О проникновении в тайны основ жизни (Академик Энегльгардт В.)

Академик Энегльгардт В. о проникновении в тайны основ жизни

Различные биологические науки исследуют жизнь с разных сторон, под различными углами зрения, на разных уровнях ее организации. Новая, внутренне объединенная в одно стройное целое совокупность подходов к познанию коренных явлений жизни возникла на наших глазах, на протяжении двух-трех последних десятилетий и получила свое оформление в качестве новой ветви биологических дисциплин - молекулярной биологии.

Парадоксальным образом молекулярная биология изучает явления жизни, оперируя неживыми, лишенными жизни объектами. Казалось бы, тут заметно серьезное внутреннее противоречие, однако огромный накопленный за последние годы опыт неопровержимо свидетельствует: важнейшие проявления жизнедеятельности - такие, как наследственность, движение, превращение энергии, обмен веществ и многое другое, - могут исследоваться в простейших условиях, на объектах и системах все более примитивного уровня, вплоть до уровня молекул.

Это новый подход к познанию фундаментальных основ явлений жизни, и определился он со всей полнотой в начале второй половины нашего века, то есть, в сущности, совсем недавно. Годом становления молекулярной биологии принято считать 1953 год - год расшифровки молекулярного строения "вещества наследственности": знаменитой теперь двуспиральной структуры ДНК.

Впрочем, естественно, наука наша не явилась на голом месте, подобно "богу из машины" в древнегреческом театре. Она выросла из усилий десятков замечательных исследователей, работавших в области генетики, цитологии, биохимии и т. д. Здесь нет необходимости заниматься перечислением имен - достаточно назвать выдающегося советского биолога Николая Константиновича Кольцова. Уместно назвать именно его, потому что его идеи и его научные представления имеют самую тесную связь с тем, о чем будет идти речь.

Здесь хотелось бы показать, что уже давно возникли представления о важности изучения биологических макромолекул, о возможности, исследуя их, открыть особые, специфические стороны такого многообразного и сложного явления, как жизнь.

О молекулярных механизмах наследственности Н. Кольцов заговорил на третьем съезде зоологов нашей страны. А было это ни много ни мало пятьдесят лет назад: в декабре 1927 года! Правда, в ту пору гипотеза Н. Кольцова, опиравшаяся на его богатейшие знания и мощную интуицию, со стороны могла показаться - да большинству, наверное, и показалась! - не более чем красивой догадкой.

Но уже в 1934 году H. Кольцов убежден: "В основе каждой хромосомы лежит тончайшая нить, которая представляет собой спиральный ряд огромных органических молекул - генов. Возможно, вся эта спираль является одной гигантской длины молекулой".

Н. Кольцов развивает и представления о превращениях, которые происходят с молекулой-хромосомой, и о том, какой важный биологический смысл эти превращения имеют: "При размножении клетки и хромосомы эта спиральная молекула делится продольно, или, точнее, на нее накладывается под влиянием сил кристаллизационного сцепления второй такой же ряд генов..."

И главная мысль работ Кольцова: каждая наследственная молекула - из молекулы же. Теперь мы знаем, что Кольцов был прав - он почти во всех чертах сумел провидеть, сформулировать основные закономерности в организации механизма наследственности.

Исследователи моего поколения - и это вполне понятно - с особой отчетливостью осознают волнующую новизну, необычность и даже дерзость многих нынешних проблем, замыслов, экспериментов, которые теперешней научной молодежью воспринимаются нередко как обыденные, порой даже как рутинные.

Мне довелось начинать свой путь в науке в 1921 году, в Институте биохимии, который явился одним из первых специализированных научных центров, созданных молодой Советской властью. Пробирки, аналитические весы и калориметр с самодельным оптическим клином - вот и все, чем я тогда располагал. Но дело не в технической оснащенности - естественно, что она кажется скудной на современный взгляд. Хочется сказать о другом. В ту пору нас волновали те же проблемы, что и теперь: что такое живая материя, как устроена и работает клетка, что такое наследственность. Но как же далеко мы ушли с тех времен в понимании этих проблем! Словно в науке минуло несколько исторических эпох.

Тогда, в начале двадцатых годов, белки - великое разнообразие белковых молекул - безраздельно царили на сцене жизни. Белок был единственным главным героем в представлениях биологов.

То время можно назвать до-нуклеиновой эпохой. Но в середине сороковых годов она кончилась: нуклеиновые кислоты заняли свое место рядом с белком на авансцене жизни. А еще через десять лет был расшифрован генетический код - и этим молекулярная биология заявила о себе как о самостоятельной научной дисциплине.

Очень многое должно было произойти и действительно произошло за пять с лишним десятилетий, чтобы стали азбучными истинами открытия, которые в свое время были прорывом за грань неведомого. Странно вспоминать, но в 1921 году институт биохимии, даже сам термин "биохимия", "биологическая химия" - это было для того времени и ново, и достаточно необычно.

И все же связь времен гораздо теснее, чем кажется на поверхностный взгляд. Вспоминая Кольцова, с которым в те годы доводилось встречаться нередко, поскольку мы работали в институтах, расположенных по соседству, видишь это особенно наглядно.

Итак, мир молекулярной биологии. Мир гигантских молекул, участвующих в процессах жизни. Такая расшифровка понятна, но, очевидно, не слишком-то содержательна. Впрочем, в своих представлениях о нашей науке неспециалисты очень часто не идут дальше этой тривиальной схемы.

Поэтому наш рассказ о свершениях и проблемах молекулярной биологии правильно будет начать с двух наиболее характерных черт этой науки.

Первой из них следует назвать трехмерность - то, что нагляднее всего отличает молекулярную биологию как науку от ее ближайших предшественниц и соратниц. Конечно, во все времена исследователи живой материи отдавали себе отчет в том, что они имеют дело с объемными, трехмерными образованиями. Но обычно эта объемность не имела для них значения. Даже и сейчас биохимику, например, достаточно изобразить на бумаге Цепочку уравнений - смысл волнующих его событий будет ясен. Генетику достаточно установить, в каком порядке размещены вдоль нити нуклеиновой кислоты интересующие его гены.

