у р г а в Ф е д е р а т и в н о й
Р е с п убл и к е Г е р м а н и и в 1 977 год у ,
с це л ь ю с п ос обст в о в ат ь у л у ч ш е н и ю
от н о ш е н и й м ежду С С С Р и Ф Р Г и
содействовать п о в ы ш е н и ю уров н я
разв и т и я м и ро в о й н а у к и . Такой н а ­
г р а д о й м о г у т б ы т ь от м е ч е н ы к а к
отдел ь н ы е н а у ч н ы е д ос т и ж е н и я , т а к
и с о в о к у п н ос т ь р а б о т од н о г о у ч е­
н о г о . В с о о т в е т с т в и и с п ол ож е н и е м ,
л а у р е а т п р ем и и и м е н и А . П . К а р ­
п и н с к о г о и м е е т п р а в о п р е д л ож и т ь
к а н д и д а т у р у м ол од о г о у ч е н о г о , с т и -

1 03

Комментар и й 3

Та ин стве нн ы й н езримый мир окружает пас повсюду. М икроскопи ческих с у е тв
щ с
ми .11.11 ио н ы и ми.11.11 иопы на кажд ом квадрат н ом са н т им е тре по чвы и расте ни й , даже
в г .11 у бипа х океана, .11 ь дах А р ктик и , горячих в у.11 ка пических источ никах.

1 04

М И К Р О В С ЕЛ Е Н Н АЯ Р Я ДОМ С Н А М И

пендию для обучен и я которого
п редоставляет Фонд Гамбурга.
Основатель Фонда - немецки й
учен ы й , доктор А. Тёпфер, п оздрав­
ляя академи к а С крябина, особо под­
черкнул гуман истическую направ­
ленность его работ и в ы разил боль­
шую п р и з н ательность за реал ь н ы й

вк.hад в решение острой глобал ь н о й
,
п роблем ы - п роблемы п и т а н и я че­
ловека.
Какая, казалось бы, связь между
биохимией м икробов и п итан ием
Че.повека? Вот об этом мы и попро­
сим рассказать академ и ка Г. К. Скря­
б и l-!а.

1 05

ИНТЕРВЬЮ

ИНТЕРВЬЮ

А r;ад е мик
Г. СКРЯБИН

РАБ О Т Н И К И­
Н Е В ИДИ МК И

- Прежде всеrо, Георrнм Кон­
стантнновнч, хотеnось бы узнать,
п очем у прн вручен мн Вам, нзвест­
н ом у бнохнмнку н мнкробноnоrу,
премнн нменн А . П. Карп ннскоrо
Фонда Гамбурrа доктор А . Тёпфер
особо отметил Baw nнчным вклад
в реwенне одном нз основных, осо­
бо острых и насущных проблем,
перед
человечеством,стоящих

проблемы поnучення продуктов пн­
таниА, борьбу с rолодом !

- Вы хорошо знаете, что в
п ослед н и е дес ятилет и я человечест­
во стол к н улось с некотор ы м и , на
первый взгл яд совершенно нераз­
реш и м ы м и п роблем ам и . Я имею в
в иду разраз и в ш и й с я в 70-х годах
и бурно прогресс ирующий энер ге­
ти чес к и й кризис , неудержи м ы й рост

1 06

Р А Б ОТ Н И К И-Н Е В И Д И М К И

народонаселен и я - так
называ­
емы й демографи чески й взрыв - и
косвен н о связанную с н им, к а­
тастроф и ч ескую в н екотор ы х ре­
гионах пл анеты, нехватку п родо­
вольст в и я и м и нерал ь н ы х ресурсов .
Не менее серьезная мировая проб­
л ема - загряз н е н и е
окружающей
сред ы .
М н огие с ч итал и , ч т о п оложе н и е
безвыходно; ч т о человечество по­
пало в туп и к . К с ч астью, все не
так траги ч н о , как кажется . Есть путь
к решен и ю вознй к ш и х острых п роб­
лем . Путь этот п одсказывают ог­
ром н ы е н ауч н ы е достижен и я по­
следн и х л ет, что всел яет в н ас
обоснован н ы й опт и м и з м . Поэтому
в сложной современ н о й обстановке
каждому у ч еному, л юбому ответст­
ве н ному п редстав ителю м ногоч ис­
л е н н ы х специальностей необходи­
мо, мне кажется, серьезно заду­
м атьс я над тем, что его н аука,
да и он л и ч но, м ожет сделать дл я
быстрей ш его устранен и я трудно­
стей, стоящих п еред л юдьм и .
З адум ал ись н ад эт им и м и к р о­
б и ол о г и . П оп ытаюсь н а конкрет­
ных п римерах раскрыть возможную
рол ь н ек оторых аспектов м и кроб и­
оло г и ч еской науки и тех ее эксп е­
риментал ь н ы х разделов, в которы х
я имею с ч астье м н о г о л ет работать,
в решен и и у п ом я н утых глобал ь н ы х
п робл ем .
В ы задал и воп рос о п родуктах
п итан и я . Что ж, нач нем с н и х . Го­
л од, недоедан и е всегда тес н о с в я­
заны с н и щетой , бол езн я м и , в ысо­
кой детской смертност ь ю . Истор и я
человечества зн ает н ес к ол ь ко п ро­
довол ьстве.н ны х к р и з исов. Но тот,
что возн и к в 70-х годах, бес­
п рецедентен по длител ь н ости, ост­
роте и масштабам . Он охватил об­
ш и р н ы е район ы земн ого шара и, к
сожал е н и ю , длится до с и х п ор . П о
закл ю ч ен и ям м еждународ н ы х эк­
спертов, в мире голодает или ис­
пытывает ощутимую нехватку п и щ и
О Т 5 0 0 МИЛЛ ИОНОВ ДО ОДНОГО МИЛ­
л и арда человек. Кажд ы й год уми-

рает от голода 1 О м и л л ионов чело­
век, и это число рас т ет.

- Цифры ужасающи. Это насто­
ящее бедствие. Что же предпри­
н имают дnя спасен ия n юдей ! Ка­
ковы п рогнозы!

- Бол ь ш и нство у ч е н ы х эконо­
м и стов-аграрн и ков, изучающих п ро­
ресурсы
мира,
довол ьст в е н н ы е
утверждают, что в сравнен и и с
1 970 годом к 2000 году сел ьско­
хозяйственное производство прод о­
вольств и я в м ире удвоитс я . Это
колоссал ь н ы й скачок, обусл овлен­
ный современной научно-тех н и ч ес­
кой револ ю цией . И тем н е менее
эт и же с п ециал исты о т мечают, что
даже такого, казалось б ы , огром­
ного объема увел и ч ен и я продо­
вольстви я окажется совсем н едоста­
точ н о дл я п ол н ого удовлетворен и я
п отребностей н асел е н и я Земл и в
п итан и и .
Тол ь ко дл я оказан и я сро ч н о й
п родовол ьств е н н ой помощи в м еж­
дународном масштабе стран ы , п р о­
изводящие л и ш нее дл я себ я коли­
ч ество п родовольст в и я ( к а к гово­
дол ж н ы
рят,
стран ы-доноры),
и м е т ь в р е з е р в е ежегод н о н е м е­
нее 1 О м и л л и онов т о н н зер н о в ы х .
А факты с в и детел ьствуют о том,
что мировые запасы п р одовол ьст­
в и я в п оследн и е годы з н а ч ител ь н о
умен ь ш аютс я .
Надо отметить, ч т о огром ное
кол и ч ество зерновых в связи с р аз­
в итием животноводства идет н а
кормлен и е скота. Т а к , в последнее
дес ятилетие п отребле н и е зерновых
н а п одкорм с кота в С Ш А увели­
ч и л ось на 1 6 % , а у нас в С оветском
' Союзе - на 30 .
%
Н ет н ужды говорить о важности
рас ширен и я фронта науч н ы х иссле­
дован и й , с в я з а н н ы х с решением м и­
ровой п родовол ьствен н о й п рограм­
мы. Достиже н и я соврем е н н о й науки
в этой области соверше н н о о ч е­
в и д н ы . В качестве одного из п р и­
меров можно сослаться на так на­
зываемую « зеленую револ юцию ))­
в недрен и е в раз в и вающихс я стра1 07

Инт ер в ь ю 4

То , ч то мы име пуем о бщим попятием 11 д рожжи » , па самом д еле раапо обраапы й и у див ител.ьпы й
комплекс жив ых о брааовапи й.

н ах
в ы с окоу рожайных
с о р то в
р а с те н и й ,- на кот о р ую в о з ла г али
мно го н адежд. Однако п ищи в ми ­
р е п о- преж н ему н е хват ае т . Н е хва­
т ае т , н е с мо т р я на з н ачи т ел ь ное
у в еличение ми рово г о объема П р о­
дукции продо в оль с т в ия, нес мо т р я

н а н овые со р т а рас те н и й и ши р о­
кое вн ед рен и е с о вр еме н н ой тех н о­
ло г и и с ел ьс кохо з яй с т в е нн ого пр о­
и зв одс т в а. Н о и эт о н е . вс е.
Ка к ус т ано в лено, р абот осп ос об­
нос т ь , з дор о в ье и даже жи знь
чело в ека з ави с и т н е т ол ь ко от коли1 08

Р А БОТНИКИ-Н ЕВИ ДИ М К И

чества калор и й , получен н ы х с п и­
щей, но и от сбаланс ирован н ости
п итател ь н ы х веществ, содержащих­
с я в ней . В перв ую очередь это
касаетс я н ал и ч и я в п и ще белков и
в итам и н ов . П р и том бел ков, содер­
жащих оп ределен н ы й состав неза­
менимых ам и н окислот, без кото­
рых нормал ьная жизнедеятельно сть
человека н евозможна . П овсем ест­
но в н астояще е врем я наиболе е
пищи
дефицитным ком понен том
кормов
сельс кохо­
и
человека
являетс я
живот н ы х
зяйстве н н ых
белок.
Дал еко не все представ л я ют,
как мало люди в своем рационе
п отребл яют белка жи вотн ого про­
исхожде н и я, край н е н еобходи мого
для н ормал ь н о й ж и з н и . Даже в раз­
витых и н дустриал ь н ы х странах в
среднем на од н ого человек а п р и хо­
д итс я В ГОД Т О Л Ь К О ОТ 20 ДО 25 К Г
этого бел ка. Есл и же посмотр еть
на положен ие в азиатских и аф­
риканских странах, то окажетс я,
что потребл е н и е ж и в отного белка
жител ям и этих регионов катастро­
ф и чески мало - около и л и , может
быть, немножко бол ьше одного
(подчерк иваю - одного ! ) кил ограм­
ма бел ка на человека в год ! Столь
неуте ш ител ь н о положение с п ита­
н ием л юдей . Что же говорить о
жи вотноводстве - ос новном постав­
щике м яса, богатого бел кам и , со­
держащем в нужном кол и ч естве
все (в том ч исле и незам е н и м ы е)
аминокисn<;н ы !
Расскажу о б этом подробнее.
Основой фуражных кормов во всех
странах м ира явл я ются семена зла­
ковых культур . Однако в зер н е зл а­
ковых культур, во-п ерв ы х , мало
бел ка, а во-вторых, его а м и н о­
к ислот н ы й состав несбал ансирован
из-за нех ватк и , п режде всего, незаа м и н ок ислоты - л и з и н а .
мен и мой
Специалисты знают, что п р и исполь­
зован и и в жи вотноводстве несба­
ланси рован ных кормов их расход
на еди н и цу п родукц и и почти в два
раза выше общеп р и н ятых зоотехни-

Это тоже о д на и з ра зн о в ид но сте й д рожже й ,
н а з ываемая сахаромиц е тами .

ч еск и х норм. Поэтому в корм,
составлен н ы й н а основе зл аков ых,
соверш е н н о необход и м о добавл ять
белок, обл адающий и збытком как
раз тех ами нокислот ( н а п р имер,
л и з и н а), которых особен н о мало
в злаках . Сбаланс и ровать корма
также можно, добавл Я я к злакам
1 09

Интервью 4

м ясокост ную и рыбную муку ил и
обезжиренное молоко. К сожал е­
н и ю, производство эти х добавок
к р а й н е огра н и ч е н о и ни в какой
мере н е м ожет вос пол н ить м ировой
деф и ци т бел ка, содержащего бол ь­
шое кол и чество л и з и н а.
Возл агал и н екоторые н адежды на
увел и че н и е м и рового улова рыбы
и испол ьзова н и я ее как исто ч н и­
ка бел ка. Д л я оптим и зма б ы л и
серьезные ос н ован и я , и б о с 50-х
по 70-е годы м и ровой улов более
чем утроился . Но, к сожал е н и ю ,
и э т а н адежда н е оправдал ась .
Б и ологи, изучающие ресурсы морей
и океа нов, утверждают сей ч ас, что
уловы п ромысловой рыбы, то есть
той, что употребл яется в п и щу,
почти дост и гл и своего м акси.мал ь­
н ого уров н я .
Весьма перспект и в н ы работы се­
лекционеров по п ол у ч е н и ю гибрид­
н ы х растен и й с высок и м содержа­
н и ем бел ка. П р и м ером может слу­
жить гибрид п ш е н и цы и ржи, кото­
р ы й содержит бел ка н а м н ого боль­
ше, чем у каждого и з взятых д л я
скрещиван и я сортов п ш е н ицы и
ржи . В н екоторых л аборатор и я х
п ытаютс я, и н ебезус п е ш н о , скрес­
тить более двух в идов растен и й .
Однако эт и работы тол ь к о раз­
в и ваются, и н а быстры й резул ьтат
в н едре н и я их в п рактику н адеятьс я
в ближайшем будущем труд н о. А си­
туаци я с п родовольствием в сегод­
н яш н ем м и ре остается, по мен ьшей
мере, неуте ш ител ь н о й .
·

- Действительно, картина без­
отрадная. Н о Вы rовор или, Геор­
rий Константинович, что есть осно­
вания для оптимизма. Непонятно
только, при чем же здесь м икробы!
Как и чем моrут помочь эти мель­
чайwие живые существа в нехватке
сотен миллионов тонн п родовольст­
вия, в белковом дефиците рациона
людей и сельскохозяйственн ых жи­
вотных !

- На Ваш воп рос отвечу так :
сегодн я без риска преувел и ч ен и я
можно утверждать , что оп реде-

л я ющ и й вклад в реше н и е м и ровой
бел ковой п робл емы может в н ести
м и кроб иологи ческая наука, исполь­
зуя в эт их цел ях огром ное разно­
образие м и к роорга н и змов, оби та­
ющих н а нашей планете.
- И
есть
реал ьные
научные
основания к столь катеrор ичном у
суждению!

- Конеч н о. И и х мн ого . Первое
и , может быть, далеко н е всем
и звестное - б и омасса всех м и кро­
бов, живущих н а суше нашей зем­
л и , огром н а . Она в 1 30-1 50 раз
бол ьше, чем вес всех без исклю че­
н и я об итающих н а н а ш е й планете
животных, включая, кстат и сказать,
и нас - л юдей . В одном гектаре
окультуре н н о й почвы содержится
до 5 тон н живой массы м и к роор га­
н и змов . Таким образом, повсемест­
но, рядом и вокруг живет огром­
н ы й и разнообра з н ы й мир хотя и
невидимых, н о реал ь н о сосущест­
вующих вместе с нами живых су­
ществ .
Второе, и м ожет быть н а ибол ее
важное,- это уди в ител ь н а я способ­
н ость м и кроорган и змов фантасти­
чески быстро раст и и размножать­
с я . Так, время удвое н и я клеток
м и кроорга н и змов исч исл яетс я все­
го л и шь н ескол ь к и м и часам и и де­
сятками м и н ут . Извест н ы отдел ь­
ные «штамм ы-рекордсме н ы » , кл ет­
ки которых способ н ы дел иться каж­
дые 5 м и н ут . Специалиста м и под­
с ч итано, что в течен ие одн и х су­
ток одна клетка может дать п о­
томство весом в од и н к ил ограмм .
В тече н и е 2-3 суток от од ной клет­
ки может образоватьс я такое коли­
ч ество б и омассы, которое труд н о
будет вмест ить в жел езнодорож н ы й
состав . Естественно, что скорость
нараста н и я
б и омассы
сопровож­
даетс я такой же скорость ю образо­
ван и я белков ых веществ, содержа­
н и е которых в б и омассе м и к ро­
орган измов в некоторых слу чаях
дост и гает 80-85 % .
С равн ител ь н ое изучен ие темпов
биоси нтеза белка у животных и
110

Р А БОТН И К И-Н Е В И Д И М К И

микробов
показывает
огром н о е
преимущество
б и ос интет и ческих
возможностей
м и кроорганизмов.
Дл я п р имера п р и веду возможности
круп ного рогатого скота и дрожже­
в ы х о р га н и зм о в . В о р г а н и з м е к о р о ­
в ы , весом 5 0 0 кг, в сутки образуется
всего тол ько 0,5 кг бел ка. За
это же время дрожжевая масса,
,
весом 500 кг, естествен н о, п р и
созда н и и е й благо п р и я т н ы х усло­
вий для роста и раз в и т и я , с и нте­
зи рует б иомассу, равную 50 ООО к г,
то есть в т ы с я ч и раз бол ь ше . Так
что
м и кроорга н и з м ы ,
благода р я
с в о и м ф и з и ологичес к и м особен нос­
продуктив нее
тям, оказываются
животных и расте н и й .
И н аконец, треть я особен н ость
м икроорга н измов - это изум итель­
ная их приспособл яемость к сам ы м
разл и ч н ым, зачастую экстремаль­
ным услов и ям своего существова­
н и я . Ж и з н ь в анаэроб н ы х услов и я х
без к исл орода ил и п р и высоких
давл ен и ях
и температ урах,
по­
лучение энерги и п утем окислен и я
неорга н ич ес к и х соеди н ен и й , у н и ­
кал ь н а я с п особность ф и ксаци и мо­
атмосферы,
лекул ярного азота
усвое н и е энергии света и способ­
ность строить свое тело л ибо из
двуоки с и углерода, л ибо из самых
разнообразн ы х сложны х орга н и ч ес­
ких соеди н е н и й,- вот далеко не
все п р и меры поражающего вооб­
раже н и е ф и з и ол о г и ческого разно­
образи я, встречающегос я в м и р е
м и кробо в .
В с е эти особен н ости м и к роорга­
н и змов н авел и ученых на м ысль
использовать биомассу м и к робов
вначал е в качестве бел ков ы х до­
бавок к корму ж и вот н ы х , а затем
в в иде белкового компонента п и щи
человека. Идея добавл е н и я в корм
и п и щу биомассы м и кробов бази­
ровалась н а том, что при составл е­
н и и рационов определ я ю щее з н а­
чен и е и меет не происхожде н и е
бел ка (живот н ы й , раститель н ы й ил и
м икробн ы й ) , а его кол и ч еств е н н ое
содержан и е в добавке и возмож-

н ость компенсировать этой добав­
кой нех ватку оп редел е н н ы х ами­
нок ислот в бел ках злаков.
Из огром н ого
разн ообраз и я
м и кроорган измов, обитаю щ и х
в
природе, первыми кандидатам и н а
р о л ь п родуцентов п ром ы ш л е н н ого
получен и я бел ковых веществ б ы л и
выбраны дрожжев ы е орган и зм ы .
Д л я такого в ыбора было доста­
точно основа н и й. Человечество и ме­
л о многовековую практику исполь­
зован и я дрожжей в хлебопече­
н и и и в и нодел и и : в и х
биомассе
достаточ н о в ысокое содержан и е
бел ка и , ч т о особен н о важно, белка,
в состав которого входит м н ого
л и з и н а . Наконец, у специал истов
выращиван и я
навыки
имелись
дрожжевой массы в сра в н и тель­
н о бол ь ш и х объемах.
Первый завод п о п р о и звьдству
кормовых дрожжей в СССР был
п ущен еще в 1 93 5 году. В качестве
сырья н а нем и с п ол ь зовал ись хи­
м и ч ес к и е г идрол и заты оп илок, к у­
и сол ом ы .
курузной кочерыжки
Заводы, работающие н а х и м и ч ес к и х
гидрол изатах древес и н ы и других
целл юл озосодержащих материалах,
успеш н о функци о н и руют и в настоя­
щее врем я . Они в ы пускают м н о г и е
тьiс я ч и тон н гидрол и з н ы х дрожже й
для нужд животноводства. К сожа­
л е н и ю , разв и т и е крупното н н ажного
растительного,
п р о и з в одства и з
еди нственно возоб н о в л яемого н а
земле с ы р ь я сдержи в ается отсутст­
в ием приемлемой тех нол о г и и не­
прерывного гидрол и з а древес и н ы и
высоки м и удел ь н ы м и кап и таловло­
жен и я м и .
П оэтому у ч е н ы е н а ч ал и п о и с к
Н О В Ы Х источн и ков с ы р ь я дл я м н о­
гото н н ажного пром ы ш л е н ного по­
лучен и я бел ка м и кробного r�роис­
хожден и я .
В начале 60-х годов п р и пре­
з идиуме А Н СССР был создан
специал ь н ы й Науч н ы й совет по
руководству и коорд и н а ц и и науч­
н ы х исследован и й , с в я з а н н ы х с п о­
лучением ми кробного белка и з
111

И н т ер в ь ю 4

ПРОБИОНТЫ

Бактерии

С и к е э е л е н ы е водор о с л и

Амеба

ПРЕДНЛ ЕТОЧНЫЕ
СТРУНТУРЫ
Ноацерват н ы е капли

Микросферы

\

ПОЛИМ ЕРНрl Е
МОЛ ЕНУЛ Ы

Н ИЗНО М ОЛ ЕНУЛ ЯР Н Ы Е
ОРГАНИЧЕСК ИЕ
СОЕд И Н Е Н И Я

П о л и к у нл е отиды

и др.

П о л и п ептиды
Л и п о п е п тиды

По -р азному пр е д с тавля ю т уч ен ы е за р ожд ение жизни н а З е мл е . Эта с хема отража ет разв и т и е
теории з в о.яю ции ма тер ии, с оз да н н о й академи ком А . И. О пар иным.

