Книга Дикие гены - Хельга Хофман-Зибер

Сцена вторая

Арчибальд, заметно раздавшийся в ширину, неуклюже дрейфует в толще воды.

Голос из ниоткуда: Ну, приятель, как ощущения?

Арчибальд: Очень необычные.

Голос из ниоткуда: А я ведь тебе говорил, что простое увеличение в размерах ничего не даст…

Арчибальд: Ну говорил….

Голос из ниоткуда: Ты всего лишь чувствуешь себя раздутым. Арчибальд: Да хватит уже.

Голос из ниоткуда: И с координацией тоже проблемы возникают, если позволишь такое замечание.

Арчибальд: Не позволю.

Голос из ниоткуда: Тогда разреши хотя бы предупредить тебя. Арчибальд: Тебя ведь все равно невозможно заткнуть.

Голос из ниоткуда: Совершенно верно. К тебе там что-то движется… Арчибальд: Что там еще? (Бум!)

Арчибальд II: Извини, коллега, я тебя не заметил.

Арчибальд: Ничего страшного.

Голос из ниоткуда: Надо же, теперь вы еще и склеились. Арчибальд и Арчибальд II (хором): Да достал ты уже!

Голос из ниоткуда: Ну и ладно. Делайте теперь что угодно, господа…

(Через некоторое время)

Арчибальд II: Он уже ушел?

Арчибальд: Кажется, да… А мы теперь, значит, вместе?

Арчибальд II: Похоже на то… Можно еще пару приятелей пригласить.

Арчибальд: Гм, неплохая идея. У меня такое ощущение, что это начало крепкой дружбы!

Самые древние многоклеточные, о которых до нас дошли сведения, были простыми образованиями, не имевшими сложной структуры. Судя по сохранившимся окаменелостям, не всегда даже можно сказать, имеем мы дело с растением или животным. Сегодня нет ни одного организма, который можно было бы хоть отдаленно определить им в родственники.

Примерно 540 миллионов лет назад произошел Кембрийский взрыв. Начался период расцвета многоклеточной жизни. С головокружительной, с точки зрения палеонтологов и геологов, скоростью (всего за каких-то несколько миллионов лет), словно из ниоткуда, появилось бесчисленное множество видов сложных многоклеточных организмов. Это были золотые годы творения! У каждого из молодых, необузданных ученых имелось свое представление о том, как должен выглядеть успешный живой организм. Конечно, далеко не все из этих творений получили развитие. Так, например, в то время жила Hallucigenia – червеобразное творение на коротеньких ножках и с шипами на спине. Долгое время ее рисовали вверх ногами, потому что никто не знал, где у этого червяка верх, а где низ. Однако из проектов, которые выдержали проверку временем, выросло все многообразие многоклеточных, которое мы сегодня наблюдаем.

Причины этого взрыва до сих пор являются предметом споров. Возможно, здесь сошлось несколько факторов. Но основной предпосылкой, по всей видимости, стало появление новой системы генов, которая развилась у многоклеточных организмов в процессе становления. И эта система, в основе которой лежали так называемые гомеозисные гены, сотворила настоящее чудо: она определила, где у многоклеточных перед и зад, верх и низ, правая и левая сторона. Теперь клетки организма получили важную информацию: «Я нахожусь спереди!» или «Я в заднице». Как следствие, у живых организмов появились сложные планы по строительству собственного тела. Теперь они могли размещать органы чувств и конечности в самых оптимальных местах. Это существенно облегчает жизнь в целом и процесс надевания брюк и свитеров в частности.

Гомеозисные гены – обязательный компонент, имеющийся у каждого представителя животного царства. Они содержат инструкции по производству белков, которые хотя и отличаются друг от друга у разных видов животных, но имеют одинаковый фрагмент ДНК – гомеобокс (отсюда и название «гомеозисные»). Здесь закодирована часть белка, дающая гомеозисным белкам возможность удерживаться на последовательностях ДНК. Это как раз то место, где белки выполняют свою работу: контролируют множество других генов и определяют, какой вид будет иметь клетка, в которой они в данный момент активизируются. Особенно хорошо работа гомеозисных генов изучена у плодовых мушек дрозофил. Обычно различные гомеозисные гены расположены в наследственном материале группами, друг за другом. Их очередность соответствует тем обязанностям, которые возложены на них в организме. Первые отвечают за голову, а последние – за заднюю часть туловища. Если возникает какая-то путаница, то изменения в плане строительства могут оказаться катастрофическими. Так, например, мутация может привести к тому, что у мухи вместо усиков-антенн на голове вырастут ноги или появятся четыре крыла вместо обычных двух.

Сцена третья

Арчибальд ползет по болотистой почве. Его внешний вид сильно изменился.

Арчибальд: Ага, вот мы снова и встретились!

Голос из ниоткуда: Хм? Это ты? Я тебя и не узнал.

Арчибальд: Ничего удивительного. Я усиленно поработал над собой. Посмотри, что я умею! (Поворачивается вокруг своей оси.)

Голос из ниоткуда: Хм-м-м… Забавно.

Арчибальд: То-то. Я все-таки разгадал эту загадку. Простое увеличение в размерах ничего не дает. Все дело в кооперации. Я теперь многоклеточный.

Голос из ниоткуда: Да, это существенное усовершенствование.

Арчибальд: Усовершенствование? Да я венец творения! Я воплощение чуда жизни! Я шедевр биологии! Короче говоря, я…

Голос из ниоткуда: Червяк.

Арчибальд: Да, я такой! У меня даже рот есть! Вот, посмотри… А-а-а… Голос из ниоткуда: Хорошо-хорошо, можешь закрыть…

Простые круглые черви, или нематоды, вроде Арчибальда относились, пожалуй, к самым первым проектам многоклеточных животных. Процветают они и в наши дни. Червяк, с помощью которого мы многое узнали о строении сложных многоклеточных организмов, носит название Caenorhabditis elegans(элегантная новая палочка). Он имеет всего около миллиметра в длину и питается бактериями. Свою известность этот маленький червячок приобрел благодаря Сиднею Бреннеру, которого тоже нельзя причислить к гигантам. Бреннеру захотелось узнать, как развиваются органы и целые организмы, и в середине 1960-х годов он выбрал себе в качестве модели С. elegans. Решение оказалось на удивление правильным, так как в 2002 году Бреннер за свои исследования получил Нобелевскую премию.

Сидней Бреннер присутствовал при зарождении молекулярной биологии. Он как раз учился в докторантуре Оксфорда, когда Уотсон и Крик в соседнем Кембридже раскрыли тайну структуры ДНК. Затем Бреннер стал членом «Клуба галстуков РНК», а спустя 20 лет даже работал в одном кабинете вместе с Фрэнсисом Криком. У Бреннера был острый ум, не менее острый язык и еще более острое перо. Он был известен своей склонностью к каламбурам и игре слов. Говорят, что однажды он сильно озадачил одного бюрократа, когда тот начал рассуждать на свою любимую тему об оплате в зависимости от результатов труда, а Бреннер возразил, сказав, что ему больше нравится система, при которой результаты труда зависят от оплаты.