Не то в молекулярной биологии. Она вводит в мир, где все события разворачиваются обязательно в пространстве, и пространство выступает тут как важнейший участник действия. "Что ж тут удивительного, - может подумать иной читатель. - Все в мире, нас окружающем, существует в пространстве". Это-то верно, но тонкость в том, что в нашем обычном мире нам, по существу, неведомы предметы, которые меняли бы свой облик, свою форму в зависимости от того, какое действие они в данный момент выполняют. Тут, наверное, не помешает несколько примеров. Так, нет железнодорожных вагонов, которые сами бы по себе - согласно внутреннему своему устройству - складывались бы, отправляясь в путь без груза. Нет станков, которые меняли бы свою форму при обработке детали.

А в мире молекулярной биологии такое изменение пространственной конфигурации - обычное дело. Более того, такие перемены конфигурации биологических макромолекул - важнейшее их свойство, благодаря которому они и могут выполнять свои функции. Именно поэтому и можно говорить, что пространство оказывается важнейшим участником действия на молекулярной сцене жизни.

Возьмем классический пример - хромосомы. Теперь уже достаточно широко известно, что хромосомы - особые тельца в ядре клетки, в которых сконцентрировано наследственное вещество клетки, - поразительным образом меняют свою форму в зависимости от состояния клетки. Хромосомы - это святая святых клетки, да и жизни вообще, и они, конечно, должны быть защищены больше любой другой структуры, из которых складывается живая система. Тут возникает некая психологическая аберрация. В согласии с нашими обыденными представлениями защищенность как-то непременно связана с тяжеловесностью, неизменяемостью, своего рода закостенелостью. Поэтому наблюдателя интимных процессов в клетке и поражает та легкость, с которой хромосомы то формируются, собираются в изящные, плотно упакованные тельца, то распускаются, расплетаются на такие тонкие нити, которые даже становятся незримыми в обычном микроскопе.

Но дело в том, что мир молекулярной биологии - это иной мир по сравнению с нашим привычным, здесь другие каноны. Защищенность хромосом достигается иным путем - совместимым с преобразованиями их формы и состояния. Иначе они не смогли бы выполнять свою задачу: из поколения в поколение передавать наследственные свойства организма.

Уже и в прежние времена исследователи оценивали важность перестроек пространственных конфигураций биологических макромолекул - яркое свидетельство тому содержится хотя бы в цитированных выше словах Кольцова. Однако лишь в наши дни был сделан необходимый упор на изучение фундаментальных основ жизни в объемных понятиях.

И успех не заставил себя ждать. Классическим примером уже стали исследования гемоглобина. Структура гемоглобина, как оказалось, тесно связана, можно даже сказать - порождена его функцией: связывать кислород и в составе эритроцитов крови переносить его из легких в различные ткани организма. Как же реализуется в гемоглобине эта связь структуры и функции?

Пространственная структура гемоглобина возникает в результате взаимодействия четырех субъединиц. Каждая из этих субъединиц представляет собой достаточно законченно сформированный блок. Однако, соединяясь в целое, они образуют не жесткую, неподвижную структуру, а структуру гибкую, меняющуюся, трансформирующуюся. Субъединицы соединяются в пары - пар, таким образом, получается две, и эти две пары создают гибкую, функционально подвижную структуру молекулы.

Когда молекулы гемоглобина выполняют свою работу по переноске кислорода, пары субъединиц то сдвигаются друг с другом, то раздвигаются. При сближении их молекула получает такую конфигурацию, что может захватить атом кислорода, а при расхождении их атом кислорода высвобождается - молекула словно выпускает его из своих объятий.

Объем и конфигурация молекулы ритмично меняются от этапа к этапу - процесс весьма напоминает движения грудной клетки при дыхании, и М. Перутц имел все основания назвать молекулу гемоглобина "молекулярными легкими".

Таков мир, с которым сталкивается молекулярный биолог. Проникновение в этот мир, переход к нему от наших обычных представлений сталкивается с целым рядом трудностей, но он же будит мысль и воображение исследователя. В особенности пространственное воображение. В сущности, расшифровка генетического кода - открытие, ознаменовавшее собой рождение молекулярной биологии, - было прежде всего подвигом пространственного воображения. Используя данные, накопленные в работах целого ряда исследователей, Ф. Крик и Дж. Уотсон сумели вообразить целостную пространственную структуру - сумели свести воедино, объединить в пространстве множество отдельных деталей так, что представленная ими конструкция, обладающая формой двойной спирали, имела единую организацию и единство действия.

Принцип трехмерности пронизывает область молекулярной биологии от края и до края. Прежде всего он лежит в основе свойств и функций отдельных, индивидуальных молекул биополимеров - нуклеиновых кислот и белков. Позволю себе еще несколько примеров.

Весьма своеобразный тип объемных превращений молекул был выявлен в работах академика Ю. Овчинникова и его сотрудников, которые проводились в Институте биоорганической химии.

В этих работах исследовались химическая природа и механизм действия биологических факторов, обеспечивающих так называемый активный транспорт веществ. Дело тут вот в чем. Согласно закону диффузии вещества обычно передвигаются от мест с более высокой их концентрацией к местам, где их содержание в данный момент ниже. Однако в живой материи множество важнейших функций - например, проведение нервного импульса - основано на переносе ионов в обратном направлении: туда, где их концентрация становится все больше. Это явление и называется активным транспортом. Он обеспечивается действием специальной группы веществ - ионофоров: своего рода "переносчиков", чья роль в жизни клетки, как легко понять, исключительно велика.

Так вот, в работах, о которых идет речь, изучался валиномицин - типичный представитель "переносчиков".

Оказалось, что при одних условиях пространственная форма молекулы валиномицина напоминает закрытый бутон цветка. Но при других условиях молекула буквально преображается: она просто выворачивается наизнанку, словно бутон распускает свои лепестки. В результате этой трансформации и осуществляется активное перемещение - перенос ионов калия через клеточные мембраны, в построении которых валиномицин участвует. Вот чудесный пример функционального действия, которое координированно захватывает сразу все части молекулы.