угле в одородов не ф т � . Исследова­
н и я п ро в одились ком п лекс н о с п р и­
в лечен ием м и кробио11ого в , биохи­
м и ков, не ф тянико в , хим иков, биоин­
женеро в , с п ециал исто в в области
п итан и я, здра в оох ра н е н и я, зоотех­
н и к и и в етери нар и и .
Б ы ла изучена в озможнос ть в ы р а­
щ и в ан и я на средах с угле в одо р о­
дами п редста в ителей р азл и ч н ы х
таксономических груп п м икроорга­
н и змов. С п особност ь расти на угле­
в одо р одах оказалась на и б олее ярко
вы раже н ной у экологических груп п ,

свойственны х специфичес ким мес­
там обитан и я . Это п озвол ило сфор­
мули ровать в ы вод об ис п ол ьзова­
н и и ило в сточных в од не ф тепере­
рабатываю щ и х п редпри яти й и почв,
в которые п о п адают н е ф тепродук­
ты, для изол иро ва н и я м и кроорга­
н измов, активно расту щ их на сре­
дах с углеводородами.
Дл я в ыдел е н и я быстро растущих
нужда­
не
культу р - штаммов,
ю щ ихся в добавлен и и в среду дл я
культи в и рова н и я в итаминов, был
использова н с п ециальный метод
112

Р А Б ОТН И К И - Н Е В И Д И М К И

•

«элект и в н ы х » культур. В сочетан и и
с дл ител ь ным непрерывн ы м куль­
т и вирован и ем на среде с углеводо­
родам и при п осто я н н ы х усл ов и я х
выращиван и я это позвол ило ото­
брать особен н о быстро растущие
штаммы микроорган измов.
Изучая способ н ости м и кроорга­
н и змов испол ь зовать углеводород ы
разл и ч н ого строе н и я , м ы устан ови­
ли, что практ и ч ес к и все классы
углеводородов могут в той и л и
и н ой мере служить субстратами п и щей д л я роста м икроорга н измов.
Однако, как правило, п р оцесс роста
наиболее и нтенс и в н о происходит н а
среде, содержащей параф и н ы .
Н ау ч н ы е исследов ан и я п ослужи­
ли
теорети ч еской
основой
для
разработ к и рационал ь н ой аппарату­
ры и технол оги й дл я круп н отон­
н ажн ого производства кормовых
дрожжей н а параф и н ах с огра н и ­
чен ием содержан и я углеводородов
в готовом продукте.
В серед и н е 60-х годов в СССР
были пущены первые п ил от н ы е
( п редпромышленн ые) установки п о
получен и ю кормов ы х дрожжей и з
углеводородов н е ф т и и развернуты
б и ологи чески е испытан и я
новых
продуктов .
- д не моrут белки из н ефти

вводились в эксплуатаци ю новые
пред п р и я т и я-гиганты, оборудован­
ные апп аратуро й в ысокой еди н и ч­
ной мощност и . Безусловно, орга н и ­
зёщи я ш ирокого п ромы ш л е н н ого
производства кормовых дрожжей
была бы н емысл има без творческо­
го сотруд н ичества академ и ч еск и х
и нститутов с орган и заци я м и Ми­
н истерства медицинской и микро­
б и ологи ч еской
промышлен ности
СССР.
В н астоящее время производство
кормовых дрожжей , в ы ращи ваемы х
н а нормал ь н ы х п араф и н а х , играет
все возрастающую рол ь в ж и в от­
новодстве нашей стра н ы . В СССР
в год в ы п ускается около м и л л и о н а
тон н дрожжей ( в высушен н ой ф ор­
Это кол ич ество п озвол я ет
ме).
обогат ить н еобх одимым бел ком бо­
лее 20 м и л л и онов тонн кормового
зерна. В н астоящее время С овет­
с к и й С оюз имеет абсол ютное л и­
дерство в промышлен н ом п р оиз­
водстве кормового белка микроб­
н ого происхожден и я .
- Значит,

сделать молоко или мясо п отреб­
ляющих их животных вредным ил и
невкусным!

- Ветер и н ар н о-зоотех н и ч ес к и е
исп ытан и я и скрупулез н ы е мед и к о­
по­
исследован и я
биолог ические
звол и л и сформул ироват ь требова­
н и я к качеству кормовых дрожжей
и составить рецептуры их п римене­
н и я , гарантирующие безвред н ость
дл я человека продуктов ж ивот н о­
водства, п олучен н ы х п р и скармл и­
ван и и кормов ых дрожжей , в ы ра­
щен н ы х на параф и н а х .
В конце 60-х годов н а ч алась
опытно- п р ом ы ш л ен ­
эксплуатаци я
н ы х п роизводств п о получен и ю
кормовых дрожжей и з п араф инов,
а в 1 973 году п ущен п ер в ы й круп­
ный завод. В последующие годы

проблема

решена!

- В том-то и дело, что, несмотря
на стол ь ощут и м ы й успех,
м икробного белка дл я н ужд жи­
вотноводства нам еще н е х ватает.
В будущем в нашей стран е н еоб­
ходимо довести ежегод н ы й в ы п уск
м и кробного бел ка до 1 0-1 2 м ил­
л ионов тон н . Тогда можно будет
п ол н ость ю обогатить белком все
зерно злаковых, идущее на корм
сельскохозя йствен н ы м
живот н ы м .
Но существующие ресурсы п ара­
ф инов н е смогут обеспе ч ить в бу­
дущем столь в ысок и й масштаб п р о­
изводства. П оэтому мы и щем н о в ы е
виды с ы р ь я , п р и годн ы е дл я м и к р о­
бов, производ я щ и х кормовой бе­
лок.
Разн ообразие м и ра м икроорга­
н и змов и т и п ов их п итан и я откры­
вает ш ироки е в озможн ости д л я
и зыскан и я разл и ч н ы х способов про­
изводства кормового белк а . М и кро­
орган и з м ы
ведь
можно в ы ра­
щи вать, обеспеч и ва я их энергией

113

И н тер в ь ю 4

Ф из ик и в ооруж ил и б иолого в со в ершеппыми средствами и пр и б орами , удо б пыми ма пипулято­
рами .

о рга н ических, м и н е ра л ь н ых веществ
или за счет фотоси н теза. По всем
этим напр авлен и ям
пр оводится
большая исследовател ьская р абота.
Н о пр и отбо р е п е рс п ект ив н ых
в идов сы р ь я дл я к р у пн ых заводов
особое в н има н ие удел яется пр ежде
всего химическ и ч истым в идам,
желател ь н о индивидуал ь н ым соеди­
н е н и я м . П р име н ение ч истых соеди­
н ен и й позвол ит орган и зовывать ста­
биль н о работающие к р уп н ые п роиз­
водства и получать пр одукцию
строго п остоя н н ого качества. Как

очень п е рспекти в н ые виды сырья
для круп нотон на жного биосинте­
за бел ка сейчас рассматриваются
и
н изшие сп ирты - метиловый
этиловый, получаемые из п ри родно­
го газа.
- Разве дрожжи способны расти
и на метиnовом спирте! Ведь :.то
сиnьный яд
•••

- Прекрасно р астут, и об н ару­
жено это было с ра в н ительно не­
дав н о. Оказалось, что метан ол­
окисляющие дрожжи вст р ечаются
нечасто, но есть груп пы, штаммы
1 14

Р А Б ОТ Н И К И-Н Е В И Д И МК И

которых могут расти имен н о н а ме­
тан оле. При выращиван и и в произ­
водственных услов и ях практ и ч ес к и
н е будет п отерь метанола и загр яз­
нен и я им атмосферы в районе за­
вода. При росте на метаноле дрож­
жи не с и нтезируют метиловые эфи­
ры жирных к ислот, гидрол из кото­
рых в орган изме живот н ого п р и­
вел бы к в ысвобожде н и ю метанол а .
Метиловый сп ирт действител ь н о
с и л ь н ы й я д , что, естествен н о, н е
могло н е вызы вать о п асе н и й у с п е­
циал истов . Ведь биомасса дрожжей,
выращен н ы х н а этом субстрате,
пойдет в корм жи вотн ы х . П оэтому
были п роведены допол н ител ь н ы е
которые пок азал и
исследован и я ,
н есостоятел ь н ость опасен и й . Было
устан овлено, что остаточ н ы е кол и­
ч ества метанола в в ыраще н н о й на
нем б и омассе н и чтожны и н е п ре­
в ы ш ают того кол и ч ества, которое
всегда пр исутствует во фруктовых
соках и морской рыбе. Я утверж­
даю, что метанол а в дрожжах ока­
залось знач ител ь н о ме н ьше, чем в
креп к и х алкогол ь н ы х нап итках.
Н а м ет и л овом с п и рте хорошо
растут и разв и в аются также и бак­
териал ь н ы е кул ьтуры, которы е со­
держат бол ь ш е п о сравне н и ю с
дрожжам и бел ка. К сожал е н и ю ,
промышлен н ое производство бакте­
р и ал ь н ой м ассы св язано с п реодо­
лением допол н ител ь н ы х трудно­
сте й , таких, как повышенные тре­
бован и я к г и гиене, обеззараж и в а­
н и ю в процессе выращиван и я . С у­
ществуют и н екоторые технологи­
чес к и е слож н ости п р и отдел ен и и
мел к и х бактери ал ь н ы х клеток от
водной фазы.
Уч итывая бол ь шую технологич­
н ость дрожжей , заман ч и в ы м п ред­
ставл яетс я методами ген н о й и н же­
н ер и и и н тенс и ф и цировать фермент­
н ы й путь окислен и я метанола с п о­
мощью дегидрогеназы в формаль­
дегид у дрожжей . Это п озвол ило
бы в 1 , 5 раза п овысить продук­
т и в н ость растуiцих дрожжей н а ме­
таноле и резко с н и з ить расход ы .

Не забудем и о б этиловом с п ир­
те как о сырье дл я выращиван и я
дрожжей, н еобход и м ы х животно­
в одст ву. Можно с радост ь ю кон­
статировать, что п и он ерам и в и зу­
ч е н и и м етодов получен и я кормов ых
дрожжей н а эт ил овом с п ирте яв­
л я ютс я советск и е ученые. Доказа­
но, что почти все дрожж и растут
на этаноле. Это позвол я ет вы­
брать дл я пром ы ш л е н н ого и с п ол ь­
зован и я н аиболее
п одход я щ и е
культур ы . Проведе н н а я в Институте
б и о х и м и и и ф и з и ологии м и кроорга­
н измов АН СССР исследовател ьская
работа открыла путь к осуществле­
н и ю интенс и в н ы х н а у ч н о-тех н и ч ес­
ких разработок по п р о и зводству
дрожже й на этиловом с п и рте. Ми­
н и стерством медицинской и м и кро­
биологи ческой
промышлен ности
СССР
н аработаны
тыс я ч и
тонн
дрожже й на этаноле для проведе н и я
массов ы х и с п ы та н и й .
Мед и к о-биологичес к и е исследо­
ван и я и ветери нарно-зоотех н и ч ес­
кие испытан и я кормовых дрожжей ,
в ыраще н н ы х на этаноле, дал и прек­
расные результат ы . В о п ытах на
животных установлено, что п и татель­
н а я цен ность этих дрожже й в ы ше ,
чем у соевой мук и . Новому ви­
ду кормовых дрожжей н а эта ноле
п р исвоено коммер ческое назв а н и е
«эпр и н » . Животноводы сч итают, что,
пока э п р и н а в стране производит­
целесообразно
н едостаточ н о ,
ся
испол ьзовать этот вид кормов ы х
дрожжей п режде всего в качестве
замен ител я цел ь н ого м олока п р и
в ы п ой к е тел ят, я г н я т и порос я т .
- Это, безусловно, радикальное
реwение проблемы. Ведь микро­
биоn оrическое п роизводство кор­
мовоrо белка в боnьwих количест­
вах, кроме всеrо прочеrо, сэконо­
мит оrромную массу зерн а и дру­
rих продуктов, ценных дn я челове­
ка. Но интересно узнать, есть пи
какие-л ибо перспективы производ­
ства микробных продуктов п итания
непосредствен но дnя человека !

1 15

- Это чрезв ы ча й н о важн ы й во-

И н т ер в ь ю 4

прос. Ведь производство бел ка дл я
кормов не идет н и в какое сравне­
н и е со з н а ч и м ость ю п олучен и я п р о­
дуктов, непосредствен н о п отребл я­
емых в п и щу. Зн аете ли Вы, что
в м ире в среднем н а каждого ч е­
ловека п р иходится одн о дом а ш н ее
ж ивотное и одна домаш н я я п т и ца,
которые п отребл я ют в 5 раз боль­
ше корма, чем человек - п и щ и .
Конечно, м н о г и е станут говорить,
что н и когда м и кроорга н и змы не
и с пользовались в · п и та н и и и такие
попытки, мол, бесперспект и в н ы . Это
глубоко ош ибоч н ы й взгл я д . Ми кро­
орган измы издавна служат п и ще й
человеку в таки х п родуктах, к а к
хлеб, сыр, п ростокваша, разл и ч ные
квашен и я , не говоря уж о бл юдах
из грибов , которые в и зоби л и и пот­
ребл яет населен и е разных стра н .
Разнообразные плесневые грибы
используются в восточной кухне, что
п озволяет обогатить бел ком п и ще­
в ые п родукты растительного проис­
хожде н и я .
Нескол ько л ет н азад в И нституте
б и о х и м и и и ф и з и ологи и м и кроорга­
н измов АН СССР был разработан
с п особ выращиван и я на этиловом
сп и рте обы ч н ы х дрожжей , испол ь­
зуемых в хлебоп е ч ен и и , и обогаще­
н и я эти м и дрожжа м и п ше н и ч н ого
хлеба - п родукта
трад и ци о н н ого
ежедневного потреблен и я . Это поз­
волило повысить питател ь ность хле­
ба по бел ку в 1 ,5 раза при добав­
лении всего 3 % высушенн ых дрож­
же й от массы муки.
Возможн ы и другие варианты
и с п ол ь зован и я м и кробны х белков
в п итан и и человека. В ч астности ,
п р ов од ятс я работы п о выдел ен и ю
и з м и кробной б и омассы более ил и
менее о ч и щен н ы х фрак ци й бел ков,
получе н и ю ферменто л изатов и авто­
л и затов ( « л и з ис» от греческого расщепл ение, распад) дл я п итан и я
как здоровых л юдей, так и, глав н ы м
образом, бол ь н ы х пациентов. П од­
бирая подход я щ и й штам м м и кроор­
ган и зма и вл и я я на его состав
услов и я м и выращиван и я , удается по-

лучать клетки с достаточно высоким
содержанием
и
благопри ятным
составом свободн ых аминокислот.
Э'ти
довол ь н о
а м и н о к ислоты
·
п росто в ыдел ить и з биомассы, а
п редставля­
получаемая смесь
ется перспекти вной для лечебно­
го п итан и я тяжелоболь н ых люде й .
А теперь расскажу о получен и и
бел ка и з газообразн ы х веществ метан а и водорода. Можете п ред­
ставить себе - вездесущие м и кро­
бы растут и на эти х субстратах !
Пром ы ш л е н н ое выращ и в а н и е МИ!<­
роорга н и змов н а газообразны х, да
взры вооп ас н ы х
и
еще гор ю ч и х
субстратах, п о п о н ят н ы м всем . п р и ­
ч и нам, знач ител ьно осложн яет тех­
н ол о г и ю производства бел ка. К ро­
ме того, за с ч ет о к исл ен и я эт их
газов можно выращивать тол ько
бактер и и . Дрожжи н а метане и во­
дороде н е растут. Но, н есмотря
н а это, нужно максимал ь н о форси­
ровать все медико-биол оги ч ес к и е
исследова н и я , св язан н ы е с п риме­
н е н и ем в животн оводстве биомассы
м и к роорган и змов, в ыращен н ы х на
метане и водороде, ибо получе­
н и е в пром ы ш л е н н ы х масштабах
белка н а эти х газах в нашей стране
п о многим п р и ч и нам очень п ер­
спект и в н о .
Надеюсь , я ответил на воп рос
о рол и м и кроорга н и змов в реше­
н и и п родовол ьствен н ых п роблем .
Еще тол ь ко необходимо сказать,
что производство белка с п омощью
м икробов в ы годн о отл и ч ается от
сельскохозяйствен н ого производст­
ва п родуктов п итан и я .
М икроб и ол ог и ч еское производ­
ство белка - промышлен н ы й про­
цесс, н е з ав и с я щ и й от кл имати­
ческих и п огод н ы х услов и й , сезона
года. Процесс осуществляетс я ин­
тенси в н о, по непрерывной схеме,
он п оддается автомат изирован н ому
уп равлен и ю с использован и ем со­
времен н ы х средств элект рон но-вы­
ч ислител ь н о й тех н и к и . П р и м икро­
биологичеtком производстве бел­
ка знач ител ь н о эффект и внее, чем в
116

Р А Б О ТН И К И -Н Е ВИДИ М К И

И нтерв ь ю 4

Я блоне вая мол ь

и

ее л и ч ин ка пр е вра щ а ют р умяны е я бло к и в н е съе до бную гнил ь .

Н е ме нее опа сна с л ив ов ая. моль .

сельском хозя йстве, исполь зуются
вода, м и н ерал ь н ое сырье, металл,
транспортные средства и , конеч но,
зем л я .
Естествен но, ч т о посе в н ы е пло­
щади не требуются вообще .
Это экон ом и ч ес к и выгодно и
и м еет благоп р и ятные социал ь н ы е
п осл едст в и я - позвол я ет экон ом ить
л юдской труд, повышать его про­
изво дител ь н ость .
Нужно отметить, что продукты и
отходы м и кробиологического п ро­
и зводства белка не содержат каких
бы то н и было вредных веществ,
а само прои зводство достаточ н о

Я й ца пара зи та поражаю т крас и в ые

пло д ы.

гармо н и ч но в п и сывается в функ­
це­
в
биосферы
ционирование
лом.
- В
таком
сnучае,
вероятно,
м ожно надеяться, что промыwnен­
ное куnьтивирование ниэwих форм
жи з н и - м и к р о о р r а н и э м о в - п о ­
эвоnит реw ить еще одну не менее
острую пробnему - с охранить при­
роду от эаrряэнения!

- Это само собой разумеетс я .
И здес ь, мне кажетс я, стоит обра­
тить в н имание на еще оди н аспект :
на роль м и к роорга н и змов в борь­
бе с насекомым и - вредиtел ями
расте н и й ,
сельскохозя йствен ных
118

Р А Б О Т Н И К И-Н Е В И Д И М К И

К ук о лки вре дителя пря ч утся глу б о к о в ств о ле,
и из вле ч ь их о ттуда нелегко .

Л и ч и н ка

пр о п и кае т в н у тр ь и в ы е да е т
пр е вра ща я сли в ы в т р у х у .

Ги б н е т

все,

при носящими огром н ы й урон сель­
скому хозя йству во всех странах .
Я не б уду говорить об извест­
ных преп аратах «бациллах турен­
генсис», сп орообразующие клетки
которых нашли ш и рокое п р и мене­
н ие дл я защиты растен и й в ка­
ч естве и нсектицида благодар я то­
му, что обл адают высокой и зби­
рател ьной токс и ч н остью дл я л и ч и­
нок м ногих н асекомых-вредител е й
(он и вызы вают п арал и ч гусе н и ц) .
Можно было бы п р и вести много
и н тересных дан ных и о других
ядовитых дл я вредите л ей м и кро­
орга н и змах, к оторые се � ч ас исполь-

не

тол ь к о с о бр а нн ы й у р о жа й , н о
с о зр ева ю щи е пл о д ы.

Сохра п ит ь пл о д ы а до р о выми и
м о гают ф еромо ны - паху ч ие
ж ащие ср е дств о м о б ще н ия

и

с ъе до б ны ми п о ­
в е ще с тва, слу ­
па сек о.м ых .

зу ютс я в практике сельского хоз я й­
ства.
Мне хотелось б ы вам расска­
зать о совсем новых эксперимен­
тал ь н ы х
фактах - о с п ос обн ос т и
м и кробов с и нтезировать н е ядо­
витые дл я н асекомых вещества, а
соед и н е н и я , обл адающие с войства­
м и феромонов. Да, я не огово­
рился,
феромонов - спец и ф и чес­
ких веществ сложного строен и я ,
дл я
испол ьзуемых н асеком ы м и
внутр и в идовой коммун и каци и , об­
щен и я , попросту говор я , см ысло­
вых с и г н алов друг другу, их «раз­
говорной реч и » .
1 19

И н т ер в ь ю 4

Дав н о известно, что п ол овозре­
лые сам к и многих в идов н асе­
ком ых выдел яют специф и ческ и е
пахучие вещества, п р и в л екающие
самцов и в ы зы вающие у н и х поло­
в ы е реакци и . Так, например, феро­
мон сам ки капустной сов ки воспри­
н имается самцами на рассто я н и и
до трех километров , непарного
шелкопр яда - почти до четырех
километров, а бол ь шого ночного
павл и н ье го глаза - на расстоя н и и
д о восьм и километров.
Некоторые н асеком ые способны
восп р и н и мат ь феромо н ы в н и чтож­
н ом КОЛ И ЧеСТВе - ДО 1 o- I S грамма.
Феромоны должн ы обладать мощ­
ведь особ и
н ы м воздействием,
рас­
могут находиться на большом
·
сто я н и и друг от друга. Феромоны
способн ы к весьма специф и ч н ы м
воздейст в и я м , ибо они должн ы
соед и н я т ь самца и самку тол ько
одного биологи ческого ви да.
В настоящее врем я во многих
л аборатор и я х мира расш ифрован
х им и ч ес к и й состав половых феро­
монов бол ь ш о го ч исла насекомы х ,
глав н ы м образом вредителе й сел ь­
скохозя йстве н н ы х расте н и й , и раз­
работаны способы с и н теза эти х
веществ. Нескол ько десятков и х
пром ы шлен ность ю .
в ы п ускаются
В боль ш и нстве случаев сто имость
фером.о нов искл ю ч и тельно в ысо­
ка - тыс я ч и и десятки тыс я ч рубле й
за к и л ограмм, однако, даже п р и
такой высокой стоимости, исполь­
зов а н и е их в практике защиты
растен и й оправдан о. Важн о отме­
тить, что феромоны абсол ютно н е
ядовиты дл я жи вот н ых, их п р и мене­
н и е не вызы вает каких-л ибо н ега­
т и в н ых п оследств и й .
С е й ч ас непреры в н о совершенст­
вуютс я способы применен и я феро­
монов в п рактике защиты растен и й .
'
О д и н и з эффект и в н ы х , использу­
ем ы х в н астоящее врем я прие­
мов - п р и м е н е н и е феромонов для
насе­
о п ределе н и я ч ислен ности
комых-вредител е й и изуче н и я ди­
н ам и к и разв и т и я и х попул яци й .

Покрытые клеем ловушки , со­
держащи е небол ь ш и е кол и ч ества нескол ько тыс я ч н ы х дол е й грамма
феромона, позвол яют вести отлов
и
оп редел ять
н асекомых-самцов
и х ч ислен н ость. Эт и дан н ы е имеют
искл ю ч ител ь н о бол ьшое значение
дл я практиков, поскол ьку п омогают
точно установ ить оптимал ь н ы е сро­
ки обработки растен и й ядохи м и­
катам и и довести ч исло обработок
до м и н имума, а также прогнозиро­
вать дал ь нейшее развит ие П ? пуля­
ций вредителей с учетом конкрет н ы х
м етеорологи ч еск и х услов и й .
Л о в у ш к и , устан овл е н н ы е н а п о­
л ях, отл авл и в ают самцов бабочек
в таких бол ь ш и х кол и ч ествах, что
это заметно сказываетс я на способ­
н ости попул я ц и и к воспроизводству
(так назы ваем ы й метод самцового
вакуума). Имеются и другие п р и­
емы использов а н и я феромонов дл я
борьбы с насеком ы м и . Дл я этой
цел и "!_а полях создается необ ы ч н о
в ысокая концентраци я половых фе­
ромонов, которая в ы зывает п ол н у ю
дезор иентаци ю сам цов и т е м са­
мым п реп ятствует спариван и ю н асе­
комы х .
К он е ч н о, использов а н и е феро­
кул ьтурн ы х
защиты
дл я
монов
растен и й с а м ы м непосредстве н н ы м
образом з а в и с и т о т стоимости эти х
препаратов, о т и х досту п н ости и
возможн остей и х с и нтеза в доста­
точ н о бол ь ш ом ассорт именте.
В резул ьтате м н оголет н и х иссле­
дова н и й , п роводимых в Институте
б и ох и м и и и ф и з и ологи и м и кроор га­
н измов АН СССР, было установле­
но, что дл я п олучен и я феромонов
могут быть с бол ь ш и м успехом
использованы с п особности м икро­
орга н и змов си нтезировать многие
соеди н е н и я самой разл и чн о й х и м и­
ческой структуры и осуществлять
ферментат и в н ое и х п реобразов а­
ние.
Недавно в н ашем институте был и
завершены экспер иментал ь н ы е и
теорети ческие исследова н и я , пока­
зав ш и е возможность разработ к и
1 20

РАБОТ Н И К И-Н Е В ИДИ М К И

п ростых и дешевых способов мик­
робиологи ч еского си нтеза феро­
монов некоторых насекомых-вре­
дителей, например, таких, как ози­
мая, хлопковая и капустная сов к и ,
п р и н осящих, как из вестно, огром­
ный вред растен иеводству.
Микроби ологичес к и й метод п о­
лучен и я феромонов позволяет бы­
стро осуществлять с и н те з препара­
тов по униф ицирован ной схеме.
О н не и меет аналогов в мировой
науке. Метод сопряжен ного х и м и ко­
ми кробиологи ческого си нтеза поло­
вы х феромонов чеш уекр ылых дает
возможность получать препараты во
много раз ме н ь шей стоимости, чем
самы й дешевы й из в ы п ускаемых

промышлен ностью феромон ов ба­
бочек.
Полевые п роизводствен н ы е ис­
п ытан и я получ е н н ы х п репаратов ан алогов феромонов, осуществлен­
н ы е в 1 98 1 - 1 982 годах совмест н о
с н екоторым и исследовател ьским и
учрежден и ям и наше й стра н ы , п о­
казал и их в ысокую б и ол о г и ч ескую
активность и
строгую специфич­
н ость действ и я н а оп редел е н н ы е
в ид ы н асеком ы х . Таковы факты,
с в я з а н н ы е с применением н ового
метода с и нтеза феромонов, мето­
да, открывающего н еогран ичен н ы е
возможности использован и я эти х
в еществ в практике защиты расте­
н и й и п р и родной среды " .

