1980 №1

Ответы пока чисто гипотетичны. Сам Ф. Крик полагает, что интроны не имеют никакой полезной функции, что гены высших организмов также были сначала сплошными, но затем были «загрязнены» нелегально вторгшимися в них кусками чужой, бессмысленной ДНК. А ферменты, ведущие монтаж и склейку ленты РНК, представляют собой защитное средство организма, обеспечивающее чистоту его наследственной информации. Нечто подобное уже несколько лет известно и у бактерий. У них встречаются так называемые прыгающие гены, которые не имеют своего определенного места, а вторгаются в середину других генов бактериальной хромосомы. Ферментов-монтажеров у бактерий нет, и ген, подвергшийся вторжению, как правило, выводится из строя.

На верхнем рисунке показана «классическая» схема синтеза белка, выясненная на микроорганизмах. Сначала синтезируется информационная РНК, содержащая копию гена, затем по ней рибосома строит из аминокислот молекулу белка.

На нижней схеме — процесс синтеза белка у изученных в последние годы высших организмов. Здесь ген содержит не несущие полезной информации куски — интроны. Поэтому скопированная с него информационная РНК не может сразу идти в дело — она должна пройти еще «монтаж». Специальные ферменты вырезают интроны и сращивают оставшиеся осмысленные участки генетической записи. Только после этого рибосома может построить по РНК молекулу белка.

Но не все согласны с Криком. Японский генетик С. Тонегава, работающий сейчас в Базельском институте иммунологии (Швейцария), указывает, что если бы теория загрязнения была верна, интроны были бы размещены внутри гена случайным образом. Но Тонегава, изучая их расположение в генах иммуноглобулинов (белков, обеспечивающих иммунитет), показал, что интроны находятся на границах между участками гена, кодирующими отдельные части молекулы, которые различаются своими функциями.

Он считает, что в строении мозаичных генов высших организмов отражается их эволюция. Эти сложные гены возникли в результате слияния нескольких небольших, которые синтезировали более простые белки. А интроны, то Тонегаве, — соединительные участки, которыми гены как бы склеивались, соединяясь в один.

Но почему открытие интронов может поколебать центральную догму молекулярной биологии? Предполагают, что, поскольку существуют ферменты-монтажеры, они, возможно, могут вырезать из РНК не только бессмысленные куски, монтируя остальные участки гена в сплошную ленту, но и проводить другой, более сложный монтаж: собирать из осмысленных кусков то одну, то другую комбинацию, в результате чего один и тот же ген будет давать несколько разных белков.

Итак, «один ген — несколько белков»? Утверждать это со всей определенностью, по-видимому, еще рано. Интенсивные исследования интронов ведутся сейчас в нескольких лабораториях мира. Изучается, в частности, способ работы монтирующих ферментов — так они различают интроны и отрезки, несущие информацию. Здесь можно ожидать интересных результатов, важных для практики генной инженерии.

Пернатые странники

Ученые из Института психологии поведения (ФРГ) пришли к выводу, что тяга птиц к осенним и весенним перелетам возникает не под влиянием внешних раздражителей, а заложена в них от рождения, как часть наследственной информации. Тщательно поставленные опыты все более убеждают исследователей, что пернатые получают в наследство своего рода годичный календарь и план перелета — каждый вид имеет свою программу поведения, привязанную к пространству и времени.

Восемь лет один из руководителей опытов, доктор Эберхард Гвиннер, предпринимал все мыслимые усилия, чтобы не дать скворцам, зябликам и славкам почувствовать, что лето миновало и наступает осень. Мало того, чтобы подопытные птицы не могли чему-нибудь научиться у своих родителей (если, конечно, такое обучение возможно еще в гнезде) и не получили бы от них представление о земном пространстве, их в двух-трехдневном возрасте извлекли из гнезд и поселили в закрытый объем. Там изолированные от естественной среды птицы всегда получали одну и ту же пищу и жили при неизменной температуре. Был исключен и другой важный фактор, способный сообщить о смене времен года, — продолжительность дня и ночи. В искусственном мире 24 часа всегда делились поровну на день и ночь.