Свойства и функции молекул биополимеров - это первый, низший уровень, где реализуется принцип трехмерности. Следующий уровень охватывает все случаи взаимодействия молекул, когда партнеры должны предварительно "опознать" друг друга.

Это взаимодействие белка-фермента и его субстрата - на таких взаимодействиях основаны, в сущности, все процессы обмена веществ в живой материи: расщепление питательных веществ, синтез новых материалов, необходимых для жизнедеятельности, выработка энергии, переработка отходов.

Другой пример - сцепление белка-антитела и чужеродного организму антигена: на этом зиждется иммунная, то есть защитная система, ограждающая организм от проникновения в него чужеродных белков.

Особенно важны и многообразны взаимодействия белков и нуклеиновых кислот. Мы встречаем взаимное сочетание этих партнеров в самых различных случаях. Из них построены хранилища нашей наследственной информации - хромосомы. Из них же состоят рибосомы - эти биологические микрофабрики синтеза белков во всех живых организмах. Те же два компонента участвуют в построении вирусов - широчайше распространенных болезнетворных начал. Белково-нуклеиновое взаимодействие лежит и в основе регуляции активности генов на протяжении сложнейших процессов становления высших организмов: на пути бесконечной дифференциации примитивной зародышевой клетки, в результате чего возникает все многообразие органов и тканей.

Тут, по сути дела, во многих случаях выступает на сцену уже третий уровень принципа трехмерности. И только что упоминавшиеся хромосомы и рибосомы являются уже структурами многомолекулярного строения. В еще большей мере это относится к мембранам, которые пронизывают клетку во всех направлениях и являются такими рабочими поверхностями, на которых, видимо, и происходит большая часть обмена веществ в клетке.

Надо снова сказать, что этот объемный мир требует от своего исследователя умения приспособиться к нему, умения "войти" в него. Вот пример из совсем недавних исследований.

Нить ДНК представлялась ученым в виде структуры, которая обладает известной жесткостью: эта жесткость не мешает нити плавно изгибаться, но препятствует ей сгибаться, например, под очень острыми углами. Однако в рамках такого взгляда в течение долгого времени не удавалось понять, как нить ДНК организована в пространстве, например, в некоторых очень плотных ее упаковках. Иначе говоря, никак не удавалось объяснить такое несоответствие: малый объем упаковки исключал возможность образования плавно изогнутых петель ДНК, а это, в свою очередь, как будто бы делало необходимым разрыв ее нити и соответственно разрыв непрерывности в записи наследственной информации. Между тем генетический анализ показывал, что таких разрывов в наследственных записях нет.

И вот Ф. Крик, ученый, обладающий богатейшим стереохимическим воображением, смог показать, что нити ДНК (когда она включена в структурную основу хромосом - так называемый хроматин) присущи совершенно неожиданные свойства: шаг ее спирали позволяет ей изгибаться под таким углом, который, казалось бы, запрещен чисто физическими свойствами самой нити. Спираль как бы переламывается, а нить остается в то же время неповрежденной и непрерывность наследственной записи не нарушается. Это, можно сказать, классический пример торжества пространственной организации над чисто механическими свойствами!

Вернемся теперь к началу нашего повествования и назовем вторую характерную черту молекулярной биологии: так называемый принцип редукционизма. Этот принцип утверждает, что познание сложного, в том числе и явлений жизни, может и должно идти через расчленение сложного на его возможно более простые части: они-то в конце концов и становятся фактическим предметом изучения.

При таком подходе, как показал опыт последней четверти века, из сложнейшей картины функционирования живой материи удается вычленить множество достаточно обособленных - и притом принципиально важных! - процессов и исследовать их по отдельности.

В раскрытии первооснов важнейших жизненных процессов молекулярной биологией были сделаны многие решающие шаги. Сюда относятся расшифровка генетического кода, выявление его универсальности для всего живого мира. Такая же универсальность установлена для раскрытого в своих основных чертах механизма биосинтеза белковых молекул. В самое последнее время возникла новая, многообещающая ветвь молекулярной биологии - генная инженерия. Она показала возможность оперирования генами как реальной, если можно так сказать, ощутимой физической субстанцией.

Помимо первостепенной ценности всех приобретенных познаний, заслуживает быть подчеркнутой и философская сторона сложившейся ситуации. Какова бы ни была критика редукционизма, однако на сегодняшний день не подлежит сомнению, что именно на этом пути молекулярная биология добилась целого ряда выдающихся успехов. Недаром же высказано мнение о том, что молекулярная биология в такой же мере революционизировала науку о живом мире, как квантовая теория революционизировала ядерную физику сорок лет тому назад.

Бактерии, вирусы, фаги, субклеточные образования вплоть до химически индивидуальных препаратов обоих важнейших классов биополимеров, белков и нуклеиновых кислот были главными объектами исследования во всю предшествующую пору молекулярной биологии. Использование их в качестве объектов для эксперимента сыграло решающую роль в развитии нашей науки, способствовало ее становлению - выработке ее методологии, техники эксперимента и т. д. Это и само по себе привело к немалым успехам в познании живой материи. Но позже закономерности, обнаруженные при изучении предельно простых объектов, оказалось возможным распространить и на весь мир живых существ.

Итог длинным рассуждениям о принципе редукционизма в действии был подведен в одном афоризме, который уже стал летучим. Этот афоризм хорошо звучит по-английски, но его можно пересказать и по-русски. Для этого придется воспользоваться словами Тредьяковского, писавшего об "элефантах и леонтах", то есть о слонах и львах, а также объяснить предварительно, что бактерия кишечная палочка, излюбленный объект изучения в тысячах работ, вошла теперь в науку под сокращенным обозначением "Э. коли" от латинского ее названия "Escherichia coli". Тогда афоризм будет звучать так: "что справедливо для Э. коли, то справедливо и для Э-лефанта". Словом, фундаментальные законы молекулярной биологии сохраняют свою силу во всем мире. И, значит, если природу многих процессов, важных для жизни слона, можно вскрыть, изучая кишечный микроб, то ясно, что редукционизм вправе торжествовать свой апофеоз.