(

1 21

« НЕ Т
БЕ З ОБРА З И Я
В П Р И РОДЕ ! »
. .

В царстве м и кроорган измов и н ое
теч е н и е врем е н и , чем у нас. За
одн и сутки мен яется стол ько п око­
л е н и й , скол ь ко у л юдей за два
тыс я ч ел ет и я . Обитател и этого цар­
ства с п особн ы не тол ько обеспе­
ч ить м и р п родуктам и п итан и я , пе­
реваривая и перерабаты вая не­
съедобные отходы, они способн ы
производить горючее из отбросов
и в ыделять металл ы и з руд, п ожи-

рать н ефть , попавшую в морскую
воду, опрес н ять соленые воды .
И есл и с помощью ге нети ческой ин­
женерии многократно увел и ч ить ра­
ботоспособность и « производитель­
н ость труда» невидим ых тружени­
ков, то можно будет наладить
производство л юбы х необходимых
материалов и веществ, даже так и х ,
которые п ока рождаютс я только
в нашей фантаз и и .

122

«Н ЕТ Б Е З ОБ Р А З И Я В П Р И Р О Д Е ! . . »

Кое-кто из вас в праве рез о н н о
заметить : в с е э т о прекрасно, н о и
вред от н екоторых м и кроорган из­
мов вел и к . М н ог и е болез н и еще
не п обежде н ы . Вел и к и е л юд и «охот н и к и за м и кробам ю)- отдава­
ли жи з н и , подбирая оружие для
борьбы с извеч н ы м и невидимыми
врагам и . А в п ром ы ш л е н н ости ?
Тол ько ржав ч и н а - коррози я желе­
за, вызываемая м икроорга н и змами,
наносит неисчисл и м ы й ущерб. Что ж,
непр ихотл и в ы х
аппетиты
нев и­
димок поист и н е неисчер п аемы, но
человечес к и й разум с п особен и
должен превратить в рагов в союз­
н иков. Л. Пастер дал тому п р и мер,
создав вакц и н ы и з осл абл е н н ы х
в озбудителей болезн е й . «Нет бе­
зобраз и я в п р ироде ! ))- с праведл и­
во заметил русс к и й п оэт Н . А . Нек­
расов . Делен и е м икробов н а по­
лезных и вредн ых, «злых )) и «доб­
рых)) неправом�р н о . Л юбой и з н и х ,
вернее, свершаемы й любым и з
н и х м и кроби ологичес к и й п роцесс
может п р и н ести в одн и х услов и­
я х пользу, а в других - непоп­
рави мый вред. И н аоборот. Те
же самые неоце н и м ы е помощн и к и ,
о которых рассказы вал а кадем и к
Г . К . С к р я б и н , прои зводящие цен­
ный белок и з углеводородов н еф­
ти - п араф и нов и других отходов,
п о я в и в ш ись в хран и л и щах нефти
и бен з и н а, м огут н а н ести бол ь ш о й
у р о н запасам горю ч его. О н и ж е
помогают о ч и щать от нефтя н ы х за­
Грязн е н и й поверхность воды и бе­
рега рек и морей. П р и меров та­
ких скол ько угодно. Так что все в
руках человечес к и х , а п р ирода н е
злонаме р е н н а и быть таковой н е
может .
М и кроцарство еще тол ько-тол ько
п р иоткрыло двери своих вол ш еб­
н ых дворцов, а уже стало ясно,
что богатства там н е и с ч исл и м ы и
неисчерпаем ы . Ж и в а я клетка без­
мер н о п ревосходит л юбой создан­
ный ч ел овеком завод у н и кал ь н о й
отлажен ност ь ю п р оцессов, эконо­
м и ч н остью и рационал ь н остью. П о-

этому н а очереди - биологизаци я
р яда важн ых н а правлен и й н арод н о­
го хозяйства : в недрен и е « кадро­
вых пром ы ш л е н н ы х м ик р оорган из­
мов )) , технол о г и и б и ос и н теза, б и о­
л о г и ч ес к и акт и в н ы х п репаратов . Ес­
тествен н о, роль науки в таком
производстве искл ю ч ител ь н о вел и­
ка. П оэтому в нашей стране сло­
жилас ь цел а я сеть исследовател ь­
с к и х и п роект н о-конструкторс к и х
орга н изаци й . Решать биотехнол о­
г и ч еские проблемы помогают 60
у ч режде н и й Акаде м и и наук СССР
и
академ и и
союз н ы х
респуб­
л и к.
Каким бы соверше н н ы м ни было
производство, гла в н ы м «действу­
ющим л и цом)) остается сам м и кро­
орга н и з м . В нем, в этом н е в и д и м­
ке, п роисходит т а и нство п ревраще­
н и я бросовых, а то и вред н ы х
веществ в цен н ые, полез н ы е п ро­
дукты, которые зачастую н е в оз­
можно п ол у ч ить н и ка к и м и и н ы м и
способам и . Поэтому кропотл и в а я
работа с м и кроба м и , бактер и я м и ,
детал ь ное изучение и х , отбор, обу­
ч е н и е , повышение трудоспособ нос­
ти, усто й ч ивости к врагам и болез­
н я м - важней ш а я задача исследо­
вателей .
" . Представьте себе музей, в ко­
тором экспон и руются н е чучела м а­
монтов, слонов, к итов и л и редкост­
ных пт иц, а бес ч ислен н ы е коробки
с " . в ысушен н ы м и в вакууме и т ща­
тел ь н о зап а я н н ы м и в ампулы м и к­
роорган измам и . Скучно? Н ичего н е
раз глядеть? А между проч и м , та­
кой музей существует , и интерес
к н ему у специал истов куда бол ь­
ш и й , чем к самым завлекател ь н ы м
экспозициям драгоце н н осте й . Здесь
хранится бесцен н ы й фонд чел ове­
ч ества : все пре 1;1t ставител и трудово­
го м и кромира, промышле н н ы е « ПО­
родьт- штаммы дрожжей , л у ч ис­
тых и других грибков, бактер и й .
Невидимки, уже испол ьзуемые ил и
н амеченные к использов а н и ю , и н ­
терес н ы е как и м и.:.л ибо особен ност я­
м и ,- экспонат ы у н и кал ь н ого музея .
1 23

Очерк 1 1 1

Разпо о бразие фо рм и видо в в ирусов по ис типе пе исчислимо :
а - в ир у с о спы , б - в ир у с г ерпеса, в - в ирус гриппа , г - у б ий ц а бактери й - бактерио ф а г,
д - ш е стиграппые пр измы в ируса мо заичпо й б олезпи, с - в ир ус кус тис то й карлик о во сти
то ма тов , ж - Х - в ир у с кар то ф еля. Представит ь размеры в ирус о в можпо в сравпепии с крас пым
кро вяпым шариком кро ви, в к о торы й их для паглядпо сти п оме стили. Ч ерп ы й кружок в
це птре с оотв етствует в еличипе само й мале п ь к о й из известпых б актери й ( в елич ипа да па в
микро пах ) .

Ученые тщательно оберегают со­
бран н ы е сокров ища. Это и в пр ямом
смысле сокров и ща. Л юбая разно­
видность м икроорга н измов, на йде н ­
на я в nрироде, оце н и вается н а м и­
р овом на учном ры н ке в 50- 100
долларов, а хорош и й пр омышле н-

н ы й штамм п одскак и вает в це н е
д о милл ионов долларов. Чтобы
« в ывестю) его, н ужн ы долгие годы
кро п отл ивого труда больших н а уч­
н ы х коллективов. Так что каждая
ам п улка в коллекции - на строгом
учете в па мяти электро н но-вы чис -

1 24

«Н Е Т Б Е ЗО Б Р А З И Я В П Р И Р О Д Е ! . . »

лительной машины и тщательно ох­
ран яется . М ашина « помнит» био­
его
графию каждого штамма,
особенности, результаты всех про­
верок. Такие музеи создан ы в
советских и зарубежных центрах.
В Академи и н аук СССР собирают
всеобъемлющую коллекцию известных м икроорган измов, чтобы п ре­
доставить исследовател ям богатый
выбор дл я творчества" .
Поскольку задача биотехнологи­
ческого творчества состоит в том ,
чтобы не просто с готовностью при­
мен ять природные способности жи­
вой клетки, а переделывать, при­
спосабл и вать ее с наиболь шей поль­
зой для производства, н адо, в пер­
вую очередь, детально познать все
тон кости устройства одноклеточно­
го существа, его п роисхожден ие,
привычки, особенности. Иначе при
передел ке оно может п отерять
«лицо>>- кое-что из своих цен н ы х
качеств, например, жизненную цеп­
кость. «Родословная» нужна не
только эксп ериментаторам-микро­
биологам. Она важна и для лучшего
пониман и я происхожде н и я и рас­
цвета жизни на земле, дл я быст­
рейшего обнаруже н и я потенциаль­
но полезных форм среди тех
м икроорган измов, кто еще остается
таинствен ным незнакомцем . А ведь
таких, как пол агают ученые, во мно­
го раз больше, чем и звестных че­
ловеку.
Одноклеточ н ы е м и кроорган из­
мы - это кор н и всего грандиозно­
го древа жизни, верш ину которо­
го представл я ет человек. Ч ислен­
ность, плодовитость нев идимок п ре­
восходит все живое, а функци и
служат опорой и основой всего
круговорота веществ на планете.
Возвратимся вновь к живой клет­
ке . Чем отл и ч ается самостоятельно
живущая клетка - ми кроб - от кле­
ток других живых существ , а в чем
похожа на них? Употребл я я назван ия
«дрожжи», «бактери и » , мы бес­
сознательно объедин яем их пон я­
тием «микроорган измы» и пол-

·

А такуе т п ож ира т ель бактер и й - бактер и офаг .

н остью урав н иваем . Но о н и от­
н юдь не сходны, и, хотя, возмож­
но, имеют меньше разл и ч и й , чем
п редстав ител и млекоп итающи х, все
же разл и ч и я эти существен н ы . Так
что царство не еди н о. Бактери и
гораздо старше своих м икроскоп и­
ческих собратьев грибков-дрожжей .
Разн ица в возрасте отразилась н а
их строе н и и , п оэтому о н и относ ятс я
к разным н адцарствам. Бакте р и и и
синезеленые водоросли - предста­
вители н адцарства п рокариотов, су­
ществ, не обл адающих пол ностью
оформленным ядром ( « кариос » )
клетк и .
Дрожжи, к а к и в с е грибы, вхо­
д ят в н адцарство высш и х растен и й
и животных, т а к н азываемое н ад­
царство эукариотов . Это значит, что
и х клетки имеют исти нное ядро,
защищенное сложно устроенной
Клетки
оболочкой - мембраной.
эукариотов отл ичаются от прока­
риотов такими замечательными об­
разованиями, как митохондр и и энергети ческие стан ции, хлоропла­
сты у расте н и й . При помощи
митохонд­
десятков ферментов
р и и преобразуют энергию дыха­
ния кислородом (окисление) в энер­
АТФ - своеобраз­
молекул
гию
ных аккумул яторов, достав л яющих
энергию в любой участок клет­
ки.
Первые, п о-в идимому, обитате­
л и Земл и - анаэробные бактери и ,
1 25

О чер к 1 1 1

о которых вам уже рассказ ы в ал и ,
был и , к а к можно догадаться, прока­
р и от ам и . И ногда и х даже называют
« п ротоклет к и » ил и «архибактер и и » .
М и л л и арды л ет ушл и н а т о , чтобы
в ходе
эвол юц и и , путем случай­
н ы х п роб и ош ибок, и з п ростей­
ш и х прокариотов могл и раз в иться
более высокоорган изован н ы е одн о­
клеточ н ые. В борьбе за выживан ие
постепе н н о обретал ись н о в ы е ка­
ч ества и ф у н к ц и и , п о я в л я л и с ь н о в ые
фермент ы , пока н е свер ш ил с я ре­
в ол ю цион н ы й переход к фотос и нте­
зу и живые орган и з м ы стал и « П и­
таться »
неисчерпаемой энергией
С ол н ца. Они расщеп л я л и с п о­
мощью сол н е ч н о й энерг и и воду и
получали водород, н еобход и м ы й
дл я с и нтеза орга н и чес к и х веществ
на ос нове углекислого газа. П р и
этом молекул я р н ы й к ислород п о ­
ступал в атмосферу. Некоторы е
бактери и , приспособ и в ш ись к усло­
в и я м ж и з н и со свобод н ы м кисло­
р одом , превратил ись в с и н езеле­
ные водоросл и - циан еи, котор ы е
гораздо более эффект и в н о сн абжа­
ли атмосферу Земл и кислородом .
Столь знаменател ь н ы е событ и я про­
изошли примерно три с неболь ш и м
м и л л и арда л е т назад. Во вся ком
возраст
остатков
таков
случае,
перв ых и звестн ы х л юдям цианопо­
доб н ы х , найден н ы х п р и раскопка х
в Южной Африке.
В ж и в о й п р ироде сосущество­
в а н и е - с имбиоз - весьма распро­
стра н е н н ое явление. Один орга­
н изм п осел я етс я в другом иного
в ида, и оба п р и носят друг другу
пользу. Некоторые ученые с ч итают,
что и м е н н о с имбиоз л ежит в осн о­
ве скач ков в эвол юциОН !i ОМ преоб­
разова н и и живой матери и . В шутли­
в о й форме комментирует подобное
событие оди н и з сторон н иков этой
ги п отезы доктор б и ологи ческих на­
ук Т. И. Тихон енко :
« " .Как утверждают злые я з ы к и ,
с у т ь симбиогенет и ч еской г и п отезы
сводится к тому, что некий древ н и й
амебов и д н ы й орган изм вознаме-

рился скушать брод и в ш ую р ядом
с п ирохетоп одоб ную бактери ю , но
доб ы ч а оказалась ему н е по зубам .
Проглотить-то он ее прогл от ил, н о
переварить не смог . " С другой сто­
роны, с п и рохето подоб ная бактер и я
н е сумела освободиться и з пленив­
шего ее существа, в результате
чего поневоле возн и к компромисс,
то есть симбиоз, и ме н уем ы й эука­
р и от и ч еской клетко й " . »
М и кробная клетка, к а к бы мала
она н и была, п редставл яет собой
н еобы кновенн о сложну ю открытую
живую с истему, котора я неп ре­
р ы в н о обмен и вается веществами и
энергией с окружающей ср�дой .
В этот крохот н ы й орга н и зм п р ирода
вложила всю гармон и ю, все вол­
шеб н ые н от ы , по которым разыгры­
в аетс я симфон и я ж и з н и .
Тон ч а й ш и е хим и чес кие и физи­
ческие методы исследован и й , вы­
сокая тех н и к а увел и ч е н и я ( м и кро­
ско п и рован ие)
позвол и л и
узнать
м н ого неожидан н ого и н ового о
рол и и функци ях в н утриклето ч н ы х
структур. В ыдел я я существен н ы е
разл и ч и я в устройстве прокариотов
и эукар иотов, н адо не 'з абы вать
то. общее, что и х объед и н яет, что
род н и т все орган и з м ы , н а каком
бы высоком уровне раз в ит и я он и н и
находил ись : о б и х общем проис­
х ожден и и и общем, ун иверсаль н ом
дл я всех, коде н аследствен ности .
Безусловно, одноклето ч н ы й орга­
н изм в ы н ужден сам выполн ять по­
давл я ющее бол ь ш и нство функци й ,
обесп е ч и вающих е г о существова­
н ие. В м ногоклеточ ном же проис­
ходит « раздел е н и е обязан н осте й » .
Т а к , клетке мозга ж и в от н ого не
п риходится самой забот иться о по­
ступл е н и и п итател ь н ы х веществ и л и
к ислорода. Э т у нелегкую работу
в ы п ол н я ют други е специал и зиро­
ван н ы е клет к и . У клеток п е ч е н и
совсем и н ые зада ч и и обя з а н н ости,
чем у клеток глаза" . Но глав н ы й
п р и н ци п , гл авные п роцессы : с и н тез
собствен н ы х белков по програм­
мам нуклеиновы х кислот, передача
1 26

«Н ЕТ БЕ З О Б Р А З И Я В П Р И Р О ДЕ ! .. »

н аследств е н н ы х п р и з н аков - всегда
одн и и те же у п ростей ш е й бакте­
р и и и у высшего творен и я п р и ро­
ды - человека.
Вот тут-то и н астал момент
вспом н ить о еще одном, может
быть самом м н огон асел е н н ом п од­
царстве м и кровсел е н н о й - о в и ру­
сах . Мы п р и в ы к л и н и ч его хорошего
от н и х не ждать. По.;лат ы н и - это
«ЯД», древ н и е греки называли так
в и р усом
яд. Позднее
змеи н ы й
имен овал и вещества, которые мо­
гут п р и н ест и болезн ь и смерт ь .
Родн ая сестра м и кроб и ол о г и и - в и­
русологи я появилась в 1 892 году,
когда 28-лет н и й учен ы й Д . И. И в а­
новск и й доложил н а заседан и и
Р осс и йской Академ и и наук о с в о и х
исследован и я х мозаи чной болез н и
табака. В и русами назвал и мельчай­
ш их возбуд ителей заболеван и й . О
н и х почти н и чего н е было известно.
Ныне открыты и изучены м н огие
сот н и в и русов, в ы яснено, что т р и
ч етверт и всех и з вестных бол езней
вызываются и м и . В и русы в ыдел и л и ,
изучил и их строе н и е , научились бо­
ротьс я с некоторы м и из н их , н о
в с е еще идут дискусс и и , « КТО» и л и
« ЧТО» это : вещество ил и существо.
Казал ос ь б ы , стран н ы й вопрос. Н о
эти коварн ые, н е п р и ру че н н ые п о к а
образован и я и в самом дел е н е
в п исывались н и в к а к и е правила.
Конечно, в и русы н еотдел и м ы от
живой п р ироды, обл адают измен ч и­
востью и приспособл яемостью, раз­
м н ожаютс я , что заставл я ет отнести
и х к обособл е н н о й форме живой
матер и и . С другой же сторо н ы ,
он и л и ш е н ы гл а в н ы х п р и з н аков
ж и вого : у них н ет обол о ч к и клет­
ки - мембран ы, разм н ожаться са­
мостоятель н о, в изол ирован н ом в и­
де, о н и н е могут н и н а каких
даже самых аппетитных п итател ь­
н ы х составах, н е могут сам и с и нте­
з и ровать собствен н ы е бел к и , то
есть пребывают как бы «вне ж и з­
н и » , за что некотор ые ученые
н азвал и их « ядов ит ы м и драгоцен­
ными кр истал л ам и » , кот орые в лю-

бой момент могут вернуться к
ж и з н и и п ревратить ся в уби й ц.
П р и первом з н акомстве с уст­
ройством жи вого м ы говор и л и , что,
сколь точ н о н и отмер я й , н и смеши­
вай все исход н ы е х и м и ческие ве­
щества - угл евод ы , жиры, бел к и и
другие соед и н е н и я , вход я щ и е в жи­
вую м ате р и ю,- н и когда н е полу­
ч и ш ь живое расте н и е и л и существо.
Абсурдно было бы предположить
н е что подобное. Даже и з цел ь н ы х
составл яющих н е собрат ь . Поп ро­
буйте-ка обы ч н ое я й цо раздел ить
н а белок и желток, а п отом со­
брат ь . П ол у ч ится п ол уфабр и к ат для
омлета - н е бол ее. Недаром ма­
л е н ь к и е дети во всем мире поют
песенку о том, как «ВСЯ королевская
рать не может шалтая-болтая со­
брат ь » .
Т а к в от с в ируса м и в с е обстоит
иначе. И х как раз «собраты> можно.
В 1 957 году н емецк и е исследовате­
ли Г ирер и Шрамм разру ш и л и
в ирус таба ч н о й моза и к и , в ыдел и л и
е г о составн ы е ч аст и - нуклеиновую
кислоту
и
белок - и
смешал и ,
вновь п олу ч и в ж и з н ес п особ н ы й в и ­
рус со всем и его биолог и ч ес к и м и
с войствам и . П озже другие у ч е н ы е
ста в и л и так и е опыты : смеш ивал и
нукл е и н овую к ислоту одного в ируса
с бел ками другого и получал и в п ол ­
н е жизнеспособ н ы й гибрид, да­
ющий п отомст во. Оказалос ь , что
такого рода гибриды образуютс я
и естествен н ы м п утем, играя, п о
всей в ид имост и , важную р ол ь в раз­
в и т и и хрони ч ес к и х в ирус н ы х бол ез­
н е й . Друг и м и словам и , в и рус ы суперп араз иты, дости г ш и е к р а й н е й
степе н и п араз и т и зм а : он и могут
существовать и размножаться толь­
ко в клетке другого орган изма,
п р и ч ем н е играет рол и , есл и клет­
ка окажетс я нежиз н ес п особ н о й - с
удал е н н ы м ядром . Дл я в ирусов
достаточн о даже изол иров а н н ы х
м итохондри й . Особ ы й раздел в и ­
русол о г и и так и н азываетс я : п р име­
н е н и е субклеточ н ы х с истем дл я
изучен и я репродукции в и русов .
J

1 27

О черк 1 1 1

К летка-хозяин пр отив с в ое й воли в ынужде на у кр ывать бр о не й- с тенко й по т омс тво в то рг шегося
в н е е в ир уса. Размн ож ив ши с ь , зараз но е с од ержим о е бы стр о переселит ся в с о с е дние здо ро в ые
клетки .

