Вырезка из книги известного биолога Брюса Липтона и бышего политика Стива Бхаэрмана "Спонтанная эволюция" И.: София, 2010 г.
«Вопрос о том, таится ли генетический ключ в белках или ДНК, оставался открытым до 1944 года, когда исследователи Института Рокфкллера Освальд Эфвери, Колин Мак-Леод и Маклин Мак-Картиопытным путем определили, что наследственные черты закодированы именно в молекуле ДНК. Их эксперимент был одновременно прост и элегантен. Ученые извлекли хромосомы из бактерий вида №1 и отделили ДНК от белка. Затем они добавили отдельно хромосомный белок или отдельно ДНК в культуры бактерий вида №2. В результате оказалось, что при добавлении ДНК вида №1 вид №2 приобретает некоторые характерные черты вида №1. А добавление хромосомного белка от вида №1 никак не повлияло на черты вида №2. Итак, в ходе исследования было впервые доказано, что именно в ДНК закодированы наследственные черты, но ученые ни на йоту не приблизились к пониманию того, каким образом действует ДНК.
Центральная догма молекулярной биологии
Любопытно, что первенство в деле раскрытия величайшего из микроскопических секретов жизни принадлежало не биологам. В механику ДНК первым проникли истинные механики науки - физики. В своей вышедшей в 1944 году книге "Что есть жизнь?" лауреат Нобелевской премии по физике Эрвин Шрёдингер выдвинул предположение, что генетическая информация может быть закодирована в конфигурации молекулярных связей внутри молекул. Шрёдингер дал сугубо теоритическое, но хорошо обоснованные рекомендации по поводу того, на что именно следует обращать внимание биологам в ходе поисков носителей наследственной информации. Вдохновленные идеей Шрёдингера, молекулярные биологи Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик начали совместную работу, приведшую к одному из важнейших открытий в истории биологии. Главное их открытие состояло в следующем: последовательность нуклеотидных оснований аденина, тимина, гуанина, цитозина (сокращенно их обозначают буквами A, T, G, C) вдоль молекулы ДНК являет собой код, используемый для синтезирования белков тела. Таким образом, ген - это отрезок молекулы ДНК-кода, состоящей из последовательности нуклеотидных оснований, необходимых для создания конкретного белка. Молекулы белка представляют собой материальные «кирпичики» клетки и в этом качетсве ответственны за физические и поведенческие черты организма.
Исходя из этого открытия Фрэнсис Крик вывел концепцию, которая носит название - центральная догма молекулярной бологии. Эта центральная догма описывает движение информации в биологических системах. ATGC-последовательности в ДНК предстваляют собой массивы информации (оформленной в виде генов), в которых закодирована структура белков. Клетка делает что-то вроде ксерокопии гена в виде нуклеиновой кислоты другого типа - рибонуклеиновой кислоты (РНК). РНК-копия представляет собой молекулу, которая физически задействована в превращении ДНК-кода в молекулу белка. Таким образом, информация из ДНК копируется в молекулу РНК, затем информация из РНК трансформируется в молекулы белка. Центральная догма Фрэнсиса Крика описывает движение информации в большинстве биологических систем как односторонний процесс: от ДНК к РНК, а затем к белку. Таким образом, центральная догма гласит, что ДНК является основным фактором, определяющим наше положение в жизни. Согласно Уотсону и Крику, секрет жизни в конечном счете сводится к линейным молекулярным процессам, которые осуществляются в ядре клетки путем включения или выключения конкретных генов внутри ДНК. Этот вывод вкратце отображает концепцию биологического редукционизма: основой жизни являются материальные гены.
Открытие Говарда Темина
В конце 1960-х годов генетик из Висконсинского университета Говард Темин исследовал, каким образом опухолевые вирусы берут на себя управление генетическим кодом зараженных клеток. Вирус, с которым работал ученый, содержал в себе только РНК в качестве генетической молекулы. Когда Темин опубликовал результаты своих исследований, согласно которым информация из РНК молекулы-паразита может двигаться в обратном направлении, изменяя ДНК-код молекулы-хозяина, его подвергли остракизму и объявили еретиком. В данном случае религиозные коннотации ярлыка «еретик» оказались соверешнно уместными, поскольку ученый был виновен в том, что поставил под сомнение «догму».
На тот момент никто не был готов к глубоким практическим следствиям открытия ТЕмина, но теперь мы уже знаем, что вирус, вызывающий СПИД, использует тот же генетический механизм. Так что в конце концов Темин в 1975 году стал сополучателем Нобелевской премии по физиологии за открытие обратной транскриптазы, фермента, копирующего информацию РНК в код ДНК. Темин своими работами повредил фундамент центральной догмы Фрэнсиса Крика, поскольку показал, что наследственная информация движется в обоих направлениях: ДНК посылает информацию в РНК, а РНК может посылать информацию обратно в ДНК. Из открытия Темина следует вывод: генетический код может быть изменен искуственно или под влиянием среды, а не только путем случайных мутаций, как предполагалось ранее.
К 1990 году был низвергнут еще один базовый принцип центральной догмы и генетического детерминизма. Фредрик Ниджхоут, биолог из Университета Дьюка, показал, что гены, попросту говоря, не активизируются сами по себе. В своей статье Ниджхоут подчеркивает - гены представляют собой не более чем своего рода чертежи, а идея о том, что чертеж может включиться - абсурдна. Представьте себе человека, который, разглядывая строительный проект в кабинете у архитектора, спрашивает: «Этот чертеж включен или выключен?» Так что более уместен вопрос: «Эта ДНК прочитана или нет?» Будучи всего лишь чертежами, гены не способны читать себя сами, то есть они не могут сами себя активизировать. Тогда возникает вопрос: «Какой механизм отвечает за чтение гена?» Ниджхоут пишет: «Когда возникает потребность в том или ином генном продукте, его активизирует сигнал из внешней среды.» Проще говоря: активность генов управляется сигналами среды.»