Однако принцип редукционизма не только многое обещает исследователю, но требует от него умения видеть место исследуемого им механизма в общей картине явлений жизни, иначе говоря - умения видеть за отдельными деревьями и весь лес.

Сторонники принципа холизма, то есть сохранения целостности, исходят из давнего положения, гласящего, что целое есть больше, чем простая сумма частей, и что поэтому изучение последних не дает нам полного представления о той целостности, которая подверглась разложению на свои составные части. Возможность для преодоления неполноценности чисто редукционистского подхода можно видеть в сочетании его с познанием тех процессов интеграции, которые и в природе ведут к построению более высоких уровней организации. Есть все основания предполагать, что этот путь познания явлений жизни - его можно было бы назвать интегратизмом - будет в возрастающей степени приобретать значение в последующем развитии биологических исследований.

Сведение сложного явления к сумме его частей - путь, проделываемый исследователем при редукционистском подходе, - обязательно требует и умения проделывать этот путь в обратном направлении: от простых частей к сложному целому, от суммы частей к системной организации, от расчленения к воссозданию целостности, к интеграции закономерностей, действующих на разных уровнях системной пирамиды.

И здесь, естественно, встает задача дальнейших поисков молекулярной биологии: используя и продолжая исследования начального этапа развития нашей науки, двигаться к изучению более высоких уровней биологической организации. Как об одной из стоящих впереди целей следует думать и о живой клетке, как о целостном объекте изучения, о предмете для системного анализа. Создание общей теории клетки становится все более актуальной задачей, волнующей представителей современной экспериментальной биологии. Но справедливость требует признать, что мы еще очень далеки от решения этой задачи.

Вот характерный пример. Процесс деления клетки ныне достаточно хорошо изучен, однако примечательно: все известные его детали были обнаружены в эксперименте, были, так сказать, извлечены из эксперимента и наблюдения, но ни одна из них не была заранее предсказана теоретически. Предсказательная сила современных биологических теорий еще не слишком велика.

Чтобы сообщить нашим теоретическим взглядам эту способность, нужно преодолеть разрыв между простейшими объектами, стоящими на границе живого и неживого, и миром высших организмов. Предстоит на молекулярном уровне выявить и исследовать закономерности, характерные именно для высших форм биологической организации, и обобщить эти закономерности, создать на их основе новые теоретические представления.

В качестве иллюстрации того, какие попытки делаются, чтобы перебросить мост через пропасть, отделяющую мир простейших биологических объектов от мира более высокоорганизованных существ, можно рассказать вот о чем. Науке хорошо известны примеры самосборки сложнопостроенных, мультимолекулярных образований из их отдельных составных частей. Известно, например, что многие белки обладают так называемой четвертичной структурой, то есть состоят из нескольких самостоятельных субъединиц. Они могут быть разложены на эти свои составные части, и замечательно, что если смешать эти части, то при благоприятных условиях снова самопроизвольно происходит образование исходной, сложной структуры. Такой способностью обладает, например, гемоглобин, о котором рассказывалось выше.

Множество, быть может, даже преобладающая часть, ферментов построено из подобных субъединиц, причем в некоторых случаях число компонентов различных сортов может достигать нескольких десятков, и в этом случае тоже может наблюдаться явление самосборки. Еще сложнее по своему составу рибосомы, а также вирусы и бактериофаги. Здесь в построении комплекса участвуют представители обоих главных классов биополимеров - белки и нуклеиновые кислоты. В рибосомах имеется три рода нуклеиновых кислот и около двух десятков различных, индивидуальных молекул белков. А частица вируса табачной мозаики содержит наряду с нуклеиновой кислотой свыше двух тысяч одинаковых молекул белка. И эта - по молекулярным масштабам гигантская структура может самопроизвольно подвергнуться самосборке из своих отдельных составных частей!

Полезно бросить взгляд на усложнение биологических объектов на разных, последовательных уровнях их структурной и функциональной организации. На самой низшей ступени мы можем взять, например, один из бактериальных вирусов, бактериофаг, известный под обозначением R-17, использованный во многих исследованиях. Его наследственный аппарат содержит всего три гена. Один ген содержит информацию о структуре белка А, функция которого еще недостаточно выяснена. Второй ген обусловливает структуру белка, из которого построена оболочка фага, а третий ген направляет образование фермента, обеспечивающего репликацию, то есть получение новых копий нуклеиновой кислоты фага, когда он проникает в бактериальную клетку и начинает стремительно размножать себя. Как легко видеть, все здесь сведено к минимуму - к тому минимуму, который является уже последним пределом: три гена и три белка. Но зато - что и характерно для всех вирусов вообще - этот вирус не способен практически ни к каким самостоятельным проявлениям жизнедеятельности. Лишь одно ему доступно - заражая клетку, встраивать свою наследственную программу в синтезирующие системы клетки, переключать их работу на себя и так организовать воспроизводство своих новых копий. И второе: после того как вирусные частицы покидают клетку, где они были построены, и до того, как они проникнут в новую, еще не зараженную клетку, - словом, в тот период, когда вирус существует вне клетки, белковый чехол защищает его нуклеиновую нить от разрушения. Вот и все, что мы имеем на уровне бактериального вируса, фага.

Бактериальная клетка устроена несравненно сложнее и так же сложнее и разнообразнее спектр ее функций. Огромное число генов, богатый набор обменных процессов и обеспечивающий эти процессы набор белков-ферментов, способность ассимилировать вещества из неживой природы, самостоятельно размножаться путем деления и многое другое.

Но все же от следующего уровня - от клетки многоклеточного высшего организма - бактерии снова отделены целой пропастью.