О ((суперпаразити зме>> свидетель­
ствует и всего одна однонитие­
вая нуклеиновая кислота - РНК или
ДН К. Вирус не в состоян и и самостоя­
тельно орган и зовать производст во
необходимых для себя же белков.
Впервые в живом мире обн аружено
это отклонен ие от нез ы блемого ге­
нетического канона именно у в и ру­
сов . Из всего этого очевидно, что
в и рус ы не в ерно было бы с читать
п росто н аиболее
элементарной
ф ормой живой матер и и . Н и с каки-

ми, даже самыми микроскопи чески­
ми существами и х и сравн и вать нель­
зя. Кстати, они мен ь ше всех: разме­
ры вирусов колебл ются в пределах
от 1 О до 300 миллионных долей
миллиметра. Загл януть в тайны
строе н и я вируса и наглядно вос­
создать устрашающую симметрию
форм, впрямь напоми нающую при­
чудл и в ы й кристалл, способный к
самосборке, удалось только с по­
мощ ь ю электронных микроскопов.
Успехи в развитии микрофотогра-

1 28

«Н ЕТ Б Е ЗО БР А З И Я В П Р И РО ДЕ ! " »

Со б ств енну ю ш ипоо бразну ю ( одежду " в ир ус с брас ывает , пр ни ая в кле тку
.
�
и к

ф и и позвол и л и ф и ксировать на
пленку мел ь ч а й ш и е структурные
детал и в и русов, увел и че н ные в
500000 раз.
Но эти крохотул и даже в мире
невидимок распростр анен ы на Зем­
ле, как н и кто. О н и вездесущи, все­
прони кающи и, несмотря на мин иа­
тюрность, часто в ы ходят победите­
л я м и из поед и н к а с ог ром ной, в
срав н ен и и с н и м и , идеал ь н о устро­
енной кл етко й .
Человек начал изучен ие в и русов

как врагов, чтобы найти спос обы
борьбы с н и м и и л и защиты от н и х .
Это п он ятно. Трудн о даже пере­
ч ислить все т яжкие болез н и и кол и­
чество жертв, пов и н н ы в которых
в и русы . Казалось, п еред ними тре­
п ещет все живое . Болезн и р асте­
н и й , насекомых, жи в отн ы х . . . А бо­
лезни л юдей? Оспа, чума, полиоми­
елит, злокачествен ные п ерерожде­
н и я, наконец п ресл овут ы й гр и п п .
С в рагом, конечно, н адо боротьс я,
и это н ебезус п е ш н о делаетс я . Возь1 29

Очерк 1 1 1

мем дл я пр имера всем ненав ист­
ный гри п п .
« Е с л и м ы л е ч и м г р и п п , о н про­
ходит за семь д н е й , а есл и н е
л е ч и м , длится целую н едел ю ! »- в
этой горькой шутке одн ого и звест­
н ого эпидемиолога правды бол ьше,
ч ем хотелось б ы . Почему? К азалось
бы, п одум аеш ь, грип п ! Кто ж не
з н ает, что это такое. Почти кажд ы й
болел, да н е п о од ном у разу.
И все же как плохо себя н и
чувствуешь, через т р и-четыре д н я
температура с н ижается, а ч ерез н е­
дел ю, есл и н ет осложне н и й , и в
самом дел е в ыздоравл иваешь . Н е­
п р и ятно, н о н е так уж страш н о .
П о ч е му же и м е н н о гр и п п з а н я л
п р о ч н ое и к т о м у же н е п оследнее
место в ряду заболеван и й , с ч и ­
т а ю щ и х с я социал ь н ы м и и
госу­
дарст вен н ы м и п роблемам и : « п ро­
стой » гр и п п р ядом с сердеч н о­
сосудистым и н едугам и и раком !
П о ч ему, н аконец, в поед и н ке « Че­
л овек п ротив г р и п п а » победа пока
ч асто остается за п ослед н и м ? На
все «сто т ыс я ч п о ч ему» , связан н ы х
с г р и п пом, ответ ить н е п росто, н о
кое-что уже сказать мож н о " .
Прежде всего потому, что забо­
л евание это м ассовое, от которого
одновремен н о страдает огром ное
.
ч исло л юдей н а всех конти нентах .
И отн юдь н е стол ь безобидное,
как может показатьс я . Так с ч итают
специал ист ы . Дело в том, что забо­
лев шему гри п п ом угрожают две
опасност и . Первая - общая л и хора­
доч н а я реак ц и я н а зараже н и е в иру­
сом, ч ь и токс и н ы действуют не
тол ько на с л и з истые обол о ч к и ,
н о повреждают ж и з н е н н о важн ы е
органы - с осуд истую и централь­
ную нервную системы, сердце. Вра­
чи хорошо знают, что даже после
легкой формы заболеван и я н екото­
рое время сохра н я ются сосудистые
н арушен и я (д исто н и я ) , чувствуетс я
общая сл абость, с н и жается работо­
с п особ н ость и у ф из и чески креп­
ких л юдей . Т яжелее стократ п ере­
носят недуг ослабл е н н ы е хрони чес-

к и м и заболеван и я м и , п ож и л ы е л ю­
д и , дет и .
Вторая оп асность - бактериаль­
н ы е осложн е н и я , поскол ьку в и рус
гри п п а резко с н ижает защ и т н ы е
с и л ы орган и зма - его и ммун итет.
Уже в первые дн и заболеван и я
м огут возн и к н уть га ймориты, воспа­
л е н и я среднего уха. Обостряют­
с я хрон ические н едуги, раз в и в а ютс я
брон хиты и даже п н евмон и и . Как
горько сетуют меди к и : грипп в ы н о­
с и т п р и говор,
а бактер иал ь н ы е
и н фе к ц и и п р и водят е г о в испол­
нение.
- Грипп
сегодн я - ед и нствен­
н а я и н фекци я , с п особ н а я вы звать
н е тол ько э п и дем и и , но пандем и и ,
когда вол н а заболеван и й катится,
словно грозное цунами, п о стра­
н ам и может за короткое время
п оразить от ч етверти до полов и н ы
планет ы .
Н а н ос и м ы е
н асел ен и я
убытк и исч исл я ются в м ил л и ардах,
а п осл едств и я дл я здоров ь я в ооб­
ще невозмож н о измерить в денеж­
н ы х еди н и цах,- говорит д иректор
Всесоюзного и н ст итута г р и п п а М и н ­
здрава С С С Р , о п ыт н ы й эпидем и олог
профессор Г . И . Карпух и н .- Хотя
показател и смертн ост и от г р и п п а в
м ире срав н ител ь н о невел и к и (0,01 0,02 % ), все же жертв достаточно,
как правило, среди детей первых
л ет жизни и лиц пожил ого в озраста.
Особе н н о ощут имы п отери от в и­
рус н ы х и н фек ц и й дыхател ь н ых пу­
тей во врем я регул я р н о п овторя­
ющихся эпидем и й . Как стих и й ное
бедствие, он и н арушают н ормаль­
ный распорядок жизни п ораже н н о й
стран ы . Концентриров а н н ы е удары
г р и п п а по здоровью и экономике
хоть и кратковреме н н ы , н о весьма
ощут и м ы . За 3-4 н едел и г р и п п
в ы вод ит и з с т р о я в л юбой м ес я ц
с декабр я по март до 3 0 , а то и до
50 % взрослого и детского н аселе­
н и я бол ь ш ого города.
Как же так - справ ил ись с чумой,
ос пой, пол иом иел итом, почт и укро­
т и л и корь, а гр и п п все еще бес ч и н ­
ствует на планете?
1 30

" н е т Б Е ЗО Б Р А З И Я в П Р И Р ОДЕ ! .. »

- Дело в том, что г р и п п рази­
тел ь н о отл и ч аетс я от всех других
человека
болезней
в и русных
уди в ител ь н ы м непостоянством воз­
будител я . Тол ько этот в ирус с посо­
бен с и н хронно обновл ять свой мо­
л екул я р н ы й «обл и к » н а всех терри­
тор и я х зем ного шара, а его зара­
жающая с п особность резко колеб­
л етс я в раз н ы е периоды эп иде­
м и и,- объяснял
академ ик
АМ Н
СССР А . А . Смород и н цев, оп ыт­
ней ш и й специал ист п о п ротивовисоздатель
русному иммунитету,
вакци н н ы х
многих эффекти в н ы х
преп аратов по акт ивной защите
от кл ещевого энцефал ита, пол ио­
м иел ита, э п идеми ческого пароти­
та, кор и , автор «ЖИВОЙ» вакци н ы
п роти в г р и п п а .- Мн оголетнее п ара­
з и т и рован ие н а людях п ривело к
н еобы ч а й н о гибкому п р и с п особле­
н и ю возбудител я г р и п п а ко в с я к и м
воздейств и я м н а него антител и
други х защитных факторов перебо­
л е в ш и х л юдей . У в и руса п роисхо­
дит селекци я , отбор все новых и
новых вариантов, более устой ч и­
вых к ант ителам кров и, к секретам
дыхател ь н ы х
п утей ,
к а п п арату
защиты клетк и . Поэтому не тол ько
искусствен ная вакци нация, н о и
перенесе н н ое заболев а н и е не всег­
да в состоян и и создать заслон и н ­
фекци и . И з-за этого - частая п о­
вторяемость заболеван и й , унося­
щая, п о д а н н ы м стат ист и к и , из
нашей жиз н и несколько лет " .
С л и ш ком вел ика дань в и русу
гри п п а . Имен н о поэтом у специал ис­
ты именуют его «корол ем вирусов » ,
уд ел я я ему вн им ание, поист и н е до­
ст ойное королевской особы . Не бу­
дет преувел и чен ием сказать, что се­
год н я в и русологи, эп идемиолог и,
мед и к и накоп и л и о ви рус е гр и п п а
сведен и й бол ь ше, чем о в с е х дру­
гих возбудител ях и н фекци и , вместе
взятых. Что же и звестно н ауке и
каковы шансы одержать верх в п о­
еди н ке с коварным прот и в н и ком?
Атака на грипп п одготовл ялас ь
п остепен но, хотя в истор и чес к и х

измере н и я х и весьма стрем ител ь н о .
Как только было установлено ви­
русное п роисхожде н и е г р и п п а и
открыт перв ы й его в и рус « А » ,
исследова н и я этой и н фекции и е е
возбудителей непреры в н о расш и­
рялись . В конце 40-х годов в Ве­
в
л и кобритан и и - в Л о н доне и
С ША - в
Атланте создал и
два
Международ н ы х центра п о г р и п п у .
О н и действов али в тесном контак­
те с
Национал ь н ы м и
центрам и
разных стран, к оторым п одч и н ялась
сеть опорных баз в круп н ы х горо­
дах разл и ч н ы х рег ионов зем ного
шара. Национал ь н ы й центр п о грип­
пу в Советском Союзе н а ч ал рабо­
тать в 1 957 году в Мос кве п р и
И нст итут е в и русологии АМН СССР.
С 1 97 1 года функци и единого цент­
ра стра н ы п о гриппу и О Р З п ере­
шл и к Всесоюзному институту грип­
п а М и н здрава ССС Р . Центр контро­
и
л ирует
коорд и н и рует
эп иде­
м и ологи ческие, в ирусологи ч ес к и е и
и м му нологи ческие исследова н и я бо­
лее чем в 60 городах стра н ы .
" . В Л е н и н граде, у нового п рос­
пекта Медиков, в крас и в ом совре­
мен н ом здан и и , окружен ном топо­
лями,
и
находится
Всесоюзн ы й
и н ститут гри п п а . Основная задача
и н ст итута - объед и н ить,
скоорди­
н ировать и возглавить усил и я со­
ветской медицинской н ауки и здра­
воохранен и я в п оед и н ке « ч ел овек
прот и в гр и п п а » . В отделах и н ауч­
н ы х лаборатор и я х и щут н ов ы е и
сопоставл я ют найден н ы е у ч ен ы м и
стра н ы и и х зарубеж н ы м и коллега­
ми средства профилакт и к и , д и аг­
н ост и к и и лечен и я . С помощью
математ иков и к ибер н ет и ков, авто­
матизирован н о й
и н форм аци о н н о­
в ы ч исл ител ь н о й системы здесь рас­
сч итывают, где, н а каком нап равле­
н и и можно ож идать вылазки врага,
куда направить гл а в н ы е силы, чтобы
ее отбить. Здесь ч астые гости специал исты из социал исти ческ и х
стран, Вел и к обритан и и и Канады,
С Ш А и Фран ц и и , ФРГ и И н д и и , да­
'
же из далекой Австрал и и . Ведь
1 31

Очерк 1 1 1

гри п п н е · п р и з нает гра н и ц, дл я
него моря и океа н ы не препят­
ствие.
Документал ь н ы е сведен и я о пан­
дем и ях гриппа имеются с 1 5 1 0
года. С тех пор гри п п не раз
п оражал всю план ету. Но, безуслов­
н о, самым страшным и губител ь н ы м
нашест в и ем с ч и таетс я « испан ка>>­
пандем и я , начавшаяся весной 1 9 1 8
года н а западе Франци и , п родол­
жавшаяся 1 4 мес я цев и охват и в ш а я ,
б е з . п реувел,и.ч ен и я , кажд ы й н ас е­
л е н н ы й л юд ь м и уголок земного
ш ара. Переболело более ·. 500 м ил­
л и онов человек; 25 м илл ионов бол ь ше, чем в первой мировой
в о й не,- погибло. С о временем уве­
л и ч илось ч исло « В ЗРЫВОВ» заболе­
в аемост и , которое возрастал о и з­
за все более тес н ы х контактов боль­
ших масс л юдей в городах .
Осен ь - весна - особ е н н о н а п р я­
жен н ое в рем я дл я специал истов
и н ст итута. И з разных городов , из
раз н ы х климатичес к и х зон стр а н ы ,
г д е находятся 60 опор н ы х пунк­
тов - своего рода «бастионов п р о­
т и в г р и п п а» , - каждую н едел ю , а и з
1 7 городов ежедневно п оступ ают
в Л е н и н град сведен и я о том ,
с к ол ь к о человек перв и ч н о обрати­
л ос ь к врачу с проявлен и я м и грип­
п а ил и г р и п п оп одоб н ы х заболева­
н и й . А в конце каждого мес я ца
п оступают дан н ы е л аборатор н ых
исследован и й , которые п озвол яют
«узнать врага в л и цо» . В ответ
н а правл я ютс я и нструкци и и реко­
мендаци и о том , какие меры н адо
п р и н ять, оказы вается нужная
по­
мощь.
Л е н и н градс к и е эпидем и ологи и
к ибернет и к и разработал и ориги­
н ал ь н ы е м етоды , позвол яющие на
основе получаемых дан н ы х о воз­
н и кн овен и и первых случаев г р и п п а
в стране смодел и ровать и оч ень
точ н о расс ч итать скорость и нап рав­
л е н и е п оследующего дв ижен и я вол­
ны заболеваемости или эпидем и и ,
к а к бы быстра о н а н и была,
п о всем круп н ы м городам СССР.

А з н а я , когда нач и н ается всп ы ш к а
гриппе�, можн о более разум н о и
эффекти в но распредел ить государ­
ственные средства, маневрировать
ими. Легче м об и л изовать с и л ы дл я
блок ировки эпидем и и . Ведь ме­
роп р и я т и я против гриппа стоят
очень дорого. Проводить и х ран ь ш е
чем нужн о - накладно и бессмыс­
л е н н о , а всего н а оди н день поз­
же - бесполезно.
О дости гнутой точности п рогноза
м ожн о судить хот я бы п о тому,
что н ачало еди н и ч н ы х и массовых
заболева н и й в л юбом городе стра­
н ы сейчас п редсказывают за два­
т р и д н я ; отдел общей эпидем и ол о­
г и и и кибернет и к и и н ститута опре­
дел яет даже кол и ч ество л юдей, к о­
торые заболеют завтра, п осле­
завтра, через четверо суток.
- Когда я с о своими перфолен­
тами п риехал а в п е р в ы й раз в
М и н с к и сказал а : вот н аш и расчеты,
п р и н имайте м ер ы , через п ять дней
у вас будет стол ько-то бол ь н ых,
мне, ч естно говор я , было стра ш н о­
вато,- говор ит доктор медицин­
с к и х наук В . И . И л ь е н ко. - Н о все
п одтвердилось без малей шего рас­
х ожден и я . В В и л ь н юсе в эпидем и ю ,
когда с в ирепствовал в ирус « В и кто­
р и я » , все уже прошло куда п р още.
Н а основе расчета н а ЭВМ мы пре­
дупред и л и , что кул ьм и н а ц и я забо­
леваемости н аступ ит через дес ять
дней . Городск и е власти реш и л и
п римен ить с а м у ю простую меру :
продл и л и на десять дней ш к ол ь н ы е
каникул ы , обезвред и в т е м самым
глав н ы е очаги распространен и я эпи­
дем и и , не дал и ей развитьс я .
Н о в с е эти меры, к а к бы эффек­
т и в н ы они ни был и , м ожно н азвать
оборон ител ь н ы м и . А как с н аступа­
тел ь н ы м и ? Есть л и возможн ость
уберечься от бол езн и даже п р и
контакте с очагом зараже н и я ? И л и
г р и п п и в самом деле н еодол и м ,
и п р а в ы б ы л и древ н и е астрологи,
которые связы вал и эп идем и и этой
болез н и с вл и я н ием оккул ьтной си­
лы, ис ходящей от звезд?
1 32

«Н ЕТ БЕ ЗО Б Р А З И Я В П РИ Р ОДЕ ! .. »

Чтобы пон ять всю глуб и н у к о­
варства гриппозных « корол е й » , а их
н ескол ько, надо немного позн ако­
м иться с особен н остям и эт их стран­
н ы х обитателей н ашей планеты .
С 1 939 года, с появлен ием элект­
ронного м икроскопа, ученым н ако­
нец-то удалос ь ув идеть отдел ь н ы е
ком п он енты в и руса. Н о основ н ы е
откры т и я п р и ш л и благодар я тон ким
методам б и ох и м и и .
Конструкция л юбого в ируса, к а­
залось бы, п рост а : в защитной
«одежде»
из бел к а закл ючено
наследствен н ое вещество - геном.
«Одежда» н е тол ь ко охран яет его,
но и обес п е ч и в ает прон и к н ов е н и е
в чужие п оражаемы е клет к и . В и ­
р у с гриппа п р и кл е и в ается к стен к е
клетки, раствор яет ( и л и взламы­
вает) ее, чтобы в прыснуть в н у·т рь
с одержимое - в и русн у ю РНК и л и
Д Н К , которое и явл я етс я « зараз­
ным началом>> .
Н о гри п п на т о и « королы> , чтобы
особо изощриться в своем парази­
т изме.
- В н астоящее время м ы п о ч ти
пол н остью рас ш ифровал и структу­
ру «Заражающего начала»- генома
в и руса гри п п а . Можно без п реуве­
л и ч ен и я утверждать, что ни один
и з в ирусов, п оражающих человека,
н е изучен так п одробно. И тем н е
менее еще много п робелов в н а­
ш и х знан и я х , а по некоторым ко­
ренным проблемам ведутс я острые
д искусс и и и н е сформ и ровалось
еди н о й точки зрен и я,- разъ ясн я ет
п ол оже н и е дел академ и к АМН
СССР В. М . Ждан ов.- Геном в и ру­
са гриппа у н и кален, так как состо­
ит и з 8 ф рагментов РНК, кажды й
из которых явл яетс я отдел ь н ы м ге­
ном. Их можно как угодно пе­
реста в л я т ь - « перетасов ы ва т ы> - в
л юбом порядке и последователь­
ност и , все равно всегда сохра н и тс я
п ол н ы й набор. Возможно, этим от­
части объ я с н я ются бесконе ч н ые ва­
риаци и гри п п а , дру г и м и словами,
разные эпидем и и вызывают не раз­
ные в ирусы, а варианты одного и то-

го же, и им нет числа. Три из вось м и
генов код ируют производство бел­
к а - фермента полимеразы, обес­
п е ч и в ающего транскри п ц и ю - с ч и ­
тыван и е записи о необходимом
н аборе аминокислот, и «тиражи р о­
ван и е»- реп л и кацию новых б ел ко в .
Два ген а кодируют в н утрен н ие бел­
к и и в н еш н и й «футл я р » , упаковку
или « одежду» восьм и ч л е н н ого ге­
нома, а еще два кодируют поверх­
ностные детал и «одеждь1»- особые
бел к и (ферменты),
обеспеч и ваю­
щие соед и н е н и е в и руса с клеткой
и п р он и к н овен и е н аследственного
вещества сквозь оболочку клетки­
хоз я и н а.
Своеобраз н а и стратеги я в и руса
г р и п п а . Е го геном и меет так н а­
зываемую негат и в ную п ол яр н ость,
то есть н е м ожет непосредствен н о
кодировать с и нтез бел ка. П оэтому
п осле вторжен и я в клетку он фун к­
цион и рует в двух н аправлен и я х :
стимул и рует « переп исывание» са­
мого себя - с и нтез и н ф ормацион­
н ы х Р Н К дл я специф и ч н ы х в и рус­
ных бел ков, а также п одстеги вает
с интез клеточ н ы х и н формацион н ы х
Р Н К, п р и чем буквал ь н о т у т же и х
« обезгл а в л ивает » , чтобы « п р и ш иты>
от дел е н н ую головную ч асть к сво­
им собствен н ым и н ф ормацион н ы м
РНК, которые затем попадают н а
р и босом ы , где полным ходом с и н ­
тезируетс я в ирус н ы й бел ок.
После этого клетка-хоз я и н , вме­
сто воспроизводства н еобход и м ы х
для собствен н ого существован и я
веществ, мобил изует свой слож­
н е й ш и й аппарат на репроду к ц и ю
н овых и новых в и русн ы х ч астиц, к о­
торы е тут же захватывают сосед н и е
клет к и . Каждые ш есть часов ч исло
в и русов увел и ч ивается в тысячу раз,
а через 48 ч асов после поп адан и я
в человечес к и й орган изм прояв­
л я ются первые с и мптомы болез н и .
Есл и разм н оже н и е будет продол­
жаться бесконеч н о, орга н и з м п о­
гибнет . . .
Н о , к а к уже говорилось, смер­
тел ь н ы е случаи н епосредствен н о

133

О черк 1 1 1

« Н ЕТ БЕ З О Б Р А З И Я В П Р И Р О ДЕ ! . . »

от гри п п а редки . Гибнут от ослож­
н е н и й , от обострен и я сопутствую­
щих заболеван и й . З н ач ит, есть что­
то, что п р ирода п одготов ила, чтобы
обуздать л а в и н ообразное разм н о­
жен ие захват ч и ка. Это «Что-то»­
иммун итет - защитные
средства
клет к и и орган изма. О н и прояв­
л я ются в в иде и нтерферонов ­
бел ков, специал ь н о в ырабаты вае­
м ых, ч тобы л и шить в и рус возмож­
н ости размножаться в н ут р и клет к и ,
защи щают ее т е м с а м ы м о т гибел и
и з н утри , а также антител, котор ы е
действуют как бы и з в н е - предот­
в ращают распростран е н и е в и русов
от клетки к клетке через окру­
жающую среду. Т яжесть течен и я
болезн и в о м н огом зависит от с п о­
соб н ости орга н и зма в ы рабатывать
и н терферон и ант итела, которая
колебл етс я от возраста и общего
состо я н и я здоро в ь я . Охлажден и я ,
нервные п отрясен и я, н едостаток ви­
там и н ов и плохая ф и з и ческая тре­
н и рова н н ость, куре н и е, алкогол ь ,
другие н еблагоп р и ят н ы е факторы
с н ижают, а то и совсем у н и чтожа­
ют защитные возможности .
Иммун итет можно стимул и ровать
и с кусствен но, вводя в орга н и з м
уби т ы й и л и ослабл е н н ы й в и рус. Н а
этом ос нованы п р и в и в к и и вакци н а­
ци я .
Заражен н ы й орган изм н ач и н ает
создавать а н т и в и русн ы й иммун итет
как раз прот и в «одеждь1» в и руса его бел ков, точн ее, против деталей
«одеждь1»- п оверх н остных бел ков.
Если их у н и чтожить, «гол ы й » в ирус,
его «заразная сущность»- геном не
сможет попасть в клетку. П оэтому
и удалось с п омощью вакцин и
с ы в ороток справиться с осп о й и
корью, бешенством и пол иомиел и­
том . С гр и п пом все оказалось
знач ител ь н о сложнее. Шаров идн ы й
в и рус, как правило со сред н им раз­
мером 80- 1 20 н а н ометров, и м еет
н а н аружн ой обол оч ке-мембране
в ыступ ающие «детал и»- гл икопро­
теидные структуры, своеобра з н ы е
ш и п ы дл и н о й в 8-1 0 и тол щиной

