Навигация
9. Грамматика жизни
Вернемся в 1940-е годы. Как только кончилась война, Гамов и Тьюв возобновили вашингтонские конференции. Первая послевоенная встреча, состоявшаяся осенью 1946 года, называлась "Смежные проблемы физики и биологии". С тех пор Гамов не выпускал события в биологии из поля зрения. Так большой паук сидит притаившись в центре широко раскинутой паутины и только ждет, чтоб пролетела мушка; и тогда он вмиг выскакивает из засады и набрасывается на жертву. Это сравнение принадлежит Эренфесту, а применил его Гамов сам к себе, когда у него спросили, чего он ждал, чтобы включиться в биологию, если интересовался ею с 1946 года.
Как оказалось, чтобы успешно включиться в биологию, ему нужно было дождаться 1953 года, приехать с кратким визитом в Калифорнийский университет в Беркли и случайно встретить там в коридоре Луиса Альвареца. В руках у него (этого очередного в гамовских дружеских встречах и научных приключениях Нобелевского лауреата) был свежий журнал "Nature". Он был взволнован: "Смотри, - сказал он Гамову, - какую потрясающую статью написали Ватсон и Крик!"
Это была знаменитая (тоже нобелевская!) работа о структуре ДНК. Альварец явно заразил его своим энтузиазмом; в жизни Гамова началась новая, "генетическая" полоса, и в этом новом жизненном и научном приключении было немало волнующего, драматического и, само собой разумеется, смешного и веселого.
Гамов исходил из следующих известных положений общего характера. В основе всего живого лежат белки. Они служат строительным материалом для живых тканей, образуют гормоны, ферменты и т.д. В организме человека более миллиона различных белков. Известно, что белки строятся из 20 аминокислот; индивидуальные свойства белка определяются тем, из каких аминокислот и в какой последовательности он образован. Синтез белков управляется нуклеиновыми кислотами, в которых хранится и посредством которых передается полный набор сведений о строении белков.
Из работ Крика и Ватсона дополнительно выяснилось, что запись этой информации осуществляется с помощью выстроенных друг за другом "слов", причем "буквами" для этих слов служат четыре нуклеотида. Для ДНК эти буквы суть аденин, гуанин, цитозин и тимин. (В РНК вместо тимина присутствует урацил.)
Способ записи генетической информации с помощью четырехбуквенного алфавита нуклеотидов универсален, одинаков для всего живого на Земле - для животных, растений, бактерий и вирусов. Каждое слово в генетическом тексте - это название аминокислоты; каждое предложение определяет белок.
Если в алфавите жизни четыре буквы, то как из них строятся слова? Этим вопросом и задался Гамов в 1954 г.
Очевидно, что число слов должно быть не меньше 20. Если допустить, что каждое слово состоит из двух букв, то таких различных пар будет 42=16. Это мало. Гамов сделал предположение, что в каждом слове должно быть, скорее всего, три буквы. Таких трехбуквенных слов в четырехбуквенном алфавите было бы 43=64. Это уже не меньше, но, наоборот, заметно больше числа аминокислот.
Как быть? Может быть, считать, что слова не обязательно состоят каждое из трех букв? Или, возможно, среди 64 трехбуквенных слов есть синонимы? Гамов остановился на второй возможности как более простой: пусть будет 64 слова, но несколько из них означают одну и ту же аминокислоту.
Выяснить соответствие между 64 словами языка жизни и 20 аминокислотами должен эксперимент. Новые исследования Крика, работы американских биохимиков М.Ниренберга, С.Очоа, Х.Корана и других вскоре показали, что идея Гамова об универсальном коде с трехбуквенными словами абсолютно верна. Это был триумф генетики и вместе с тем огромный личный успех Гамова. Он торжествовал победу, а радоваться удаче он умел, как рассказывают, очень хорошо.
Что же касается синонимов, то правила, по которому разные слова приобретают одинаковый смысл, a priori угадать не удалось: оно оказалось довольно прихотливым. Сейчас известно, что из 64 слов 61 кодирует аминокислоты; оставшиеся 3 слова кодируют окончание синтеза - это точки в конце предложений. Код лишен двусмысленности: одно слово не способно кодировать более одной аминокислоты.
Были у Гамова и догадки, касающиеся тонких деталей устройства двойной спирали ДНК; одна из них оказалась действительно важной и впоследствии подтвердилась. В интервью 1968 года на вопрос о работе, которая доставила ему больше всего удовольствия, Гамова ответил: Пожалуй, биология; это было нечто совсем новое, и так занятно было разгадывать коды...
* * *
Сколько Нобелевских премий получил Гамов? Случалось слышать, что две - по физике и по генетике, или одну уж точно. Мы, конечно, процитировали бы в конце этой статьи Нобелевскую лекцию Гамова; в ней нашлось бы, надо думать, немало замечательного. Но такого события нет на мировой линии нашего героя. Закончим другой цитатой. "Банах говорил, что хорошие математики видят аналогии между теоремами, а лучшие - аналогии между аналогиями. Гамов обладал в исключительно высокой степени этой редчайшей способностью видеть глубинные связи между самыми разнообразными идеями в науке и даже искусстве." Это из предисловия Станислава Улама к автобиографической книге Гамова. Они приятельствовали в Лос-Аламосе и позже, много работали вместе, да и говорили на понятных друг другу славянских языках, так что Улам, вероятно, знал лучше других какова самая сильная сторона гамовского таланта.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.nature.ru/
Похожие работы
... инерциальных системах отсчета. Пространственно-временной континуум – неразрывная связь пространства и времени и их зависимость от системы отсчета. Тема 11. Основные концепции химии 1. Химия как наука, ее предмет и проблемы Важнейшим разделом современного естествознания является химия. Она играет большую роль в решении наиболее актуальных и перспективных проблем современного общества. К ...
... ней доминируют реакции водородного цикла. Температура звезды определяется ее массой и степенью гравитационного сжатия, которому противостоит главным образом световое давление. Звезда образует относительно устойчивую колебательную систему, ее периодические слабые сжатия и расширения определяют звездные циклы. По мере выгорания водорода в центре звезды, ее гелиевое ядро остывает, а зона протекания ...
... как убедились они с Рози (Франклин. - В.Р.) рентгенографические данные явно подтверждают существование двойной спирали". В мае 1953 г. вышла первая статья о двойной спирали ДНК. "Полинг впервые услышал о двойной спирали от Дельбрюка. Полинг, как и Дельбрюк, был сразу же покорен. ... Открытие двойной спирали принесло нам не только радость, но и облегчение. Это было невероятно интересно и сразу ...
... ранняя история, т.е. что она действительно эволюционирует. Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария. Антропный принцип Космология – раздел астрофизики, изучающий строение и эволюцию Вселенной в целом. Современная космология возникла в начале XX века. Данные астрофизических наблюдений показывают, что крупнейшими структурными единицами Вселенной являются большие скопления и ...
0 комментариев