Здесь, по другую сторону пропасти, уже усложнение сразу на много порядков. Здесь сложнейшая картина использования наследственной информации: ведь одни гены работают во все время жизни клетки, другие включаются лишь в определенные моменты, а третьи, видимо, вообще всегда остаются выключенными. Наконец сотни тысяч белковых молекул ежесекундно ведут работу в различных уголках клетки, и каждый сорт белка осуществляет свое дело.

Но дело не в количестве, точнее, не в одном лишь количестве: гораздо сложнее, более того, во многом принципиально иной становится система управления жизнедеятельностью клетки.

Мы не знаем еще, каким образом клетке удается поддерживать равновесие жизненных процессов внутри себя самой.

Расщепление исходного сырья, поступающего в клетку; синтез новых молекул, потребных клетке именно сейчас; обеспечение энергетических резервов; наработка материала, который потребуется клетке, когда она приступит к делению и приготовится дать жизнь двум дочерним клеткам; синтез информационных молекул в ядре. Все эти и множество других процессов протекают одновременно. Как же организовано в клетке распределение ее энергетических и материальных ресурсов? Далее: как обеспечивается транспорт в пределах микрорасстояний? Каким образом вновь построенная белковая молекула от места синтеза перемещается к месту, где она нужна для работы? Перемещается на расстояния, которые нередко в тысячи раз превышают ее размеры? Что и как управляет этим процессом?

Или еще пример. Жизнь клетки весьма жестко организована во времени, и этапы клеточного цикла четко следуют один за другим. Циклам этим подчиняется все содержимое и существование клетки, но как клетка отмеряет циклы? Как она отсчитывает время? Какова природа "биологических часов"? Эти и многие подобные вопросы продолжают стоять перед наукой о клетке, манить к себе исследователей.

Живая клетка - при всей сложности своей организации - отличается удивительной координированной согласованностью всех процессов, и нам еще непонятно, как эта согласованность достигается, как из множественности возможностей возникает единственная в своем роде, уникальная целостность.

Отталкиваясь от фундаментальных исследований, поставленных на простейших объектах, можно сказать еще и так. Синтез белка - процесс, известный нам сейчас достаточно основательно. Синтез клетки - процесс, неизвестный вовсе. Как подступиться к его изучению? Где найти переход к нему от синтеза белка? Обнаружение множества процессов самосборки, в том числе и объектов огромной сложности, по-видимому, породило далеко идущие надежды. Видный биолог, редактор международного "Журнала теоретической биологии", Дж. Даниэлли опубликовал опыты, в которых одноклеточный организм, амеба, разлагалась на свои главные структурные части: ядро, оболочку, цитоплазму. Затем эти компоненты, полученные от разных индивидуумов, снова смешивались при определенных условиях. Наблюдалось образование заново целых клеток амебы из частей разных предков: ядра одного, оболочки другого, цитоплазмы третьего. "Синтетические амебы" проявляли свойственную этим организмам способность к передвижению и даже размножались. Следовательно, тут происходила самосборка клетки из ее составных частей.

Естественно, возникает ряд вопросов: в чем содержится интегративная информация, действующая при процессах самосборки? Какие элементарные механизмы тут участвуют? Каковы силы сродства, выступающие тут на сцену? На некоторые из этих вопросов можно уже сейчас дать достаточно определенный ответ. Бесспорно, что движущим началом явлений интеграции, построения новых уровней структурной организации выступают силы так называемых слабых взаимодействий. По величине используемой энергии они в корне отличаются от сил так называемого главновалентного химического взаимодействия, благодаря которым атомы сцепляются в молекулу. Речь идет об электростатических силах, далее о водородных связях, при которых подвижный водородный атом служит в роли соединительного звена, как бы обобществленного двумя химическими грулпировками.

Движущим началом явлений интеграции, построения новых уровней структурной организации выступают силы так называемых слабых взаимодействий

От изложенных выше соображений общего порядка мы перейдем теперь к некоторым конкретным примерам интересных исследований самого недавнего времени, частично затрагивающим, и некоторые из названных проблем. Двигаясь к новым целям, к новым рубежам познания, мы, естественно, можем лишь опираться на то, что уже сделано. Оглядываясь назад, видишь немало интересных и принципиально важных работ, выполненных в отечественных лабораториях. Свидетельством их значения стало присуждение ряду из них Государственных и Ленинских премий: высших оценок, отмечающих ведущие достижения в нашей стране.

Как наиболее значительную и по времени приходящуюся на самые первые периоды становления у нас молекулярной биологии, естественно назвать работу, позволившую установить химическое строение, так называемую первичную химическую структуру - то есть последовательность расположения отдельных звеньев, нуклеотидов, в макромолекуле нуклеиновой кислоты, класса биополимеров, играющего наряду с белками ведущую роль во всех важнейших жизненных функциях.

В числе трех первых стран мира, где почти одновременно была решена эта задача, явился и Советский Союз. В США, а вскоре затем в СССР и одновременно в ФРГ была достигнута полная расшифровка структурной последовательности для трех представителей одного и того же класса нуклеиновых кислот (разных во всех случаях) - так называемых транспортных рибонуклеиновых кислот (тРНК). Транспортные РНК выполняют ключевую роль в процессе биологического синтеза белковой молекулы: они участвуют в переносе аминокислот к месту их включения в состав новообразуемой белковой молекулы и точно определяют расположение данной аминокислоты в гигантской молекуле созидаемого в клетке белка. Коллектив ученых под руководством академика А. Баева выделил из препаратов тот сорт тРНК, которая переносит аминокислоту валин, а затем сумел расщепить эту тРНК на фрагменты, доступные анализу, и воссоздать строение всей исходной молекулы. Отмеченная Государственной премией, эта работа стала убедительным свидетельством, что молекулярная биология в нашей стране, где ее развитие началось значительно позднее, чем в ведущих западных странах, действительно вышла на передовые мировые рубежи.