в 4-5 нан ометров . Этих ш и п ов
бывает до 900 штук. У г р и п п а и х
образуют д в а гликоп ротеида, к ото­
рые называют услов н ы м и с и м в ол а­
м и « N » ( нейрам и н и даза) и « Н »
(акти в н ы й гемаггл юти н ) . Жесткая
двухслой н а я в н еш н я я мембрана в и ­
руса гораздо более усто й ч и ва, ч ем
плазмат и ч еская м ембрана клетк и .
Истор и ч ес к и первым б ы л изучен
« Н »- гемаггл ю т и н , так как сначала
обн аруж и л и с п особ н ость гр и п п оз­
н ого в и руса п р и крепляться к п о­
верхности крас н ы х кров я н ы х кле­
ток - эритроцитов цы п л ят , морск их
с в и н ок и человека и быстро рас­
п равлять с я с ее оболочкой и своей
собствен н о й . Предполож и л и , что за
п роцесс «раздеван и я» ответствен
акт и в н ы й « Н » . Однако вскоре в ы яс­
н илось, что важн ую рол ь и грает
« N »- нейрам и н идаза. П р и чем соот­
н о ш е н и е ш ипов « №> и «Н» у р а з н ы х
в и русов гр и п п а бь1вает самым раз­
л и чным.
Вот
это разн ообразие
вариантов н е тол ько генома, н о и
деталей «одежды» и делает гри п п
королем среди в и русов, т а к дол­
го остающегос я непобед и м ы м . Им­
мун итет, в ырабатываем ы й орган из­
мом прот и в ч уждых, враждеб н ы х
клетке бел ков « N » и « Н » , о ч е н ь
стоек и м о г б ы н авсегда защитить
ч еловека от этой болез н и . Есл и
бы " . есл и бы «Одежда» была всегда
той же самой и строго .с пецифи­
ч н ые и нтерфероны и антител а всег­
да узнавал и бы врага.
К вел и кому сожал е н и ю , «Н» и
« N » измен я ются, и п р и том так
хитро и провор н о, то од и н , то д ру­
гой, то оба сразу, что у ч е н ы е н е
успевают рассч итать и спрогнозиро­
вать эт и загадо ч н ы е «переодева­
н и я » . Где же клеткам угнаться
за так и м ловким м ас карадом ! И не
только клеткам . Вакцину-то тоже
готовят из уже зн акомого в и руса,
а новую эп идем и ю от крывает за­
маск и рован н ы й , усп ев ш и й «смен ить
одежду» .
Вел и к л и « гардероб» у в и руса
гри п п а� Где он хранит и откуда
1 35

О ч ер к 1 1 1

берет свои « Одеждь1»? т О Ч Н ОГО от­
вета на эти н асущне й ш н е дл я п о­
беды в поед и н ке с г р и п п ом вопро­
с ы пока дать н ел ь з я . П оскол ьку
мех�н изм ун икальной нзмен ч ивостн
г р и п па, н е нмеющнй аналогов сре­
д и всех других в ирусов, до снх пор
полностью пока н е понят, «N» н
« Н » дрейфуют п о м н ру, распрост­
ран я я все н овые прогресс ирующие
в ирусы, а опоз1-:1ан не н х опазды­
вает н а 1 -2 года, и н нкакне м оле­
кул я р н о-ген ети ческ и е экспер имен­
ты п ол н о й ясности еще не внесл и .
Где п р яч етс я, когда появится н кто :
« переодет ы й » л н н з н утрн и.ri н об­
новлен н ы й сн аружи к·о роль , в озвра­
т и в ш и й с я н а п р еж н и е места бес­
ч инств уже и звест н ы й агрессор,­
п редсказать очен ь н очень трудно.
Дол го н ожесточ е н н о днскутнруют
м ежду собой две гру п п ы исследо­
в ател е й . Одн и .сч итают, что исчез­
н у в ш и й п осле у ч и н е н н ого безобра­
з и я в н рус продолжает « с п я ч ку» .
среди н аселен и я , другие . уверены ,
ч т о в ирусы «отдыхают>> , набираются
с н л среди б н ологнческнх кон гломе­
раци й животных илн п т н ц, возмож­
но, б л н з к н х к человеку - с в и н е й ,
у т о к н други х . Н а д о сказать, что
п р и деталь н ом молекул я р ном по­
иске в ыде л н л н детал и «одеждь1»
нескол ь к и х в и дов «N» н около двух
десятков «Н». П р и ч ем два н з « N »
белков в и русов г р и п п а человека
н в и русов г р и п п а лошади бы л н
<;>бн аружен ы у п т н ц . А вот « Н » у
всех совер ш е н н о разл и ч н ые, хотя
н здесь н е обошл ось без нсклю­
ч е н н я , н весьма знаменател ь н ого.
Вирус «Гонконг» появился в 1 968
году, а за 4-5 л ет до него был н
открыты два в и руса г р и п п а - ути­
н ого в СССР ( н а Украине) н лоша­
д и н ого в С Ш А , « Н » которых ока­
зались сходны с « Гонконгом » . То
есть за четыре года до появлен и я
заново « переодетого» человеческо­
го в и руса детал и его « одеждь1»
гул ял и у сходных в ирусов ж ивот­
н ых " .
В 70-х годах советские исследо-

вател н выдел н л н в и русы « Гонкон­
га» у кур, собак н тел ят, а амери­
канские - у с в и н е й . Этн дан ные бы­
ли подтверждень1 англ ийскнмн уче­
н ы м и , работающнмн во Всем ирном
центре грип п а . Преж н и е умозри­
тел ь н ы е предпол ожен и я , что каж­
дая эп ндем н я гриппа сопровож­
дается вспыш кой сход н ых заболева­
н и й у животных, п одтверждал ись.
Правда, пока научно не заф иксиро­
вано, чтобы было наоборот : грипп
животного вызвал бы эпндем н ю у
людей . Это не удавалось даже в
опытах с искусственным зараже­
н и е м . Тем не менее можно ведь
и предполагать, чт о нов ы е «п ере­
возни­
гриппа
форм ы
одет ые»
кают в резул ьтате гнбрнди зацн н
в и русов, которые цнркул нруют сре­
д и л юдей н л н птнц и живот н ы х .
А р а з т а к , то нзучен не экол огн н
в ируса гри п п а н особен н остей его
распростран е н и я явл яетс я одн и м
н з важне й ш их направлен и й нссле­
дован н й , в частности, советско­
амернканскнх н по л н н н н Всем ир­
ной орган нзацнн здравоохранен и я
(ВОЗ). Ведь есл н удастс я устано­
вить возможные варианты « перео­
деван и й » , можно будет п одготовить
н соответствующий н абор вакци н ,
ч т о положит конец сюрпризам н
н еожиданностям в драме с « пере­
одеван н я м н » .
Есть н еще кое-какие важн ы е
основан и я дл я оптнмнзма. О д н о
н з н н х - предположе н и е о ц н к ­
л и ч ностн « Переодева н и й » . Не и с ­
кл ючено,
как
считал
академ ик
А . А. Смород и н цев , что нз беско­
н е ч н ого разнообрази я « гардероба»
те нлн н ные внды « одеждьi» , и л н
штаммы, к а к называют и х внрусо­
логн, возвращаютс я через дол г ие
периоды времен и .
В и русы « нспанкю> 1 9 1 8 года н л н
панде м И н 1 839 года, естественно,
п олуч ить н исследовать был о уже
н евозможно. В то время нн выде­
л ять, н н с охран ять их не умел и ,
да н вообще слабо п редстав л я л и ,
ч т о э т о такое . Но хоть т е х в и русов

1 36

«Н ЕТ БЕ З О Б Р А З И Я В П РИ Р О ДЕ ! .. »

и н ет, иммун итет, и м и вызван н ы й,­
антитела еще сохран и л ис ь в кров и
у н екоторых старожилов. Исследуя
эти антитела, ученые убедил ись,
что пандем и ю 1 889 года вызвал
г р и п п , в ернувш и й с я в 1 957 году под
назван и ем «азиатского»-«С и н гапур
51» . Теперь уже и звестно, что в и­
рус А-1 (эпидем и я 1 947 года) вер­
нулся в том же в иде ч ерез 30 лет,
и иммун итет у л юдей, им к огда-то
зараз и в ш ихс я , был достаточно сто­
ек. А вар иант А с изменен ием
« N >) и « Н)) возвращается ч ерез 4050 лет.
Подтвержден и е цикл и ч н ости « п е­
реодеван и й)) очень важно. З н а я
примерны й н абор « гардероба)) и
п р и мерный срок возвраще н и й , воз­
можно прогнози ровать появлен и е
того
или
и н ого
«п ереодетого))
незван ого гостя. А значит, подго­
товить ему достойную встреч у .
К огда здоровым л юдям вводят
вакци н у и они в очень л егкой
форме п ереболеют грип п ом , в их
орга н и змах точно так же вырабаты­
ваются а н т итела и и н терферон .
А н т итела, п р и готовлен н ые из до­
н орской
кров и ,
гам ма-глобул и­
ны , защищают от грип па малень­
к и х детей и т яжелобол ь н ы х хро­
н и ков, орган изм к оторых н е спо­
собен сам бороться с и н фекцие й .
и н терферона - очень
В в еден и е
действен н ое средство проф и л акти­
к и : м и л л иард н ы е дол и грамма уже
делают клет к и невос п р и и м ч и в ы м и
к в и русу, и н терферон не ядов ит
для сами х клеток.
Этот у н и каль н ы й белок образу­
ется в клетках, как выяснилось, не
только при возде й ст в и и в ирусов ,
но и других х и м и ческих соеди не­
н и й , и существует много в и дов
разнообразн ы х и н терферо н о в . У че­
ловека и у каждого в и да жи­
вотных - свои . Поскольку клетки
вырабатывают их в очень неболь­
ш и х кол и чествах, выделять и о ч и­
щать и нтерфероны задача сложна я
и дорога я . Разл и ч ают три основ­
н ых вида : лей коцитар н ы й , полу-

чаем ы й из лей коцитов кров и , фиб­
робласт н ый - из
соед и н и тел ь н о й
ткан и , и и ммун н ы й . Тол ько л е й ко­
цитарного, л у ч ше всех изучен н ого,
н ас ч итываетс я бол ее 1 О разновид­
н осте й .
Г адовая п отребн ость в и нтерфе­
роне так в ел и ка, что его не хватило
бы, есл и бы даже все, без исклю­
ч е н и я , жител и Зем л и стал и дон ора­
м и . П оэтому с конца 70-х годов
начал ись работы п о генной и н же­
н е р и и штаммов м и кроорган измов,
с п особных п р9дуцировать это ве­
щество, о чем упом и н ал уже акаде­
м и к А. А. Баев. Этот м етод позво­
л яет обойтись без донорской кров и
и получ ить п ракт ически ч исты й , с во­
бод н ы й от н енужных п р и месе й ,
к ристалл и ческ и й и н терферо н . В н а­
шей стране такие исследован и я
успеш н о проведен ы п од руководст­
вом академ ика Ю . А. О в ч и н н икова
в рамках целевой комплекс н о й
п рограммы « Б и отехнологи я )) , П ре­
одолев бол ь ш и е трудности - ведь
н адо было искусствен н о сконст­
руировать очень сложн ы й ген , со­
держащи й полную программу п ро­
и зводства человеческого защитного
белка, п р и чем ген, актив н о рабо­
тающий в н аследствен н ом апп арате
клетки бактер и и , з н а ч ител ь н о от­
л и ч ающемся· от человечес кого,­
ученые Института биоорга н и ческой
х и м и и имени М . М . Ш е м я к и н а в о
главе с академ и ком М . Н . Колосо­
вым «собрал ю) и «сш ил ю) л и газой
ДНК, п р одуцирующую сам ы й эф­
фект и в н ы й и з л е й к оцитарных и н ­
терферонов. Исп ытан и я, проведен­
ны е в 1 982 году, свидетельство­
вал и , что с и нтет и ч ес к и й ген п о
акт и в н ост и н е уступает п р и р од н ому.
Затем ученые п остарал ись с н абдить
свою м олекулу соед и н е н и я м и , м ак­
с и мал ь н о повышающими ее актив­
н ость . В качестве клетк и-хоз я и н а
и производител я и нтерферона ис­
пользовалась з н акомая н ам к и ш еч­
н а я палочка, н о в дал ь н е й шем
предпол агается перейти н а дру г и е
м икроорган изм ы, более удобн ые
1 37

Очерк 1 1 1

дл я пром ы ш л е н н ого м и к роб иологи­
ч еского с и нтеза. Труд н о п ереоце­
н ить огром ное п ракти ческое з н а ч е­
н и е этой п обеды х и м и ков-биоорга­
н и ков. Создан и е штаммов - проду­
центов
и н терферона - отк р ы в а ет
возможн ость получен и я рекомби­
н антных м олекул,
и н терферонов
с улу ч ш ен н ой структурой . Во В Н И И
гри п п а п роводится изуче н и е ген н о­
и нженерн ого человеческого и нтер­
ферон а А-2 (реаферона), действ и е
которого превосходит действ ие п р и ­
родного.
В и нст итутах страны испытыв ают
и срав н ив а ют ра:}рабатываемые в
с обственных л аборатор и я х и у кол­
лег п регiарат ы . Вакци н ы , сыворот­
ки, гамма-глобул и н ы . Выясн яют и
устан авл и в а ют оптимал ь н ы е м ето­
д и к и их п р и менен и я . Ведь вакцину
н е т ол ь к о сложно п олуч ить, н о не
менее сложно и отыскать н аиболее
эффект и в н ы й способ ее использо­
в ан и я .
Советс к и й Союз - род и н а «Жи­
вой» вакци н ы . Как только п о я в и л с я
мет од культ и в и рова н и я ж и в ы х кле­
ток в н е орган и зма, а следова­
тел ьн о и возможность «развод ить»
в и русы , выделять ч истую и х куль­
туру, в Л е н и н граде п од руковод­
СССР
ством академ и ка АМН
А . А . Смород и н цева б ы л и налаже­
ны «дресс ировка» и «укроще н и е »
в и русов, осл аблен и е и х заражаю­
щего начала. И з таких ослаблен­
н ых, н о ж и в ы х в и русов и п р и го­
товл я ют вакци н н ы е препараты. И х
вводят через н ос и л и рот, вызывая
слабое заболеван и е и стой к и й им­
мун итет, которого уже н е одолеть
«ди кому», «ул и ч н ому» в и русу. Но
главн ое, п осле вакцинации ч еловек
·
бол ьше н е распростран я ет в и русы
и н е заражает окружающи х .
В зарубежн ых странах, в т о м ч ис­
л е акт и в н о сотрудн и ч ающих с С о­
ветс к и м С оюзом в борьбе прот и в
гриппа
в А н г л и и , Франци и,
С ША,- бол ь ш ое распростране н и е
п ол у ч и л а «уб итая» вакцина. В ыде­
л е н н ы й и оч ищен н ы й в ирус уби-

вают ультраф и ол етов ым облучен и­
ем, формал и н ом или друг и м и с по­
собам и . Заражающее начало, х оть и
с и л ь н о осл абл е н н ое, все равно вы­
зывает в ч еловечес к ом орган изме
иммун итет .
У обо и х т и пов вакци н есть свои
плюсы и м и нусы . «Живую» не реко­
мендуют вводить детя м , пожи л ы м
и л и ослабле н н ы м болез н ь ю лю­
дям - все-так и живой в и рус, хоть
и «дрессирова н н ы й » . «Убитая» вак­
цина сложна в производстве.
Может, и н е в ыдержал а бы кон­
куренции «убитая» вакцина, есл и бы
гру п п о й советских ученых н е был
н айден довол ь н о п ростой и эффек­
т и в н ы й с п особ ее удешевлен и я очистки н а особом в иде пор истого
стекл а. В и русы п р о ч н о застрев ают
в стекл я н н ы х норах, как рыбеш к и
в мелкоячеистой сет и . Чтобы из­
влечь и х оттуда, не повредив за­
ражающего начала, оказал ось доста­
точ н ы м немного и зменить к ислот­
ность окружаю щей стекло сред ы .
Пов и н уясь такой х и м и ческой ко­
манде, в и русы буквал ь н о сами «вы­
скакивают» и з отверст и й .
Метод у н и версал е н , е г о можн о
использовать дл я в ыделен и я дру­
г и х в и русов, улуч шен и я и облег­
ч ен и я производства ж и в ы х вакци н .
Отработка тех н ол о г и и велась в Л е­
н и н градском и н ст итуте эп идем и оло­
г и и и м и кроб и ологи и и м е н и Л. П ас­
тера. Кстат и , в п олуч аемой п осле
п рогон к и ч ерез стекл я н н у ю колон­
ку вакци н е в 30 раз увел и ч и в аетс я
кон центраци я в и русов и в 1 000 раз
повышается ч истота препарата, и
п роцесс проходит в нескол ь ко раз
быстрее. С пособ запатентова н , и его
будут примен ять, как рассказывает
д и ре ктор и нститута и м . Пастера
Т. В. Перадзе, в ГДР, Чехословак и и ,
Франци и , Я п о н и и , А н г л и и .
Наряду с совершенствован ием
«ЖИВОЙ» и «убитой» вакц и н ы при­
и
Эт и
готов и л и
с и нтет и ческие.
вакц и н ы ос нованы н а н овой б и о­
технологи и , на полностью биохи­
м и ч еском с и н тезе. Так н азываемые
1 38

«Н ЕТ Б Е ЗО Б Р А ЗИ Я В П РИР О ДЕ ! . . »

В от ч то дела ет со здо ров ым лис том ( в ц е нтр е ) пр о ник ш и й в кл е т ки рас те ния в ир у с мо заи ч й
но
б олезни .

субвирионные вакцины против грип­
па - это высокооч ищенные, концен­
трированные смеси деталей «Одеж­
антигены
дь1»- гл и копротеидные
различных типов в ирусов, образ.­
но говоря, комбинация деталей
«Одеждь1» возбудител я гри п па. Та­
кие вакцин ы н е содержат «живых»
вирусов, а следовател ьно, н икому
не вредны . Эксперты ВОЗ реко­
мендовал и субвирионные вакцины
дл я иммун изаци и
п роти в гриппа
детей, пожилых л юдей и л и ц с
хрон ическими заболевани ями, ко­
торым противопоказаны прививки
«живых)) или «убитых)) вакцин .
Технология их изготовлен ия еще
сложна. Но п ри масштабн ом со­
вершенствован и и технологии х и м и­
ческой вакцине можно п редска­
зать большое будущее.
А лекарства? Нет л и хими чес­
ких средств, чтобы помочь забо­
левшему организму? Ведь, как и з-

вестно, и сул ьфамиды и антибио­
тики бессильны п ротив гри п п а. Ока­
зывается, такое средство найдено.
Впервые разработан н ое в США,
оно испытано во Всесоюзном и нсти­
туте гриппа в Лен ин граде и усовер­
шенствован о х и м и ками-орган и ка­
ми и фармацевтам и в Р и ге, где
создал и совершенно н ов ы й ориги­
нальный способ синтеза, п ередан­
ный затем дл я использован и я в
США. Это - х имическое соедине­
н и е ремантадин . Его испол ь зуют
и проф илактически , и в п ервые
три дня болезни с лечебными це­
л ями .
- Сегодн я мы далеко н е бес п о­
мощны в борьбе с грип п ом. В н а­
шем распор яжен и и н абор действен­
ных средств лечен и я самой болезни
и часто сопровождающих ее бакте­
риальных осл ожне н и й , разн ообраз­
ные эффективные п роф илакт ичес­
кие и лечебные вакци н ы . Я придер-

1 39

Очерк 1 1 1

что основное
живаюсь мнен и я ,
стратеги ч Е:!ское н ап равлен и е в п о­
давл ен и и гр и п п а - вакцинаци я, и м­
мунопрофилактика,- с ч итает
ака­
демик АМН СССР В. М . Жда­
нов.- Но в п робл еме вакци н ац и и
есть два существенных аспекта.
Первый - как догн ать скач ущую из­
мен ч и вость а н т и ген н ы х свойств грип­
позных в и русов? И второй - четкая
разработка такти к и : кого, когда и
какими
именно
имеющихся
из
вакци н обрабатывать " .
Как в ид и м , арсен ал хоть и неве­
л и к , н о эффект ивен .
Дл я всего этого п р и н ята обш ир­
ная общегосударствен н а я п рограм­
ма. Она включ ает, кроме науч1:1.ых,
м ед и ц и н с к и х и здравоохран итель­
ных мер, и социал ь н ые п робл ем ы :
разб и в ку н аселен и я н а возраст н ы е
груп п ы и точ н ы й рас чет эт их груп п ,
п отому ч т о грудным дет ям н адо
одно, подросткам - другое, а взрос­
лым - совер ш е н н о и ной ком плекс
мер, опять же в зависи мости от
здоров ь я и рода деятель ност и .
Разби в к у населен и я по з а н я т и я м
с выделением гру п п повышен ного
риска - мед и ков, обслуживающий
персонал, работ н и ков транспорта.
И х н адо вакци н и ровать н а 70 про­
дифференциров а н н ы м
центов и
н абором вакци н . Наконец, выделя­
ются гру п п ы , наиболее уязвимые
п о последств и я м зараже н и я ,- ма­
л еньк и е дет и , серде ч н ы е, лего ч н ы е
и другие хрон и ческие бол ь н ы е .
П рограмма п редусматривает осна­
ще н и е всех пол и кл и н и ческих врачей
экс пресс-диагност и к и .
средствами
Отработана, в н едрена уже в 5 0 кл и­
л ю м и несцентная
н и ках стра н ы
экспресс-диагностика. С помощью
светящихся в ультраф иолетовых лу­
чах красок не за две недел и , как
п режде , а за два часа, взяв мазок
из носа или горла больного, можно
отл и ч ить гри п п от ОРЗ. Это тоже
важн ы й момент в н аступле н и и на
гри п п .
Ведь г р и п п у сопутствует м н о­
жество других абсол ютно сход н ы х

п о с и м птомам,
но вызываемых
совсем други м и в ирусам и заболе­
ван и й верх н и х дыхател ь н ы х путей .
И х-то и называют острые респи­
ратор н ы е заболеван и я - ОРЗ. На
сегодн я и звестно 400 в ирусов возбуд ителей ОРЗ. В срав н е н и и
с г р и п п ом , ОРЗ куда менее опасны,
н о коварство г р и п п а еще и в том,
что он обостр я ет обы ч н ы е ос ен не­
з и м н и е в с п ы ш к и ОРЗ .
ВОЗ развернула по всему зем но­
му
оп овещен и я .
шару с истему
Опорные пункты в о всех стран ах
следят за появл е н и ем н овых грип­
позных в ирусов. П р и л юбой вспыш­
ке, где
бы он а ни прои зошла,
быстро п р и готов л я ют культуры и
н аправл яют в Л о н дон , в Музей м и- .
ровых штаммов в и русов . Из Лон до­
на по запросу л юбой стра н ы м ож­
н о п олуч ить образец н ужного штам­
ма дл я сравнен и я . Можно запро­
сить и нтерес У. ющий в и рус и не­
посредствен но из стра н ы и л и горо­
да, где н абл юдал ись заболеван и я .
В вековом поед и н ке « ч еловек
прот и в г р и п п а » н а н а ш и х глазах
про исходит реш ител ь н ы й перелом.
Уже не в и рус д и ктует свои правила
боя, а н ередко человек перехва­
ты вает и н ициативу. И можно на­
деяться, когда-то н аступит ден ь, и
гр и п п будет выдворен и з сп иска
«особо опас н ы х заболева н и й » .
О п т и м изм обоснован. Каждый
день н аука, атакуя с разных сто­
рон, завоев ывает все новые и но­
вые п оз и ц и и . Пример тому - анти­
п реп ара­
в и русн ы е ферме1-1 т н ы е
ты - нуклеазы, созда н н ы е в лабо­
ратори и члена-коррес пондента АН
СССР Р. И. Салга н и к а в И нст итуте
цитол о г и и и генет и к и С ибирского
отделен и я АН СССР .
В и русы отл и ч ает друг от друга
х и м и ч еская п р и рода их нукл е и н о­
вых к ислот. В возбуд ител ях пол ио­
м и ел ита, энцефал ита, гр и п п а со­
держится тол ько молекула РНК,
а у в и русов ос п ы , герп еса, адено­
в и русов л и ш ь Д Н К .
К огда б ы л и раскрыты молекул яр-

