Лягушки доктора Гердона, молодого зоолога из Оксфордского университета. Совершенно особые лягушки: они родились из клеток кишечного эпителия.

Молекулярная биология — одна из молодых наук, начавших свое существование всего двадцать пять-тридцать лет назад. За эти немногие годы (для науки четверть века — не срок!) в молекулярной биологии произошло, одно за другим, несколько крупных открытий.

Имеющих прямое отношение к хирургии?

Имеющих прямое отношение к замене больных или разрушенных органов. Стало быть, к восстановлению здоровья человека. Значит, и к хирургии, и к медицине вообще.

Чтобы понять, откуда у медиков возникла отдаленная надежда выращивать «аварийные» органы из клеток самих людей, заставить утраченные или выбывшие из строя конечности, почки, печень и даже сердце «само-восстанавливаться», я хочу сделать короткий экскурс в молекулярную биологию, поскольку именно на открытиях биологов и могут основываться надежды медиков.

Первое из крупных открытий: предположение, высказанное американским ученым Д. Уотсоном и английским — Ф. Криком, о строении молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), которая, по их мнению, является хранительницей наследственной информации; почти сразу же эта гипотеза была доказана экспериментально: действительно ДНК хранит в себе «запись» о всех генах организма. Напоминаю: живая клетка состоит из упомянутой уже ДНК, из похожей на нее по структуре РНК (рибонуклеиновой кислоты) и из белка.

Второе открытие: наследственная информация с молекул ДНК передается на молекулы РНК, соединенные с особыми структурами клетки — рибосомами; рибосомы «считывают» закодированный чертеж и с помощью РНК конструируют белок; при этом каждый потомок определенного вида белка в точности похож на своего родителя. Генетический код определяет свойство жизни, форму и функцию каждого существа, каждого органа и каждой клеточки организма.

Третье открытие: в 1961 году установлена общая природа кода наследственной информации; через два с половиной года найден способ, позволяющий выяснить точное строение всех 64 кодовых слоев генов; еще через год генетики уже знают наследственный алфавит природы.

Все, что входит в понятие первых трех открытий (на самом деле они состоят из целого ряда «находок»), совершено Ф. Криком, М. Ниренбергом, Д. Маттеи, Ф. Ледером и их сотрудниками.

Четвертое открытие: А. Баев в СССР и Холли в США расшифровали самые маленькие из молекул, обслуживающие генетические таинства — молекулы транспортных РНК. Это было в 1965 г.

Пятое открытие: через два года в лаборатории А. Корнберга искусственно получили работоспособную молекулу ДНК бактериофага.

Шестое открытие: через год индиец Г. Кхорана (работающий в США) создал из химических веществ первый искусственный ген для транспортной РНК дрожжей.

И, наконец, в 1969 году сотрудники Гарвардской медицинской школы выделили отдельный чистый ген из ДНК кишечного микроба и сфотографировали его! Немедленно авторы этого феноменального труда приступили к изучению деятельности индивидуального гена. (Ген — основная единица наследственности.)

Постичь клеточный механизм самовоспроизводства — значит проникнуть в интимнейшую тайну жизни. За три десятилетия ученые проделали грандиозную работу, чтобы овладеть ключом к этой тайне. Получение отдельного «живого» гена дает возможность разрешить давний спор, от которого зависят практически все дальнейшие успехи молекулярной биологии и возможность в конечном счете научиться управлять жизнью клетки — спор о том, каким образом регулируется активность генов.

Почему человек или животное, рождающиеся из одной единственной яйцеклетки, состоят из не поддающегося подсчету колоссального числа разновидностей клеток? Каким образом клетки, содержащие в своем ядре одинаковый генетический материал, оказываются столь разнообразными? Как получается, что изначальная материнская клетка, вместо того чтобы множество раз воспроизводить самое себя, путем деления развивается в организм, состоящий из множества высокоспециализированных клеток, не способных заменить друг друга? Например, почему клетки печени годятся только для выполнения функции печени, а клетки сердечной мышцы — для выполнения насосной функции сердца?

Клетка состоит из двух частей: ядро — центр управления, в котором содержатся носители наследственных признаков — гены; и цитоплазма — фабрика, где синтезируется белок.