Крупное открытие всегда служит основой для дальнейшего продвижения в новые области. Так и тут - принцип фрагментации стал основой новой экспериментальной методики, получившей название "метода разрезанных молекул". Участником того же коллектива д. Мирзабековым было обнаружено замечательное явление. Если надлежащим образом провести расщепление молекулы нуклеиновой кислоты, то полученные фрагменты - "обломки", взятые порознь, как и следовало ожидать, утрачивают свою биологическую функцию, перестают присоединять аминокислоту. Однако, если смешать все части набора "обломков", их смесь часто вновь приобретает свою первоначальную способность. Совершенно ясно, что тут, как и при упоминавшихся процессах самосборки, происходит интеграция компонентов. При помощи таких опытов удалось многое узнать о том, какие участки нуклеиновой молекулы ответственны за ту или иную сторону вызываемого ею эффекта и оценить их роль в тех действиях, которые в норме выполняются всей молекулой в целом.

Государственной премией был отмечен недавно цикл исследований, проводившихся под руководством В. Скулачева и посвященных энергетике живой клетки. В этих работах в ходе тонких экспериментов были выяснены существенные черты такого важного процесса, как выработка и трансформация энергии, дающей клетке, образно говоря, движущие силы для жизни.

Хромосома - неисчерпаемый кладезь тайн. На первый взгляд кажется, быть может, странным, что вновь и вновь один исследователь за другим обращается к изучению хромосомы, после того как ею занималось уже не одно поколение биологов. Но это лишь стороннее впечатление. На самом деле мы гораздо больше хотим узнать о хромосоме, чем знаем сейчас.

Тут заслуживает внимания работа, проводившаяся под руководством А. Мирзабекова в Институте молекулярной биологии. Эта работа была связана с выяснением весьма важных обстоятельств, выступающих на сцену при рассмотрении связи между тонкой молекулярной структурой ДНК и выполняемыми ею генетическими функциями.

Как известно, строение ДНК характеризуется образованием так называемой двойной спирали: две нити ДНК, расположенные антипараллельно, закручены одна вокруг другой, образуя двуспиральную структуру. Тут обнаруживается весьма любопытное обстоятельство.

Давно было подмечено, что нити ДНК, скручивающиеся в спираль, расположены не на равном расстоянии друг от друга. Иначе говоря, раздел, промежуток между ними, с одной стороны много больше, чем с другой. Разделы между спиралями в молекуле ДНК биологи называют бороздками: естественно, одна получила название большой, а другая малой бороздки. Но зачем нужны эти бороздки? В чем их биологический смысл?

Исследования, о которых идет речь, показали, что бороздки неравноправны. При построении хромосомы ДНК образует тесный комплекс с особым типом белков - гистонами. Этот комплекс обозначается как хроматин. Применение тонких химических методов анализа позволило установить, что гистоны, несущие главным образом структурирующие, в известной мере пассивные функции, взаимодействуют с ДНК преимущественно по ее большой бороздке, а активной рабочей поверхностью служит малая бороздка. Именно с нею взаимодействуют белки- регуляторы, открывающие или запирающие считывание наследственной информации с генов, заключенных в структуре ДНК, то есть управляющие важнейшим процессом реализации генного эффекта. С этой же, малой бороздкой реагируют и различные лекарственные вещества, в первую очередь из группы антибиотиков. Важнейшее биологическое сочетание структуры и функции, таким образом, здесь выступает с особой отчетливостью.

В изложенных выше исследованиях хромосомы выступали в качестве объектов тонкого химического изучения. Это были, так сказать, безликие, лишенные индивидуальности хромосомы. Но немалый интерес заслуживают попытки, если можно так выразиться, личного знакомства с индивидуальными хромосомами, какими мы их наблюдаем в клетке и организме. Тут мы уже переходим в область, открывающую отчетливые, увлекательные перспективы и практического характера.

Мы начнем с рассказа об исследованиях, предпринятых А. Иорданским (Москва) и В. Хвостовой .(Новосибирск), по индивидуальной идентификации хромосом ржи и пшеницы. В основе этих работ лежал принцип тинкториального, то есть основанного на окраске анализа, распознавания отдельных хромосом по типичному для каждой из них расположению окрашенных полос, получаемых после специальной обработки красителями. В результате кропотливого выявления типичного "персонального" рисунка удается для каждой отдельной хромосомы (а их, например, у пшеницы двадцать три разных!) получить нечто подобное "отпечатку пальцев" и по таким отпечаткам опознавать при исследовании, какому виду или сорту принадлежит взятое для опыта зерно. Особенно эффектной была идентификация хромосом ржи и пшеницы в том их наборе, который имеется у растения тритикале - гибрида ржи и пшеницы, отличающегося особенно ценными хозяйственными качествами.

Вырисовываются в высшей степени заманчивые перспективы - использовать этот путь в селекционной работе, создав новую "хромосомную службу" в области растениеводства, подобно тому как уже существует хромосомная служба человека, имеющая целью предупреждение и распознавание некоторых наследственных болезней. А это могло бы означать поистине революционный сдвиг: ведь ныне растениевод должен дожидаться результата своего очередного эксперимента по скрещиванию путем длящихся многими годами вегетационных испытаний. Хромосомный экспресс-анализ дает возможность в считанные дни получать ответ - какие наследственные структуры сорт-потомок унаследовал от каждого из своих родителей.

В совершенно ином направлении развивается анализ хромосом человеческого организма. Ряд исследователей в разных странах разработал методику получения гибридов соматических (то есть не половых, а принадлежащих разным тканям) клеток совершенно различных существ, в том числе, например, клеток человека и клеток мыши или хомячка. В нашей стране эксперименты этого рода развернуты в лаборатории Н. Шапиро, в Институте атомной энергии имени Курчатова.