1 40

«Н ЕТ Б Е ЗО Б Р А З И Я В П Р ИР О Д Е ! .. »

н ы е механ измы разм н ожен и я ви­
русов, стало ясно, что отделен и е
и х белковой защитной обол о ч к и
внутри клетки И обн аже н и е ин фор­
мацио н н ы х молекул РНК ил и ДНК обязатель ное условие самовоспро­
и зведе н и я .
Ученые л ог и ч н о предположил и ,
ч т о в незащище н н ом состо я н и и
в и русн ы е нуклеиновые
кислоты
в н утри клетк и станов ятся доступ­
ными атаке клеточ н ы х ферментов,
с п особ н ы х расщепл ять эти п ол име­
ры. П р и ч ем н е и збежн о · должна
терятьс я информаци я, в н и х зало­
жен н а я , а следовател ь н о, способ­
�
н ость к самокопиров ан и ю . Напом­
н ю вам, что ферменты , узнаю­
щие и расце п л я ющие нуклеи н о в ы е
нуклеазами :
к и с л о т ы , называют
фермент, расще п л я ю щ и й РНК,­
это рибонуклеаза (или сокраще н н о
Р НКаза) , а расщеп л я ю щ и й ДНК .­
дезокс и р ибонукл еаза
(сокращен­
н о - ДНКаза).
Идея воздействовать фермента­
м и на в и русы возн икла почти од­
н овремен н о у н ескол ь к и х исследо­
в ател е й и п роверена в экспери­
менте. В конце 50-х годов опыты
п ровел и Ф . Бернет в Австрал и и ,
Леклерк в Бел ь г и и и Р . И . Сал га­
н и к в СССР. Тогда ч ерез все кон­
т и н енты прошла гигантская панде­
м и я гриппа, остав и в ш а я за собой
м н ожество жертв. Вероятн о, имен­
но поэтому первые попытки за­
вирусов
держать разм ноже н и е
с помощью н уклеаз во всех трех
лаборатори я х п роводил и на в и ру­
се гри п па.
Во всех опытах удалось показать,
что есл и РНКазу добавлять в сре­
ду, где выращивали зараже н н ы е
клетки животны х , она подавляет
размножение в и руса . В лаборато р и и
Р . И . Салга н и ка в Иституте цито­
логии и генетики С и би рского отде­
л е н и я А Н СССР доказал и : Р Н Каза
тормозит си нтез в и русных РНК не­
которых Р НК-содержащих в ирусов
(энцефалита, я щура) и прекращает
их размножение, а ДНКаза оказы·

вает такое же в л и я н и е на ДНК­
содержащие в ирусы : оспы, герпеса,
а также аде новирусы. Но опыты
п роводил и на зараже н н ы х в ирусом
клетках, культивированных вне ор­
гани зма, в искусственной п и татель'
ной среде.
Способ н ы л и нуклеазы стол ь же
успешно действовать в целом ор га­
н и зме жи вотного? Э ксперименты
дал и положител ь н ы й ответ . Введе­
н и е нуклеазы заражен н ы м живот­
ным с пасал о от смертел ь н ого ис хо­
да п р и некотор ы х ис кусствен н о
вы зван н ы х в и рус н ы х заболеван и я х .
Резул ьтаты всел и л и н адежду н а
то,
что
нуклеазы
могут стать
эффект и в н ы м и п рот ивовирус н ы м и
средствам и . Д л я этого н а д о б ы л о
устан овить, не опас н ы л и он и .
В ы уже н е раз ч итал и , ч т о гене­
т и ч еская и нформац и я и ч еловека,
и живот н ы х , хран имая в молекулах
ДНК, находится в клеточн ы х ядрах
в составе хромосом . М ол екул ы
Р Н К переносят генет и ч еску·ю и н ­
формацию из клето ч н ого ядра в
цитоплазму; где она реал изуетс я
в с и н тезе бел ков. А вдруг нуклеазы,
п рон икнув в клетку, нач н ут разру­
шать нуклеиновые кислоты не тол ь­
ко в и русов, но и самой клетк и ,
н е делая разл и ч и я м ежду н им и ?
Есл и бы воз н икла угроза дл я
генет и ч еского апп арата клетк и , от
п р именен и я нукл еаз, кон е ч н о , п р и­
шл ось бы отказаться .
Одн ако е щ е и з ран н и х оп ытов
стало очевидн о : ДНКаза не в л и яет
н а с и нтез собствен н ой клеточной
ДНК, котор ы й идет в ядре, а тол ько
задерживает формирован и е в и рус­
ной ДНК и разм н ожен ие некото­
рых ДНК-содержащих в ирусов, со­
вершающееся в цитоплазме. З н а­
ч ит, можно следить раздел ь н о за
с и нтезом в ирусной и клеточ н о й
Д Н К . Есл и в в ести в клето ч н у ю
среду рад и оак т и в н ы й преп арат ( ме­
ч е н ы й н уклеотид) перед с и нтезом
ДНК, то в н ов ь образованн а я ДНК
окажете � меченой, и с и нтез ее
оцен и в ают с п омощь ю рад и осп ект·

141

Оч е р к 1 1 1

рометра . В незараже н н ы х клетках
рад и оакт и в н а я метка оп редел ялас ь
тол ько над ядрам и, а в п оражен­
н ы х , н а п р имер ДНК-содержащим
в и русом осповакци н ы , метка появ­
л яетс я н ад цитоп л азмой .
Дру г и м и словам и , ДНКаза изби­
рател ь н о действует тол ь к о н а ви­
рус н у ю ДНК, н е н ан ос я ущерба
самой клетке. Однако п режде чем
н а ч ать л е ч ить бол ь н ы х , п отребова­
л ос ь п р овест и еще м н ожество опы­
тов, чтобы выясн ить, н е поврежда­
ют ли н уклеазы и н ые структуры
и ф у н к ц и и клеток и орган изма.
Эксперименты п одтверд и л и , что в
дозах, п одавл я ю щ и х разм н ожен и е
в и русов и даже в десятки раз
п ревосходящих их, ни ДНКазы, н и
Р Н К азы н е вл и яют н а с и нтез кле­
т о ч н ы х ДНК, Р Н К и бел ков . О н и н е
повреждают генет и чески й а п п арат
клеток, н е в ы з ы вают н аследствен­
ных измен ен и й (мутаци й ) , н е н ару­
ш а ют дел ен и я клеток . Нуклеазы н е
действуют н а ун и кал ь н у ю специ­
ф и ч н ость генов в клетках и в целом
орга н и зме, не н арушают раз в ит и я
и ф ормирован и я эмбр ионов, н е
в л и я ют н а функци и сердеч но-сосу­
дистой, дыхател ь н ой и нервной
с и стем, печен и .
Почему дейст в и е н уклеазы стол ь
изби рател ь н о? Дело в том, что х и ­
м и ч еское строе н и е н у к л е и н о в ы х
кислот в и русов и клет к и в п р и н ци­
пе
оди н а ково. ' У н и в ерсаль н ость
ш ифра с п раведл и ва и здесь. Ну­
клеотиды соед и н е н ы точ н о так и м и
же х и м и ч ес к и м и с в я з я м и , которы е
расщепл я ютс я нуклеазам и . Отл и ч и е
состоит тол ько в разл и ч ном ч ере­
дован и и четырех т и пов нуклеот идов
в дл и н н ы х цеп ях ДНК и РНК. Ч е­
тыре т и п а нукл еот идов, комб и н и­
руясь в сочетан и и п о три (трипле­
ты), образуют с воеобразную азбу­
ку из 64 «букв» генет и ч еского
кода. Нукл е и н ов ы е кислоты раз н ы х
орган измов
п одоб н ы разл и ч н ы м
словам, составле н н ы м и з б у к в одно­
го алфавита. Р азл и ч н ое ч ередова­
н и е букв п р идает раз н ы й смысл

словам. Казалось бы, нукл еазы
должн ы разрывать с в я з и между
«буквам и » в в и русн ы х и клето ч н ы х
«Словах» с той же эффект и в н остью.
Тогда п о ч ему эти ферменты, п о­
вреждая нукл е и н ов ы е к ислоты ви­
русов, щадят клетку?
Ответ был п олучен в специал ь­
н ы х экспер иментах, п роясн я ющих
и п росл еживающих судьбу нуклеа­
зы и в и руса, п о п а в ш и х в клетку.
Все круп н ы е молекул ы , н а п р и мер
молекулы нуклеаз и ч аст и цьi ви­
русов, прон и кают в клет к и через
и х мембран ы . Наруж н а я клеточ н а я
оболочка, мембрана, п р и контакте
с бол ь ш и м и молекул а м и или час­
т и цам и в ы п я ч иваетс я, окружает и х
со всех сторон и , см·ы каясь н ад
н и м и , образует пол ы й шарик, пузы­
рек, который с «добычей» п огру­
жаетс я внутрь
клет к и . У далось
в ы я с н ить, что имен н о этим путем
попадают в клетку и нуклеаз ы .
Внутри клетки о н и н аходятся в пу­
зырь ках, которые изол и руют их от
кл еточ н ы х структур, делают без­
опасн ы м и . В п р и н ц и п е сход н ы м об­
разом клетка захватывает и в и рус­
н ы е част ицы,
Есл и вирусы и нуклеазы оказы­
ваютс я одновремен н о в околокле­
точном п ространстве, то вел ика
вероятность того, что он и попадут
в одн и и те же в н утриклеточ ные
мембранные пузырьки . Здесь-то и
нападен и я
разыгрываетс я драма
нуклеазы на раздевающи йся в и­
рус, атака н а в и рус н ы е нуклеино­
в ы е кислоты . Схема п ол н остью
п одтверд илась в совместн ы х со
специал истам и п о электрон н о й м и к­
роскоп и и исследован и я х . На элект­
рон ограмме можно было н аблю­
дать молекулы ДНКазы, н аходя­
щиес я вместе с в и русом осповак­
ци н ы во внутри клето ч н ом мембран­
ном пузырьке . Остав ш и йс я наед и н е
с ферментом в и рус стан овитс я
жертвой. Конечно, п р и масс и в н ом
зараже н и и клеток в и русам и некото­
рые из н и х ускол ьзают от нуклеаз
и , размножив ш ись, вызывают пора1 42

«Н Е Т Б ЕЗ О Б Р А З И Я В П РИ Р ОД Е ! " »

жен и я клеток орга н и зма. Про н и к а я
в тон кие взаи моотношен и я нуклеаз,
в и руса 1-1 клетки, ученые воору­
жаются такт икой прот и в одейст в и я
болез нетворным части цам.
Когда было н адежно доказано,
что н уклеазы могут задержи вать
разм н оже н и е в и русов без ущерба
для орган изма, Фармакол о г и ч ес к и й
комитет дал разрешен ие н а прове­
ден ие кл и н и ческих исп ытан и й .
Н о ДНКаза и РНКаза - очень
дорогие биох и м и ческие реакт и в ы ,
которые используют дл я м ол еку­
л яр н о-би ологи ч еских
эксперимен­
тов, расходу я в дол ях милли­
граммов. Естественно, мысль о
кл и н и ч еском п р именен и и нукл еаз
казалась многим нереал ь н о й . Од­
н ако с и б и рс к и е ученые разработал и
биох и м и ч еск и й способ выделен и я
этих ферментов из тканей живот­
ных, п р и чем н е дорогой и н е сл и ш­
ком сл ожн ы й . Доступ н ы м источ н и­
ком фермента стал и поджел удоч­
ные железы крупн ого рогатого
скота.
Совместно с коЛлегами из Инсти­
тута орган и ч еской х и м и и С и б и рско­
го отделени я АН СССР генети кам
удалось наладить эконом и ч ное опыт­
ное производство нуклеаз, пол н о­
стью обес п е ч и в шее кли н и ческую
проверку.
Первые исп ытан и я эффект и в н ос­
ти ДНКазы п ровели при аденови­
русных заболеван и я х глаз и дыха­
тел ь н ы х путе й . У детей ч асты од­
н овремен ные вос п ален и я конъ ю н к­
т и в ы глаза и сл из истой гортан и .
Эп идем и ческие всп ы ш к и аденови­
рус н ы х конъю нктив итов и н азофа­
р и н гитов бывают не тол ь к о у детей ,
но и у взросл ы х . С и л ь н ы е рези
в глазах, слезотечение, отеч н ость
век при этом дл ятся 2-3 н едел и .
Закап ы в а н и е раствора ДНКазы сок­
ращал о срок заболеван и я до 2-4
д н е й . Заражен ные дыхател ь н ы е пу­
ти, гортань и сл и з истую носа оро­
шал и аэрозолем ДНКазы. Резул ьта­
ты оказал ись н астол ько убедитель­
н ы , что Фармакологичес к и й ком и-

тет быстро признал высокую эф­
фект и в н ость ДНКазы и разре ш и л
ее п р именен ие дл я лечен и я аде­
н о в и русн ых заболеваний глаз и ды­
хател ь н ых путей .
Следующи й шаг был логи ческим
п родолже н и ем п редыдущего. Т я­
жел ые пораже н и я рогов и цы , н еред­
ко ведущие к слепоте, вызывает
в и рус герпеса, котор ы й , как и аде­
н о в и рус, п р и н адлежит к ч ислу ДНК­
содержащих. Гер пет и ч еск ие керати­
ты проявл я ются в воспал е н и и ро­
гов и цы с образов ан ием язв, с и л ь­
н ы е бол и
н е п роходят м н ого
дней, заболев а н и е возобновл яетс я
и н огда почти кажд ы й мес яц.
Для лечен и я н аиболее т яжел ых
форм кератита достаточ но эффек­
т и в н ы х средст в н е существовало.
Пробы, п роведе н н ые в н есколь­
к и х кл и н иках Советского Союза,
св идетел ьствовал и , что и нъек ц и и
ДНКазы п од конъ юнктиву и зака­
п ы в ан и я ее излеч ивают в короткие
сроки самые т яжел ы е формы н еду­
га. Через 1 -2 д н я п осле начала
лечен и я п рекращаются бол и , а в те­
чение 7- 1 0 дней исчезают ос нов­
ные сим птомы болез н и . В бол ь ш и н­
стве случаев возврата забол еван и я
н е было.
Естественно было предположить,
что ДНКаза окажетс я эффект и в н а
и п р и и н ых заболеван и я х , в ы зы­
ваемых в и русам и гру п п ы герпеса.
Один из них, извест н ы й как гер­
пес зостер, или опоясывающи й
л ишай, поражает нерв н ы е узл ы и
кожу, муч ителен, надолго л и шает
покоя. С и л ь н ы е бол и п о ходу меж­
ребер ных нервов дл ятся п о м н огу
дней, кожн ые высыпан и я охваты­
вают бол ь шую поверх ность тела и
ведут к изъязвлен и я м и разруше­
нию ткан и . Нередко в и рус «н апа­
дает» н а трой н и ч н ы й нерв, и тогда
страдает бол ь ш а я поверх н ость л и ­
ц а . Возбудитель герпеса другого
типа действует н а кожу окружнос­
т и рта, крыльев носа, в ы з ы в а я
воспал е н и е, язвы и с и л ь н ы е бол и .
В нутрим ы ш е ч н ы е и нъекци и ДНКазы
1 43

О ч ер к 1 1 1

быстро прекращают бол и и дают
стой кое исчезновен и е всех в оспал и­
тел ь н ы х явлен и й .
Е щ е одно заболеван и е н а с ч ету
груп п ы
герп еса - и н ф ек ц и о н н ы й
монон уклеоз. Он сопровождаетс я
длител ь н ой л ихорадкой, когда вы­
сокая температура держится 23 н едел и и более, ему сопутству­
ет ангина, увел и ч е н и е л имфат и ч ес­
к и х желез, п е ч е н и , селезе н к и , и з­
м е н е н и е карт и н ы кров и . Средств
для лечен и я н икаких не было.
А н т ибиот и к и бесс и л ь н ы п рот!-!в ви­
русной ангины и л и хорад к и . . Хотя
бол ь н ые, как правило, в ы з доравли­
вают, однако у н екоторых возни­
кают довол ь н о т яжел ые осложне­
н и я . Применен ие ДНКазы оказалось
также очень эффект и в н ы м .
Л е ч ебное дейст в и е РНКазы испы­
тано и п р и клещевом э н цефал и­
те, т яжелом недуге, в ы з ываемом
Р НК-содержащим в и русом, пере­
н ос ч и к которого - клещ. О ч аги за­
болеван и я вспыхи вают чаще в вос­
точ н ы х районах Советского Союза.
Однако эн цефал итные клещи ветре�
ч аютс я и в европейской част и
СССР, и в странах Централ ь н ой
Е вроп ы . В и русн ы е
э н цефал иты
распространены в Юго-Восточной
Азии, Северной и Южной Америке,
в Австрал и и . Введен и е бол ь н ы м
препарата быстро сн ижает темпера­
туру, вскоре исчезают и п р и з н а­
к и поражен и я мозговых оболочек,
и - главное - резко
умень шается
ч исло п арал и ч е й и смертель н ы х
исходов . В СССР препарат РНКазы
разрешен дл я лечен и я кл ещевого
э н цефал ита. К л и н и цисты н абл юда­
ли его лечебное действие п р и
э н цефалИтах и мен и н гитах, вы зы­
ваемых и и н ы м и РНК-содержащи­
ми в ирусам и .
Оказалось также, ч т о РНКаза и
ДНКаза задержи вают разм н оже н и е
в и русов, п ов и н н ы х в заболеван и я х
расте н и й , дом а ш н и х ж и в от н ы х , на­
секом ы х . Р е ч ь , естественно, идет о
полезн ы х насекомых - так и х , как,
например, п челы.

Однако нуклеазы, применяемые
в меди цине,
н ескол ь ко дороги
дл я широкого ис пользован и я в
сельском хоз я йстве. Дл я лечен и я
живот н ы х и защиты растен и й от
в ирусов нуж н ы дешевые ферменты,
досту п н ы е в огром ных кол и чествах.
Практически н еогра н и ч е н н ы м ис­
точ н и ком дешевых нуклеаз могл и
стать м и кроорга н и з м ы . В Институте
цитологи и и генет и к и нашл и штам­
мы м икроорган изма, способн ого
в ырабатыв·а ть нуклеазы с п роти­
вовирусн ы м и свойствам и . Произ­
водимая им нукл еаза обладает
бол ь ш и м и достоинствам и : она рас­
щепл яет и РНК, и ДНК, задержи вает
разм н оже н и е РНК- и ДНК-содержа­
щих
в и русов,
сочета я
в
себе
дейст в и е РНКазы и ДНКаз ы . Одно
л и шь было плохо : бактер и и давал и
сли шком мало этой замечател ь н ой
нуклеазы.
Здесь надо пояснить, что исполь­
зован и е н уклеаз для атаки н а в иру­
сы от носилось к сфере п р и кладных
и нтересов лаборатор и и . Основ н ы е
и нтересы у·ч еных л ежат в области
фундаментал ь н ы х исследован и й и
с в я за н ы с разработкой способов
н а п равл е н н ы х х и м и ч еских воздейст­
в и й н а избран ные ге н ы с цел ью
получен и я мутац и й - измен е н и й для модел ирова н и я процессов эво­
люции.
Н о , как часто бывает, теорети­
ческие разработ к и оказал ись п рак­
ти чески полез н ы м и .
Один из способов н аправленного
вл и я н и я на определ е н н ы е груп п ы
генов позвол ил з а корот к и й срок
п олуч ить мутанты бактер и й , кото­
рые производят н уклеазу в кол и­
ч естве п р имерно в 300 раз боль­
шем, чем исход н ы й штамм. Высо­
копродуктив н ы й мутантны й штамм
и стал осн овой опытно-промышлен­
ного производства, орган и зованно­
го в одном из отраслевых и нсти­
про­
тутов м икробиолог и ч еской
м ы шлен н ости .
Бактериал ь н а я нуклеаза оф ици­
ал ь н о рекомендов ана в СССР дл я
1 44

« Н Е Т Б Е З О Б Р АЗ ИЯ В П Р И Р ОД Е ! . . »

широкого использован и я в п ч ело­
По дан ны м ВОЗ, з аболев а н и я , вы­
зы ваемые герпесом, занимают в то­
водстве. Обработка нуклеазой гусе­
рое место п осле г р и п п а по числу
н и ц шелкопр яда и корма преп ят­
смерт н ы х случаев.
ств ует расп ростран е н и ю в и рус ной
и н фекции среди л и ч и н ок тутового
До создан и я пол ивакци н ы н е
ше�копр яда. В некоторых ветери­
существовал о
средств,
способ­
н арных инст итутах п роверяют эф­
н ы х предотврат ить повтор я ю щ и ес я
фект и в н ость н уклеазы п р и леч е н и и
в с п ы ш к и - рецидивы герпети чес к и х
в и русных забол еван и й дыхател ь н ы х
заболеван и й , а и мен н о э т и посто я н ­
путей телят и с в и н е й . Результаты
н ы е повторы и е с т ь особое ковар­
ство герп еса. В нашей стран е иссле­
обнадеживающи . Но победное шест­
дова н и я по разработке эфф ект и в н о­
вие ант и в и р усов-нуклеаз н а этом
го средства борьбы с герпесом
не зако н ч илось. Ви русы растен и й
были начаты еще в конце 50-х
также стал и м и ш е н ь ю д л я нового
годов . С е й ч ас удалось н ак о п и т ь
препарата. Был разработан эко но­
сол и д н ы й опыт по пр именен и ю
м и ч н ы й сп особ получ е н и я свобод­
ных от в и р усов расте н и й , которы й
поливакци н ы . В разных кли н и ках
она прошла м ноголетние и с п ы та н и я ,
начи нают использовать, в частност и,
центрах
созда н ы действе н н ы е метод и к и ле­
сел ьскохоз я йстве н н ы х
в
чен и я и проф илакт и к и многих за­
картофел еводства, поскол ьку в и р у­
с ы , поражающие картофель; нано­ болев а н и й .
Н аиболь ш и х ус пехов доб и л и с ь
сят особенно бол ь ш о й ущерб.
в Инст итуте глаз н ы х болезней М и н ­
Наше знакомство с анти в и русны­
здрава С С С Р , г д е под руководств9м
м и средствам и будет весьма обед­
профессора А . А . Каспарова в п ер­
н е н н ы м , если не упом я н уть об
"
в ы е созданы и с п рекрас н ы м и
еще одном важном достиже н и и
советских у ч е н ы х и меди ков . Это - резул ьтатам и используtотся ор и г и­
герпет и ч еская пол и вакцина, разра­ н ал ь н ы е комби н ирован н ы е методи­
ки л ечен и я тяжел ых пораже н и й
бота н н а я в И н ституте в и русолог и и
рогов и цы глаз с п омощью пол и в ак­
и м . Д . И . Ивановского А М Н СССР:
Значение нового преп арата легче ц и н ы , которая стимул ирует стой к и й
оце н и т ь , поясн и в хотя бы в кратце, клеточ н ы й иммун итет в орган 1-:1зме.
что п редставл я ет собой в и рус гер­ Сотням л юдей возвращена радость
песа, о котором бегло упоми налось в идеть все мн огоцветье м и р а, изба­
в и т ьс я от с и л ь н ых болей и вер­
в связи с Д НКазой .
Гер пес - от греческого « л и хо­ н уться к любимой работ е.
Один и з выдающихся б и о х и м и ­
распростран е н н а я
радка» - самая
к о в Альберт Сент-Дьёрдь и , родом
и нфекци я человека и ж и в о т н ы х ,
которая в последнее в р е м я акти в и ­
и з Венгрии, п исал когда-то, что
з и ровала с ь . Герпес существует в
основе
на
действует
«П р и рода
л юбом орга н и зме в так называемой
небольшого кол и чества осно в н ы х
п р и н ци п ов» .
латентной, «С п ящей » , фо р ме. Под
действием раз н ы х п р и ч и н он вдруг
Действ ительно, как п р и н ц и п ы ор­
« п росыпаетс я » и поражает самые
ганизации генет и ч еской и н форма­
разные орга н ы и ткани - от высы­
ц и и , так и н а в я зыван ие чужеродной
п а н и й на губах до т яжел ы х травм
и н формаци :1 живой клетке ( а это
рогов и цы глаз, н ередко ведущи х к
« п р и н ц и п существов а н и я » в и русов)
слепоте, до разрушен и я печен и ,
реал и зуетс я оди н аково у орга н из­
нервных стволов, экзем ы , ветр я н о й
мов, даже очень далеко разошед­
о с п ы и м н о г и х других опасных
ш и хс я в эвол ю ц и и . Ученые л и ш ь
болезн ей, вплоть до энцефал итов воспользовал ись эт и м п р и н ци п ом
пораже н и й мозга.
молекул ярного еди н ообр аз и я про-