Применяя специальные методы, удается получать гибриды, которые первоначально содержат два полных набора хромосом: и человека и грызуна. Однако в ряду клеточных делений хромосомы человека постепенно утрачиваются. Благодаря этому, контролируя этап за этапом, удается проследить, какие человечьи гены сохраняются, какие исчезают. Открывается замечательная возможность точно установить расположение тех или иных генов в определенных хромосомах, подобно тому как это уже давно удалось сделать для дрозофилы или Для фагов. У них возможность исследования была обеспечена быстрой сменой поколений. У человека же прежде лишь сравнение родословных давало кое-какие указания, но ведь такой анализ растягивается на столетия. А теперь в культуре клеток мы и для человека приближаемся к тем же срокам, что у дрозофилы. Это означает революцию - сокращение времени примерно на пять порядков сразу!

Думается, для многих читателей будет неожиданностью, если сказать, что до недавнего времени хромосомы человека - точнее, карта расположения в них тех или иных генов - были для биологов почти что "терра инкогнита". А соматическая гибридизация клеток за короткое время позволила установить, в каких хромосомах находятся несколько десятков генов.

Приведенные выше примеры, как, вероятно, заметил читатель, взяты из области строения различных макро- молекулярных биологических образований. Но уже упоминалось о явлениях регуляции в жизни клетки, в частности, об управлении реализацией генного эффекта. Новые формы этой регуляции выступают перед нами в свете исследований, ведущихся Р. Хесиным в биологическом отделе Института атомной энергии имени И. В. Курчатова.

До недавнего времени считалось, что интенсивность считывания наследственной информации для последующего ее использования при белковом синтезе регулируется специальными белками-репрессорами. Их роль согласно устоявшейся концепции была ярко негативной; если нужно, например, они, словно защитным чехлом, укрывают соответствующий участок ДНК и останавливают процесс считывания. В основу этой концепции были положены исследования, поставленные на бактериях. Можно ли ее применить к высшим организмам? Не окажется ли утверждаемая ею схема регуляции слишком жесткой?

В исследованиях советских ученых на первый план выдвигается схема, которая предполагает иной, позитивный метод регулирования. Согласно этой схеме клетка высших организмов имеет возможность не просто снять запрет на синтез определенного сорта белка, но и разными путями увеличить интенсивность этого синтеза, порой превышая нормальный уровень в сотни и даже тысячи раз. А такая гибкость, такая возможность чрезвычайно, напрягать мощность клеточных динамических ресурсов крайне важна; как легко понять, особенное значение это свойство может приобретать на стадии интенсивного развития организма или в различных трудных ситуациях.

Знаменательным этапом, характеризующим нынешние устремления молекулярной биологии, является смена главенствующих объектов исследования.

Первоосновы молекулярной биологии закладывались при изучении вирусов и фагов, макромолекул биополимеров и, как верхний предел, - бактерий. Экспериментатор стремился держаться возможно ближе к рубежу, отделяющему живое от неживого, даже спускаясь на уровень собственно молекул. Но совершенно ясно, что это было не более чем подготовка плацдарма для подступа к более отдаленной цели, которую исследователи молчаливо усматривали в познании закономерностей, действующих на более высоких уровнях биологической организации.

Одним из первых шагов при движении к высшим уровням было выяснение принципов строения наследственного механизма, объединяемого под названием генома клетки. Для простейших организмов и бактерий - прокариотов (то есть не имеющих сформированного клеточного ядра) уже имелась разработанная схема строения генома. Хорошо обоснованная модель структуры генома высших организмов (так называемых эукариотов, то есть обладающих нормальным, полноценным ядром) была предложена Г. Георгиевым и получила ныне широкое признание.

Не вдаваясь в слишком специальные детали, достаточно сказать, что в этой схеме нашли свое место и размеры, и взаимное расположение различных структурных элементов, которые образуют функциональную единицу генома. Центральной частью модели, разумеется, выступает тот участок ДНК, который несет собственно наследственную информацию - то есть представляет собой ген в узком значении этого слова. Вместе с ним в состав функциональной единицы входят участки, которые выполняют важные регуляторные функции или служат сигналом начала или завершения процесса транскрипции гена. При транскрипции, как известно, образуется молекула матричной рибонуклеиновой кислоты (м-РНК), которая в дальнейшем переправляется из ядра в цитоплазму и там становится направляющим началом при синтезе белковой молекулы.

Большой неожиданностью было, что эти вспомогательные, служебные участки генома по величине составляют значительно преобладающую его часть: у отдельных видов до 90 процентов всего генома. Оказалось - и также неожиданно - что м-РНК в ядре первоначально образуется в виде гигантского "предшественника" (про-м-РНК). Иначе говоря, сначала с ДНК копируется не один лишь собственно информативный участок, нужный для белкового синтеза, - как предполагалось прежде на основании изучения бактерий и простейших - а этот участок плюс все регуляторные и служебные участки. Полученная копия (про-м-РНК) намного превосходит по своим размерам собственно информативный участок.

Зачем природе потребовалась такая расточительность? Ясного ответа на этот вопрос пока нет.

На следующей стадии соответствующие ферменты укорачивают про-м-РНК, оставляя от нее лишь тот участок, который несет собственно наследственную информацию. Соединяясь с белком, этот участок образует транспортную форму, перемещающуюся от места образования в хромосоме через внутриядерный сок к оболочке ядра и далее в цитоплазму.

Здесь, как показали работы академика А. Спирина, образуются новые белково-нуклеиновые частицы - информосомы. Они обеспечивают дальнейшее перемещение м-РНК к рибосомам, где и синтезируется тот белок, который соответствует исходному гену. В ходе описываемых работ глубже удалось проникнуть и в механизмы следующего этапа биосинтеза белка, в функции рибосом.

Эти работы Георгиева, Спирина и их сотрудников заслуженно были отмечены Ленинской премией.

Как уже говорилось, начальный период нашей науки по праву можно назвать молекулярной биологией фагов, вирусов, бактерий. Этот период открыл возможность двигаться дальше - к изучению более сложных уровней организации живой материи. Однако было бы неправильным считать, что уже исчерпаны все возможности исследования низшего уровня. Напротив, чем глубже наука проникает в тайны живого, тем яснее видно, как много еще предстоит узнать, изучить, понять именно на этом - низшем уровне.