1 45

Очерк 1 1 1

цессов жизн и с ощут имой пользой
дл я чел овека.
Знание п ом огает ч еловеку ус­
п е ш н о защищатьс я от видимых и
невидимых врагов. И это заме­
ч ател ьно. Н о знан и е н ал агает и
огром ную ответствен ност ь . Ответст­
в е н н ость за всю живую п р ироду,
которая требует бережного отно­
ше н и я к ее столь тщател ь н о отла­
же н н ому и стол ь хруп кому и уязви­
мому круговороту жизн и , ' вкл ю ч а я
вирус ы .
Все жи вое взаимос в язано, каж­
д ы й б иологичес к и й объект вы п ол­
н яет свою ч етко обусл овлен ную
рол ь в общем круговороте б ио­
сфер ы . Неужел и в этой отработан­
ной м и л л и ардами лет с истеме мо­
жет обнаружиться нечто, оказавше­
ес я
«Не у дел » и выступающее
тол ь ко как н оситель зла? Нелепо
и невежестве н н о предполагать зло­
н амере н н ость в п р и роде.
Конечно, в ирусы вызывают оп ас­
н ые, т яжел ы е болез н и , которые
и н огда п р и в одят к смерт и . Бе­
зусло в н о, от болезней н адо защи­
щатьс я . Имен н о от болез н е й . Да­
ва йте, в самом деле, п орассужда­
ем . Разве все л юди п огол о в н о забо­
левают тем же п ресловутым грип­
пом и л и другими неприятными хво­
р я м и ? Разумеется , нет, бол ь ш и н­
ство остается здоровым и даже во
врем я эпидем и й . И н аче все н аселе­
н ие Земл и давн ым-давно бы вы­
мерло - ведь эффект и в н ы е про­
тивовирусн ы е средства п о я в и л и с ь
т о л ь к о в н а ш и дн и . Н а у к а к н а­
ш и м д н я м накопила м н ожество
доказательств, что в ирусы поист и н е
вездесущи. Не тол ько млекоп и­
тающие, н о п ресм ыкающиеся, оби­
тател и водных глуб и н , н асеком ые,
птицы, даже бактер и и буквал ь н о
н а ш п и гован ы и м и . В срав н е н и и
с такой насыще н н остью всего жи во­
го сам ыми разнообразными в и ру­
сам и вирус н ы е заболеван и я отно­
с ител ь н а я редкость. Скорее всего
в и русы и грают каку ю-то важную
роль в структуре жи вого, необхо-

димы ей. Вот тол ько зачем? Это
пока непонятн о - не хватает име­
ющихся знан и й . Но нет сом н-е н и я ,
ч т о с коро л юди и м и овладею т.
Наука совершает стрем ител ь н ы е
скач к и , а п роблема в и русов с л и ш ­
к о м в а ж н а и зан имаются сегод н я
ею м н огие.
Разл и ч н ы е сведен и я накапли вают­
ся, попол н я ются с каждым днем
и рождают вполне закономерн ы е
п редположе н и я . Познакомимся с
некоторыми и з н и х .
П р и всем разн ообраз и и уже
извест н ы х
в и русов
п р и н цип
их
компл екс
п остроен и я оди н аков :
нуклеиновых к ислот, плотно уп ако­
в а н н ы х в бел ковую « одежду» раз­
л и ч н ой формы. Другими словами это хорошо уп акован н ы й блок н а­
следственной и н формаци и . В и зол и­
рован н ом состо я н и и в и рус не с п о­
собен н и к обмену веществ, н и
к производству и расходован и ю
энерг и и . Б л о к ин формации бл ужда­
ет от одного жи вого существа
к другому и , л и шь сброс и в обо­
л о ч ку и проникнув в живую клет­
ку, п роявл яет активность. В одном
случае в и рус так дезорган изует
и п реобразов ывает функцию клет­
ки, что она гибнет. Это - болезн ь .
Но вместе с клетками и орган и з­
мом гибнут и п околен и я вирусо в .
Уби йство одн овременно с само­
уби йством? Прекращен ие собствен­
ного разм н оже н и я и существова­
н и я невыгодн о с л юбой точ к и
зре н и я дл я л юбого б и ологи ческого
в ида. Н о вот есл и орган изм-хоз я­
ин выздоровел - это в ы годн о для
обои х . В орган изме часто обра­
зуетс я сто й к и й иммун итет, и он н а
какое-то врем я н е будет подвер­
жен заболеван и ям, а в и рус, естест­
в е н н о, сохран ится в п р и роде. Все
л о г и ч н о, только оп ять воп рос - за­
чем ей нужен в и рус? Тол ь ко что­
бы сохран ить в ид? Пока ответа нет.
Известен и другой случай взаи­
модейст в и я в и руса с клеткой, когда
в и рус �страиваетс я в разл и ч н ы х
сочетан и ях в ее генет и ч ес к и й аппа1 46

« Н Е Т Б Е З ОБ Р А З И Я В П РИ РОД Е ! •. »

рат, как бы и нтегри руетс я, тер я я
собственное « Л И ЦО » . П р и этом клет­
ка тоже изменяет свои функци и ,
иногда это при водит к траге­
д и и - клетки н а ч и нают безудержно
размножатьс я , форм ируетс я злока­
чествен н а я опухол ь ,
но
обы ч н о
функци я клетки и змен яется направ­
ленно. Может, в этом главная
функция в и русов, своеобразная пр и­
родная ген ная инженерия ? Может,
в и русы - природ н ы й фонд п е реме­
щающе й с я генетической и н форма-

ци и , п р и чем фонд необходим ы й ?
Ответы на э т и вопросы с е й ч ас
напряженно и щет наука.
А между тем в и русы уже помо­
гают п ролить свет на некоторы е
особеннос т и
неизвестные ранее
главн ого ш ифра п р ироды - ап пара­
та наследственности, а также рас­
крыть тай н ы высшей регул яц и и био­
х и м и ческих п роцессов и отыскать
с п особы воздейст в и я н а иммуни­
орга­
тет - п р и родную защиту
н и зма.

1 47

ТА Й Н А
« Б ЛУЖ Д А ЮЩИХ»
ГЕ Н О В

Что может вызвать «сбой » в иде­
ально отлаженной жи вой систе­
ме - клетке1 Почему и как без­
упре ч н ы й биох и ми чески й « комби­
нат», мирно производящий необ­
х одимую себе и орган изму п ро­
дукци ю - бел ки , вдруг устраи вает
бунт и превращаетс я в агрессора1
Отчего клетка начи н ает безудерж­
но разм ножаться и раст и, п одав­
л я я соседей , п ревращаясь в опу-

хол ь , губит весь орган изм1 Когда
в н едрился вирус, все кое-как пон ят­
но - насильствен но нав язана чужа я
н асл едствен ная и нформаци я. Ну а
есл и была л ишь своя собстве н н а я ,
а клетка почему-то «обезумела» . . .
Разгадать био х им ически й моле­
кул ярн ы й ме х а н изм п ревраще н и я
нормал ьной кл етки в раковую значит сделать решител ь н ы й шаг на
пути к п роф илактике и лечен ию

1 48

ТАЙ Н А « БЛУЖДА Ю ЩИ Х» Г Е Н О В

зловещего заболеван и я , сч итавше­
гос я до недавн его времен и смерт­
.ным п р и говором.
Существовало м н ожество теор и й
и предположен и й , однако до эпо­
хи молекул ярной биологии и гене­
т и к и , до становл е н и я могучего ар­
сенала современ ной биох и м и и все
они вертелись вокруг да окол о . Т оч­
но доказать н и чего не удавалос ь .
Пон ятен энтузиазм, с которым
нескол ь к о лет н азад было встре­
чено открытие в н аследствен н ом
веществе некоторых в и русов, вызы­
вающих раковые заболеван и я у
живот н ы х , особых генов. Их назва­
л и « О Н КОГе Н Ы » , ОТ «ОН КО»- О П У­
ХОЛ Ь . Первый он коген н а ш л и в
давно известном в и русе саркомы
Рауса, п о в и н н ом в в оз н и кновен и и
рака у цыплят. Целенаправлен н ы й
остроум ных
помощью
с
поиск
экспериментал ь н ы х методов п ри­
вел к новой научной сенсаци и .
О н когены аномал ь н ы х в идов обн а­
ружили у л юдей п р и некоторых
формах раков ых забол еван и й : по­
раже н и й легк и х , груд и , к и шеч н и ка.
А затем п оследовала сенсаци я
еще более п оразител ь н а я : п осле­
довател ь н ости ш и фра ДНК, почти
тождествен ные он когенам, б ы л и от­
крыты в нормал ь н ы х , абсол ютно
не злокачествен н ы х тканевых клет­
ках всего живого м и ра, в том ч ис­
ле и в человечес к и х . О н и н ор­
мал ь н о там присутствуют и , по
всей в и димости , в ы п ол н я ют какие­
то важные функци и .
Воз н и кл а гипотеза, н е исключ ав­
шая, что п одобные « п ротоонкоге­
н ы » , как их н азвал и , п оскол ьку
о н и же не вызывают рак, а тол ь к о
сохран яют такую возможность, и г­
рал и рол ь в эволюции живых су­
ществ и существовал и н а всем
ее прот яжен и и , участвуя каким-то
образом в п роцессах делен и я и
«разделен и я
обязан н остей»- спе­
циал и зации разл и ч н ы х клеток.
Н о все же каким
образом
безобидн ы й г е н - п ротоон коген вдруг превращаетс я в н астоящий

он коге н , п рограмм ирующи й о н к о­
белок, образующи й оп ухол и ? Этот
вопрос оказалс я в 1 984 году в цен т­
ре в н иман и я у ч е н ы х все го м и р а .
В п оисках ответа было установле­
н о нескол ь к о важн е й ш и х фактов.
П режде всего оказалось, что п ора­
зител ь н ы е отл и ч и я норм.а л ь н ы х кле­
ток от раковых обусловлен ы с � всем
незначител ь н ы м и измене н и я м и на
генет и ч еском уровне. В гене, «от­
ветственном» за злокачестве.н н ое
перерожде н и е клеток, в ыделе н н ы х
и з опухол и , еди нственная разн и ца
с
нормал ь н ы м - это
замеще н и е
всего одного н уклеотида в Д Н К . К та­
кому в ыводу п р и ш л и три груп п ы
у ч е н ы х , незав исимо работ а в ш и х в
раз н ы х стран ах. И столь н и ч тож­
н ое отступл е н и е от нормы в Д Н К
мен яет всего л и ш ь одн у ам и н о­
к ислоту в одном коди руемом кле­
точном бел ке.
Ученые был и потрясен ы . О н и-то
думал и н а й т и искаже н и е цел ой об­
л аст и , участвующей . в о « в к л ю ч ен и и »
и «выключен и и » гена, а тут всего­
н авсего одн а «буковка» в ы з ы вает
такие поразител ь н ы е п осл едств и я
в раз в и т и и клетк и . "
Основ н ы е исследован и я п о ш л и
п о двум направл ен и ям : деталь­
ное и зучен ие генет и к и опухол е в ы х
кл еток человека и экс п ерименты
с группой в и русов, в ы зывающих
опухол и у живот н ы х . Так и е в иру­
сы называют ретро- и л и п ров иру­
сам и . Так, по ирон и и судьбы и л и ,
может, п о з н аку судьбы, в н им а н и е
к в и русам в н о в ь резко возросл о,
н о, как говор итс я , совсем «С дру­
гого конца»- в
изучен и и рака.
И н адежды н е были обман уты .
П осле того как убедил ись в экс­
перименте, что клето ч н ы й прото­
онкоген, п рисоед и н е н н ы й к генети­
ческому материалу в ируса, с п ос о­
бен превращать нормал ь н ы е кл ет­
ки в раковы е, стал о ясно, что та­
ким же роковым тол ч ком м огут
оказаться х и м и ческое, радиоактив­
ное, ультраф иолетовое воздейств и я ,
куре н и е и другие факторы, вызы1 49

Очерк I V

Выяспи.1t о с ь , что э тот в ир у с, устроепп ый
ге н е тически дово.1t ь н,о просто, способе н, вы­
авать .1tе йк емию - а .1tо качествеппо е пораже н ие кр ови.

в аю щ ие и з ме н е н и я в х р омос омах .
Небо л ь шое и з ме н е н ие од н ой б уко в ­
ки ге н а в час т и, коди рую щей с т рук­
т у р у белка, ли бо в д р у г ой «к ома н д­
н ой )) ча с ти може т с т а т ь «сп ус ко вы м

крючком)> в це п и л а в и н ооб ра з ны х
превраще н и й , «вк л ю ч ит)) ко н.т р ол и­
р ующи й факто р ге на , активизи р о­
ва в его.
И сс ледо в ате л и , изучающие опу­
хол и че л о в ека, в с в�ю оче р едь,
об нар ужи л и, что ДНК, в зятая из н е­
котор ых з л окачес т в е н н ых к л еток,
может в ызы ва ть
пе р е р ожде н ие
н орм ал ь н ых к л еток в раков ы е б ез
вс якого в л и я н и я в и р усн ого нас лед­
с т в е нн ого вещес тва. В ДНК зл о­
качес тве нн ых к л еток н ашл и н ас то­
ящие о н коге н ы - так на зываемые
т р а нс фор м и р ующие г е ны . Нес ко л ь­
ко в идов их уже уда л ось иде н ­
тифици р о ва ть . Л юбоп ы т н о, что оди н
и тот же о н ко г е н может на ходи­
ть с я в опухо л ях разл ич н ого п р ои с ­
хожде н и я . И на обо р от - в опухо л ях
с оди на ко вы ми к л и н иче с кими ди­
а гн о з ами с оде р жат с я раз лич н ы е о н ­
коге ны . Так, оди н из т ранс фо р ми р у­
ющих о н ко ге н о в н аш л и п р име рн о в
15
из
100
опухо л ей
че л о­
в ека.
Но с амый большой с юрп р из
жда л уче н ых, ко гда в обоих н ап р ав­
л е н и ях пои с ка об р исова л с я общий
пе р екресток. Оказалось, что о н ко­
ге н ы н екотор ых р ако в ых к л еток
че л о в ека пол н ос тью с оот в ет с т в уют
о н ко г е на м в и р ус о в , вызывающих
р ак у жи вот н ых ! Наприме р , о н ко­
ге н опухоле в ой к л етки при р аке
л е г ких и л и толс той кишки иде н ­
тиче н о н коге н у в и р усов с а р ком ы
мышей. Некотор ые с ход н ые че рты
об н а р ужи л и у ге н ов, р анее н икак
между с обой н е с в яз ыв аем ы х.
С р авн ите л ь н ое изуче н ие по зв о­
ли л о вы я сн ит ь и . н екото ры е п р о­
дук:r ы , коди р уем ы е гр у п пами о н ко­
ге н о в , на п р име р ответ с т в е нн ос ть
за п р ои зв одс т в о ф е р ме н т а ти р о­
зи н киназ ы , которы й химичес ки и з-:
ме н яет д р у г ой б ел ок, доб а вл я я
ф осф ат н ую гр уп п у к ами н окисл оте,;
т и р о з и н у. В с е эти св еде н и я п о зв о- ·
л яют, п о об р а зн ому з амеча н ию
б иохимико в , « с читат ь джу нгл и о н ­
ког е н ов н е такими уж н е пр оходи ­
м ы мю) ,

150

ТА Й Н А « БЛУЖ Д АЮ ЩИ Х » Г Е Н ОВ

На п о до61�ы х му хах , к а к пер в а я сле в а , п а чали с ь э к с пер им е пт ы , в рез у л ь тате ко т о рых у п о в ы х
п о к оле п и й из.мен,ила с ь ф о рма и р а сп о л о жепие кр ыл ы шек.

Одн ако глав н ы й воп рос - чем
отл и ч а ются п ротоон коген ы от вы­
зывающих рак онкоген ов, кроме
того, что в опухолевой клетке эти
иден т и ч н ы е структуры работают,
а в здоровой «мол чат » , остав алс я
без ответа. Вернее сказать, не чем
отл и ч аютс я, а каков механ изм их
запуска и контрол я - вот что оста­
валось гл авной загадкой .
Только к лету 1 984 года появи­
л ись новые ошеломл яющие факты,
касающиес я регул яци и и контрол я .
Оказы ваетс я, при рода п редусмот­
рел а как бы двойной контроль .
Напр имер, дл я превращен и я н ор­
мальной клетки в раковую повы­
ш ен и я акт и в н ости одн ого о н к огена,
п о всей в1-1д имост и , недостаточ н о,
а н еобхо д имо возбужден и е по
крайней мере двух т и пов разных
онкогенов. Эти т и п ы резко раз­
н ятся п о функци ям . Одни из н и х
делают клетку бессмерт н о й . Ведь
к аждая живая клетка обы ч н о вы­
держивает строго огра н и ченное чис­
ло деле н и й , а затем прекращает
разм ножаться и гибнет . Если же в
кул ьтуру клеток ввести действую­
щи й ген «бессмерт и я » , то о н и
будут продолжать разм ножаться
бес конечно, производить неогра­
н и ч ен н ое ч исло поколен и й . Вероят­
но, и в огран изме он коген ы п ер­
вого типа обусловл и в ают, в случае
необходимости, бессмертие клет­
к и . О н когены же второго т и п а
в л и яют н а п оверх н остные свойства

клет к и , в част н ост и , делают ее
агресс и в н о й . Клет к и , в котор ы е
в в од и л и онкоген «агресс и и » , мен я­
ют свои свойства, н а ч и н а ют н а­
растат ь н а с оседние, разрушать и х ,
то есть ведут себ я точ н о т а к же,
как опухолевые. Н о он и смертн ы :
раздел и в ш ись определ е н н ое ч исло
раз, гибнут, как л юбые н ормал ь­
н ы е. Так вот, есл и одновремен н о
п роисходит акти ваци я сразу двух
в идов он коген ов, тогда и п олуч ает­
ся настоящая злокачестве н н а я клет­
ка - агресс и в н а я , разрушающая все
вокруг и бессмертная : размно­
жающаяся неогран и че н н о . Обна­
ружение двух разновидностей онко­
генов, действующих сообща и пол­
ностью согласованно,- одно и з важ­
н е й ш и х сам ы х свежих науч н ы х от­
кр ытий, интенсивно сей час разраба­
ты ваемое в разн ы х лабораториях и
и нститутах.
Не менее сенсацион н а другая
н ау ч н а я н овость . Вы ясн илось, что
м н ог и е из он когенов второй раз­
новидн ости - стимул яторов а грес­
с и в н ости клетки прои зводят он к о­
бел к и , весьма бл и з к и е п о своей
структуре к бел кам, от ветст вен­
н ы м за рост,- факторам роста .
Новость оказалась стол ь же н еожи­
да н н о й , скол ь и в п е ч атл яющей.
Н ебезынтерес н а истор и я от кры­
тия. В начале мая 1 984 года специ­
алист по программи рован и ю П . Сто­
куэлл из Новой Зелан д и и , обраба­
тывая очередную порцию экспери1 51

О ч ерк I V

Ми кр о фо тогра ф и и с помо щ ь ю с ка н и р ую ще г о э лектро нного м и кроско па дают в озможно сть
Шl блю дать , как нормаль ные клетк и соед и н и тель но й ТКf! Ни - ф и бро бла сты, име ю щ и е пло ску ю ,
в ытянуту ю ф орму ( слева ) , по сле з ар аже н и я в ир у с ом сарк омы Ра уса с тапо вят ся о кругл ыми и
с би в аются в ха от и ческ и е ско пл ен и я .

ментальных данных на ЭВМ, заметил живл ять, зат ягивать ран ы . Уотер­
бл изкое сходство между веществом филд и его коллеги, собственно,
в и руса, вызывающего рак
у . изучал и, что заставл яет расти норобезьян, и одним из белков, на­ мальные здоровые клетки, в надеж­
зываемых фактором роста кровя­ де лучше разобратьс я в пр и ч инах
ных клеток. П рограммист, ' к сча­ роста раковых. Но, разумеетс я,
стью, не пропустил этого, поставил им и в голову поначалу не могло
большой воскли цательный знак на прийти, что оди н из факторов роста
распечатке и передал ее доктору кров и окажетс я тем самым бел ком,
П. Уотерфилду, руководител ю груп­ что вызывает безудержное разрас­
пы , расш ифровывающей химичес­ тан ие злокачествен н ы х клеток оп ре­
кую структуру этого бел ка. Уотер­ делен н ого в ида. Правда, онкологи
филд догадался, что такое совпа­ еще ранее обрат или вн иман ие на
ден ие не может быть случайным то, что лабораторные культуры
и что между раковым в ирусом и
раковых клеток охотно растут на
ф актором роста крови должна п итательных смесях, а дл я того что­
существовать эвол юцион ная связь.
бьi росли нормальн ые, н адо обя­
Белок - фактор роста образуетс я
зател ьно добавлять сыворотку кро­
в человеческом орга н и зме в ранах
в и . Но это наблюден ие как-то оста­
при
свертыван и и кров и - в кро­ лось без вн иман и я .
в яных пластин ках (тромбоцитах) .
Началось изучение фактора рос­
Он обладает способностью застав­
та. А надо заметить, что дл я
л ять клетки разрастаться и зап олучен и я нескольких м иллион ных
1 52

ТА й НА •БЛУЖДАЮ ЩИХ• ГЕНОВ

Нормальн ы й рост и развитие

.
Мутаге н ы
и л и др у г и е к а н ц е р о г е н ы
( х и м ические вещества,
рад и а ц и я , вирус ы ,

Ретровир ус

н е и м еющие онкогенов и т.д. )

Злокач естве н н ы й рост

Зде с ь и з_о браже н,а пре дпола гаема я с хема пр е враще н,и я н, орма ыw
л
г о г е н,а кле т к и в о пухо ­
лерод н, ы и - о н, коге к. Т а кое о па сно е пр евра ще н,и е мо жет пр о из о й ти пр и в н, едре н,ии в ир ус а
под в озде й с тв и ем разли ч н, ых вр ед н, ых в е щ е ств - х им и ка то в , напр имер пр одукто в т а бач н, ого
д ыма .

долей грамма этого белка пр ихо­
дится перер абатывать тысячи л итров
донорской кров и . Но цел ь оправ­
. дывала затр а ты . Об на ружи л ось, что
этот белок весьма необычен и за­
метно отл ичается от тех, что входят
в состав кожи, мышц, в содержимое
клеток . Он стоек - его можно на­
грев а ть до 1 О минут в концентриро­
ванной к ислоте, и свойств своих он
не потеряет, в то в рем я как обыч­
ные не выдерживают и трех м и­
нут нагреван и я в п ростой воде.
Расшифровка показ ала, что в соста­
ве фактора роста 1 04 ам и н окисло­
ты . Срав н и вая его строе н ие со струк­
турой других расш ифрованных бел­
ков п о «Карте» с помощью ЭВМ,
и замети л и поразител ь ное его
сходство с вирусом рака обезья н .
П режде думали, что этот белок дол­
жен быть п охож на и нсули н и л и
змеиный яд.

Возн ик вопрос : каким обр азом
может в и рус выраб атывать белок,
столь бл изкий к одному нз бел ков
человеческо й кров и? Поиск ответ а
вплотную п одвел к фунд аменталь­
ному механизму возн икновен и я ра­
ка -«запуску» клетки на перерож­
дение.
В норм альных клетк ах бел к и ф акторы рост а не только в ыдел яют
в окруж ающую их среду стимул я­
тор, ответствен н ы й за р азмножение
клеток, но связыв аются на поверх­
ности клеток с другими бел кам и рецептор ам и , своеобразн ым и регу­
л ятор ами фактор а рост а, а также
с белкам и - передатчик ам и снгн;;�­
лов . Рецепторы фактор а роста не­
посредствен но упр авл яют ростом
клеток.
В конце кон цов удалось опреде­
л ить, что ряд изучен ных онкобелков
соответству ет по своим свойств ам

1 53

Очерк I V

всем э т и м трем бел кам, отвеч аю­
щим за рост клеток . А н екоторые
онкоген ы, н а п р имер он коген ТИС ,
продуцируют белок, похожий н а
с а м фактор роста, дет ище дру­
гих -«выл и т ы й » рецептор фактора
роста, а трет ь и х - почти точ н а я
коп и я бел ков-п ередат ч и ков росто­
вой и н формаци и .
Естеств е н н о, ученые убеждены,
что существуют, что об язател ь н о
должны б ы т ь также и антираковые
ген ы , п родукты которых - бел к и
в н ормал ь н ы х услов и ях регул ируют
и п одав':n я ют клеточ н ы й рост, есл и
это н еобходимо. О н и должны за­
щ и щать клетку от перерожде н и я .
Почему же п ерестают защи щать?
Вероятно, кроме акти ваци и двух ти­
пов онкогенов, одновремен н о про­
исходит и какое-то наруш е н и е и накти ваци я « п ротивораковых» ге­
нов и л и и х · п родук ц и и - белков.
Важн е й ш и й и н т р и гующий воп­
рос - какова связь между раз­
н ы м и т и п а м и генов, может л и
«антираков ы й » ген управл ять и п о­
давл ять акт и ваци ю он когенов и ка­
ким образом? Посредством л и про­
извод и м ы х им белков или как-то
и наче? Вообще - существует ли тес­
ная с в я з ь между этими в и дам и ге­
нов? Тут есть над чем подум ат ь.
Не забудем, что все обн аружен­
ные п ротоон когены, похожие на
ф актор роста, в ы п о л н яют важную
рол ь
в росте и
размножен и и
клеток. Н а п р и м ер, могут помочь
развиться оплодотворе н н ы м я й це­
клеткам или обеспечить восстанов­
ление поврежде н н о й ткан и . И тол ь­
ко когда и х акти в ность выходит
и з-под контрол я или о н и каким-то
образом и з ме н я ются, н а ч и н ается
неуправл яемое размноже н и е кле­
раком .
называют
которое
ток,
О пределе н и е
взаимоотношен и й
между п ротоон коге н а м и и подав­
л я ю щи м и генами - гла в н а я цель
воз­
исследован и й ,
п р едстоя щих
м ожно, п оследн и й барьер н а пути
к разгадке тай н ы рака.
Н о кто зн ает, какие новые воп ро-

сы в оз н и к н ут и как и е п опутные
тайны от кроютс я , едва успеют ра­
зобраться с этой важн е й ш е й проб­
л емой . Теперь вам уже ясно, что
элегантная простота ген ет и ч еской
с истемы н а самом деле - высочай­
шая степень сложной целесооб­
разност и . Ирон и я состоит в том,
что до того, как возн икла генети­
ческая
и нжен ер и я
и
научились
уверен но и свободно ман и пул иро­
в ать с н асл едствен н ы м кодом, ка­
залось, что о ДНК почти все из­
в естно. Оставал ись, конеч н о, какие­
то п устяковые детал и , которые н е­
обходимо было уточ н ить, н о в об­
щем и цел ом все стояло н а
с в о и х местах. И в о т , п роизвод я
н а генном ап п арате оп ерац и и , о
которых и мечтать л ет п ятнадцать
н азад н икто бы не п осмел , л юд и
вдруг пон ял и , ч т о все-таки зн ают
о ДНК еще очень мало. С каждой
н овой серией экспериментов п о яв­
л я ются все новые сюрпризы и за­
гадк и , «Стабил ь н а я , точ н а я , упорядо­
ч е н н а я » ДНК в де йствительности
полна капризов и та й н . Вне сомн е­
н и я , с юр п ри зов по мере углубл е н и я
в детал и буд ет без счета. И од ин
из н едав н их -«блуждающие» ге­
н ы . За с луга в экспер иментальном
обнаруже н и и и изучен и и эти х «Лю­
бителей путешествовать» п р и н ад­
лежит
члену-коррес понденту АН
СССР Г. П. Геор гиеву, которы й
в 60-х годах заслужил м и ровое
п р и з н а н и е за открытие ядер но­
го п редшествен н и ка и н формацион­
н о й Р Н К и обн аруже н и е и рас ш иф­
ровку нового кл асса в нутр иклеточ­
ных ч аст и ц - ядер н ы х и нформасом.
Р аботы был и удостоен ы в 1 976 году
Л е н и нской прем и и .
Итак, еще и какие-то там «бл уж­
дающие» ген ы , хот я ведь всем
известно, что к ажд ы й и з генов
и меет строго закреплен ное место
в определенном у ч астке опреде­
л е н н о й хромосомы. Этим именно
обес п е ч и в аетс я постоянство наслед­
ствен ного кода, п р и з н аков , переда­
ваемых и з покол ен и я в поколен ие.
1 54

Т АйН А «БЛУЖДАЮ ЩИ Х • ГЕН ОВ

Очерк I V

Те>л ько что в ы узнал и , к к а к и м
роков ы м последст в и я м п р и водит не­
заплан ированное изменение одной­
еди нствен н о й «буков к и » ш ифра, а
тут цел ь1й ген бродит, как кошка,
которая гул яла сама п о себе" .
Тем н е менее так и е гены обн а­
руже н ы . О н и м огут исчезать из
своей хром осом ы, встраиваться в
другую, застав л я я РН К с ч и т ы вать
новую и н ф ормаци ю, передавать ри­
босомам коп и и на производство
други х белков . Еще н есколько де­
с ятил етий н азад - в 40-х годах
п о я в и л ись первые с в еден и я о п од­
в ижности некоторых ген ети ч ес к и х
элементо в . О д н а к о он и н е п ол у­
ч ил и в то время п одтвержде н и я
и с ч итал ись малозначащ им исклю­
ч е н ием и з правила. Ведь тогда не
умел и еще в ыдел ять и з м н ог и х
сотен г е н о в жи вотной клетк и тот,
которы й н уже н .
С появлен и ем ген н о й и нжене­
р и и , открытием бактери а л ь н ы х плаз­
мид стало возможно встраивать
в эти мален ь к и е автоном н ы е хро­
мосомы отдел ь н ы е, сравн ител ь н о
н ебол ь ш и е у ч астки ДНК в ы с ш и х ж и ­
в от н ы х и заставлять бактер и и н ара­
п родукци ю б ат ы в ать чужую
фрагменты Д Н К , отдел ь н ы е ген ы в
бол ь ш и х кол и ч ествах, чтобы изу­
чать и х . С помощь ю ген н о й и н же­
н ер и и груп п а исследовател ей во
главе с Г . П � · Георгиевым изучала
выделен н ы е ген ы п л одовой муш­
к и - дрозофилы и установила уди­
в ител ь н ы й факт : рас п ол ожение ге­
нов и з раз н ы х особей одн ого и того
же в ида оказалось соверш е н н о
разл и ч н ы м . Кажд ы й такой генети­
чес к и й элемент был п редставлен
в клетке двум я-трем я десяткам и .
У бл и з к и х родствен н и ков н е менее
трети элементов были рас п ол ожены
по-разном у, а у неродстве н н ы х
почти невозмож н о было найти ген ы ,
зан и мающие одн о и то же место
на хромосомах . .
Авторы н аз в ал и обн аружен н ы е
и м и элементы - отрезки п осл едо­
ДНК -«мобил ь н ы м и
в ател ь н остей

то
генам и » ,
дисперг и рован н ы м и
есть генам и , «бл уждающ и м и » , «раз­
бросан н ы м и » п о хромосоме. Так
в п ервые в д в ух и нст итутах А каде­
м и и наук СССР был и от крыты гены­
была
п утешествен н и к и . Работа
удостоен а Государствен н о й прем и и
и с п устя н есколько л ет п одтвержде­
исследова­
м н огоч исл е н н ы м и
на
н и ям и в и нст итутах других стран .
«Блуждаю щих» ген ов в клет ках
мн ого. Тол ько из генетического ап­
парата дрозофил ы выдел�но около
20 семейств. Знаменател ь но, что
перемещающиес я ге н ы обн аружены
и
у
млекопитающих.
То
есть
открыт н ов ы й , неиз вест н ы й кл асс
ген ет и ч еских эл ементов .
Каждый из бл уждающих генов
состоит и з нескол ь к и х тысяч звень­
ев - н уклеот идов, а н а обоих кон­
цах располагаются
оди н аковые
участк и , структура которых рас­
ш ифрова н а в сложных и трудоем­
ких опытах. Таким образом, уда­
л ось пон ять, как именно п ереска­
к и в ают гены с одного места хромо­
сом ы н а другое и как о н и работа­
ют - руководят с и н тезом Р Н К . Ока­
залось, что у начал а гена-путешест­
вен н ика рас п ол ожен особ ы й уч ас­
ток - п ромотор, включающий с и н ­
т е з Р Н К , а у кон ца н аход итс я
участок, обеспеч и вающи й п одв иж­
н ость.
Предпол агают, что сущест вов а­
н ие генов, с п особ н ы х к пере­
м ещен и ю ,
обес п еч и в ает
и н д и в и­
дуал ьн ость каждого орган изма од­
ного и того же в ида, его у н и ­
кал ь н ое отл и ч ие. Т а к , у н из ш и х
орган измов п одв ижн ы е, с п ос е>б н ы е
п ерех·од ить и з одной клет к и в дру­
гую плазмиды обес п е ч и в а ют устой­
ч и вость бактер и й к антибиот и кам .
У плодовых мушек «блуждающие»
ген ы , встраи в а ясь в разл и ч н ые х ро­
мосомы, способны вызывать удиви­
тел ь н ы е самопроизволь н ы е п ревра­
щен и я - мутаци и в звен ь я х Д Н К .
Поскольку о д н а точ е ч н а я мутаци я
способна управлять знач итель ным
блоком генов, у . мушки могут

1 56

ТА Й Н А «БЛУЖ Д АЮ Щ И Х» ГЕ Н О В

и з меняться сегменты тела, напри­ гократно увел и ч ивают пла с т и ч ность
мер и з менится форма крыльев. н аследствен н ы х с в ойств орга н и зма.
Гла з может п ревратиться в поло­
Но есть и еще оди н серье з н ы й
вые органы, ча с ть брюшка, кото­ аспект - в каких-то случаях по­
рая в норме не имеет отростков, д о з ревают ответствен н ость «бл уж­
п реобра з оваться в часть грудк и , дающих » генов з а н екоторы е н а­
и и з н ее растут лап к и . В общем , рушени л нормал ь н о й деятел ь н ос т и
некоторые гены и их отре з к и « П ры­ генет и ч еского а п п арата, в превра­
гают» в самые н еожидан н ы е места, щен и и п ротоон коге н ов в агресс ив­
п ередви гаясь из одной ч асти ген о­ н ы е онкоге н ы . Ведь есл и ген в
ма в другу ю . Хромосомы как бы сво и х блуждан и я х случа й н о попадет
о б м е н и ваются «п акетами » ДНК.
на место р ядом с тем и л и и н ы м
С п особность «блуждающ и х» ге­ п ротоон когеном, он м ожет « вклю­
нов вы з ывать « н е з акон н ы е реком­ ч иты> его в акт и в н у ю работу.
б и н аци ю>- перегру п п и ровку участ­ . И з десь ос об ы й интерес п р едстав­
ков ДНК - навел а ученых н а мысль л я ет то, что между «блуждающи­
о том, что эти « п утеш ествен н и к и » м и » ген ами и некотор ы м и в ы з ы ­
могут и грать важн ую роль в про­ в а ю щ и м и р а к в и русам и обн аружи­
цессе эвол юци и . Ведь с их по­ лось уди в ител ь н ое сх одство" .
Новые факты обруш иваются л а­
мощью
эвол юц и я - и з мен ч и вость
в идов - может проходить до з иро­ в и н о й , тол ько успевай осмысл и­
ван н ым и скачками з а счет п ере­ вать, и , во з можно, м ы с вами ста­
мещен и я генов н а новые хромосо­ н ем с в и детел ям и , а может, и вер­
м ы и перефор м ирован и я и х . И н ы м и ш и т ел ям и вел и кой побед ы человека
словами, «блуждающие» ге н ы мно- над раком.

1 57

ЗА КЛ ЮЧ Е НИ Е

м

ы
прик оснулись
к
удивитель н о му
м и ру
основ ж и з н и . П � оникли в заповедны е н е ра
�
того совершеннеишего механи з м а , которым в
конце концов п ревра тил нашу Землю в 1юлы б ель разум а .
Закономерности, управляющие живой материей, продиктованы основопо ла­
гающими закона ми при роды. И наче и быть не мо же т . Потому что все слагающие
клетку структуры составлены и з тех же молекул, атомо в и элементарных частиц,
что и неживые о бъекты. Но , в о тличие о т ф и з 111ш и хи м и и , фу ндаме нтальные
основы которых уже давно отли л и с ь в точную математическую ф ор му , физико­
химия жиз н и разра батывается и совершенствуется буквально на наших гла зах.
Вот по чему столь де рзновенными пр едставляются е е н ы нешние достиж е н и я .
Вот по чему п о и с т и н е б е з м е р н ы открывающиеся горизонты .
Ра зум человека создал технологическую цивилизацию. С по мощью необыкно­
венно у м н ы х и у мел ых машин мы покорили пространство ма кро - и микромира .
Сократили в р е мя , освоили свою п л а нету и устремились в ко смос и глубины
океана . Н о машинная техно логия и м е е т и о боротную сторону . П ри р о да з а ды ­
хается от отходо в самых различных производств, от чуждых ей соедин е н и й . П о­
сти гая закономе рности живой материи , р азу м человека мо жет уже сего дня и зба­
вит ь ее о т эт ого непосильного бремени, причем без всякого у щер ба д л я по бедно й
поступи научно-техни ческого прогресса . П р и м е р а м нет числа.
П ро жорливые невидимки не только съедят губящую морские берега нефть,
но д адут на м ценный кормовой бело к . Другие микрооргани з м ы п р е в ра тят
городские с валки в комбинаты по производству безвредного горючего для
автотр<ш спорта. Из одной-единственн о й клетки можно будет вырастить целый
лес. Экономные и чистые х и м и ческие комбинаты, работающие по принципу
живой клетки, « живые » компьютеры иа м олекул ах бел�;а вместо полупровод­
никовых я чеек, - в с е это не сказочн ы е мечты , а реальность завтрашнего дня .
Потому что уже сего дня действуют крупные о трасли промышленно сти, где глав­
нь� е произв одители продукции - микробы, а используемое сырье - отходы нефти
и п р и родного газа. Уже в промышле н н ы х масштабах из о тдель ных клето 11
в ы р а щ ивается м а с с а редкостного корня ж е н ьшеня для нужд медицины и парфю­
м е р и и . Для распо знавания и лечения болезней уше и с пользуют медикаменты,
синтезированные по тем же принципам, '! Т О изна чально залошены в человече ском
орга низме . Такие препа раты точно н а це лены в больно е место и не о ка з ы в а ют ни­
каких побочных воздейс твий . Причем биологическая технология стреми тельно
со вершенствуется, о чем мо шно судить хотя бы по стоимости получения вездесу­
щих ферментов. Лет десять назад производство одного грамма Jшпсина о бходи­
лось в 30 рубле й . Сейчас столько стоит целый кил ограмм.
В п ечатляющи и перспективы био логического преобразования солне чно й
эне ргии . Если сегодня , как и испо1юн веков, растения фотосинтезируют, исполь­
зуя только одну тысячную долю всех падающих на Землю даровых солнечных
луч ей, то с п омо щью н а уки мо шно перерабатывать в 300 раз больше . Что это
значит, легко п р едставить, если вспо м н и т ь , что расте н и я , появивши с ь на планете,
создали всю ту биосферу , в которо й мы шивем. Грядет величайшая из научно­
те х н и ческих революций - биологическая. Под новой биот; хнологией подразуме
:
вают не п р о сто и с пользова н и е , а р а дикальное улучшение создан н ы х при родо и
систем и организмов. Узнав, к а к устроена и совершенствуется ш и з н ь , вы, те,
кто будет жить в XXI веке, станете тво рить свою технику по тем же самым
зако н а м , ни в чем не н а рушая гармонию приропы.

1 58

СО ДЕ РЖ А НИ Е

В В ЕДЕНИЕ

4

К О М М Е Н ТА Р И Й
« БИ О » - З Н А Ч И Т « Ж И З Н Ь »

6

И НТ Е Р В Ь Ю 1
Член-корреспондент АН СССР Г. Иваницкий
ПРИ РОДА М Ы СЛ И Т Ф О Р МУЛА М И

16
ОЧЕРК 1
А РХИ ТЕКТУРА КЛЕТКИ

24
К О М М Е НТА Р И Й 2
КАК О Ж И ВАЕТ МОЛЕКУЛА

34
И НТЕРВЬЮ 2
Академи к Ю. Овчи н н шюв
СТУ П Е Н И П О З НА Н И Я Ж И В О Г О

48
ОЧЕРК I I
ТАЙ Н О П И С Ь П Р И Р О Д Ы

64
И НТЕРВЬЮ 3
Акаде м и к А. Баев
« НО Ж Н И Ц Ы » И « В Ы К РО Й К И » ДЛЯ Б И О М О Л Е КУЛ

76
К О М М Е НТА Р И Й 3
М И К Р О В СЕЛЕ Н НАЯ РЯ Д ОМ С НАМИ

94
И НТЕРВЬЮ 4
Академи11 Г. Скрябин
РА Б О Т Н И К И - Н Е В И Д И М К И

106
О Ч Е РК I I I
« Н ЕТ Б Е З О Б РАЗИ Я В П Р И Р О Д Е ! . . »

1 22
ОЧЕРК I V
ТАЙ НА « БЛУЖДА Ю Щ И Х » Г Е Н О В

148
ЗАКЛЮЧ Е Н И Е

1 58
1 59

К ч и тател я м
Отзы в ы об э т о й к н и г е
п р о с и м п р и с ы л а т ь п о адресу :

1 25047, М о с к в а , у л . Г о р ь к о г о , 43.
Д о м детской к н и г и .

Д Л Я С ТА Р Ш Е Г О Ш КО Л Ь Н О Г О В О З Р А СТА

Е л е н а С е р г ее в н а К н о р р е
ЖИВОЕ В ПРОЖЕКТОРАХ НАУКИ
Н а у ч н о-х удожеств е н н а я � итература
Ответств е н н ы й редактор
Л . А . ЧУ Т К О В А
Х удожеств е н н ы й редактор
О. К. КОНДАКОВА
Те х н нческ н е редакторы
Т. Д. ЮРХАНОВА
и М . В . ГА Г А Р И Н А
К орректор
Е . И . ЩЕ Р БА К О В А
И Б N O 83 66
С д а н о в н абор 0 5 . 0 3',86.
Подписано к п е ч а т и 1 0 . 1 0 . 8 6 .
А 1 02 53 .
Фо р м а т 7 0 Х 1 04 1 / 1 5. Б у м . о ф с . № 1 .
Ш р ифт ж у р н .-рубл . П е ч а т ь о фс е т н а я .
У с л . n е ч . л . 1 3 , 5 . Ус л . к р .-о т т . 5 5 , 3 5 . У ч . - м э д . л . 1 2 ,3 8.
Т и р а ж 1 00 ООО э к з . З ак а з № 897. Це н а 1 р . 40 к .
О р д е н о в Т р у д о в о г о К р а с н ого З н а м е н и
н Д ружбы народов
1о1здател ь с тво « д етска я л ит е р атур а�•
Государс т в е н н о г о к о м и т ет а Р С Ф С Р
по д е л а м 1о1 зд-ател ь ств, n о л и г р а ф н 1о1
и к н и ж н о й торго в л и .
1 03 720, М о с к в а , Це н т р ,
М . Черкасск и й п е р . , 1 .
К ал и н и н с к и й - ордена Трудового К р а с н о г о З н а м е н и
п о л н r р а ф к о м б и н а т детской л и т е р а т у р ы а.t м . 50-л е т а.t я С С С Р
Р осrл а в п о л и rрафп рома Госкомиэдата Р С Ф С Р.
1 70040, К а л а.t н и н , п р о с п е к т 50-л е т и я О к т я б р я , 4 6 .

К53

Кнорре Е. С.
Жи вое в п рожекторах науки : Научно-худож еств е н н а я л итература / Оформ л . Б. Чупрыги н а , В. Хра­
мова, М . Боч кова, Б. Р у ч к и н а , В. Германа, Е. Лео­
нова.- М . : Дет. л и т . , 1 986. - 1 59 с.1 ил .- ( « Горизон­
ты познан и я » ) .
В пер.:

1 р. 40 к.

К н и га о п е р е до в ы х н а п р а в л е н и я х ба.tоф и э и к и , б и о ор r а н н ч ес к о й х н м н н ,
м н к р об и о л о r н а.t , в и р усол о r и н , о · д о с т а.tже н н я х н п е р с п е к т н в а х э т а.t х н а у к . С остонт
и з очерков, и н терв ь ю с ведуща.tми у ч е н ы м и нашей с т р а н ы .

t< 4801 000000 - 5 4 1

М 1 0 1 (03)86

076-86

ББК