Более того, множество весьма важных закономерностей в функционировании живой материи можно понять только и исключительно на уровне молекул. К их числу принадлежит, например, проблема взаимодействия белков и нуклеиновых кислот - их взаимное "узнавание".

Эти главные строительные материалы живой материи находятся в постоянной тесной связи. Они образуют множество соединений первостепенной важности как для функций клетки, так даже и для состояния целого организма. Хранение и передача наследственной информации, процессы синтеза белковых молекул, важные регуляторные механизмы, а с другой стороны, многочисленные болезнетворные начала, вирусы - везде мы встречаем комплексы и взаимодействия белков и нуклеиновых кислот.

Разгадка основ этого взаимодействия, познание "языка", посредством которого совершается "узнавание",- все это проблемы первостепенной важности.

По-видимому, с исчерпывающей полнотой сейчас уже понят язык и механизм "узнавания" между нуклеиновыми кислотами. В основе его лежит взаимодействие немногочисленных структурных элементов: четырех пар нуклеотидов. Они составляют как бы четырехбуквенный алфавит нуклеинового языка.

Трудности совсем нового порядка возникают при попытках понять взаимодействие нуклеиновых кислот с белками, построенными из 20 различных аминокислот. Тут двадцатибуквенный алфавит! Видимо, прямое сочетание двух языков неосуществимо.

Но как же все-таки происходит взаимодействие нуклеиновой нити с молекулой белка? Новые очертания приобретает ответ на этот вопрос в результате работ коллектива физиков и химиков, возглавляемого Б. Готтихом (Институт молекулярной биологии АН СССР). Эта группа изучает структуру пар "нуклеиновая кислота - белок" (например, отрезок ДНК и соответствующий реп- рессорный, то есть блокирующий белок, или определенный белок, входящий в состав рибосомы, и отвечающий ему участок рибосомальной РНК) и пространственное взаимодействие таких пар.

Из этих работ следует, что процесс "узнавания" между белком и, например, ДНК опирается на установление соответствий между буквами нуклеинового алфавита и некоторой характерной химической группировкой в составе белковой молекулы - так называемой пептидной связью. Эта группировка свойственна всем видам белков, составляет основу их скелета. Однако наряду с общностью, постоянством, "лица общим выражением" эта связь, по-видимому, в определенной мере обладает и известной множественностью, разнообразием своих свойств, например, своей химической реактивностью, в зависимости от того, какие именно индивидуальные аминокислоты (из общего их набора двух десятков) этой связью оказываются соединенными.

А от этого в конечном счете зависит способность данной белковой молекулы осуществить процесс "узнавания" определенного отрезка ДНК. Так, видимо, природа нашла переход от четырехбуквенного нуклеинового алфавита к двадцатибуквенному белковому.

Теперь хочется кратко рассказать о начинании, касающемся организации исследовательской работы комплексного характера. Речь идет об изучении нового фермента с необычными свойствами. Он получил название "обратная транскриптаза", мы его сокращенно обозначаем как "ревертаза".

Два важных обстоятельства привлекают к этому ферменту особое внимание. Во-первых, он был найден не в клетках, а внутри вирусных частиц, вызывающих опухоли, то есть в составе онкогенных вирусов (тех из них, которые содержат РНК в качестве своего генетического материала). Это сразу указывало (что и подтвердилось несколько позднее) на важную роль нового фермента в размножении опухолеродных вирусов и их трансформирующем действии на клетку.

Второе, не менее волнующее обстоятельство состояло в том, что ревертаза в отличие от известных клеточных ферментов переписывала не ДНК в РНК, а, наоборот, РНК в ДНК. Этим как бы нарушалось одно из звеньев так называемой "центральной догмы" молекулярной генетики, согласно которой движение генетической информации всегда идет в одном направлении, по схеме:

ДНК->РНК->белок. В данном случае первое звено оказывается обращенным в своем направлении.

Открытие этого фермента причисляют к самым крупным событиям в молекулярной биологии последнего времени. Обнаружение нового фермента значительно расширило наши основополагающие представления о молекулярных основах жизни.

Значение этого открытия двояко: с одной стороны, раскрыт путь, по которому генетическая информация опухолеродного вируса внедряется в геном клетки (вирусная РНК->вирусная ДНК->ДНК клетки). С другой - получен новый ценнейший экспериментальный инструмент, который играет всевозрастающую роль в молекулярнобиологических исследованиях, в частности, во всей области генетической инженерии.

Ревертаза оказалась крайне неразборчивой в отношении субстрата своего действия - она при соблюдении некоторых вспомогательных условий способна копировать практически любые матрицы. А ведь создаваемая ревертазой цепь ДНК, по существу, представляет собой генный материал. Можно сказать, что при помощи ревертазы осуществляется ферментативный синтез гена.

Совершенно ясно, насколько важно было развернуть работы с этим необыкновенным ферментом у нас и в содружестве социалистических стран. Однако достижение этой заманчивой цели наталкивалось на немалые трудности. Для экспериментов требовался целый набор малодоступных реактивов и препаратов, и прежде всего сам фермент как таковой, источником получения которого является вирус одного заболевания птиц.

Возникла мысль преодолеть эти трудности, объединив усилия ряда научных центров. Так в Академии наук СССР зародилось мероприятие, получившее название "Проект Ревертаза". В проекте принял участие ряд институтов и лабораторий нашей страны, а также и нескольких социалистических стран, в первую очередь ГДР и Чехословакии. Каждый участник имел ясно и твердо фиксированное задание, координированное общим планом. В короткий срок, меньше двух лет, было достигнуто решение поставленной задачи: был получен полный ассортимент всех требуемых материалов, создан компактный набор их, намного раньше, чем подобные наборы стали выпускаться зарубежными фирмами. Этими наборами стали снабжаться участники проекта, и в ряде мест развернулась активная работа с ревертазой.

Ревертаза уже стала одним из главных инструментов интенсивно развивающейся генной инженерии. При ее помощи конструируются фрагменты ДНК, служащие Для опытов по рекомбинации молекул ДНК, по накоплению искусственно создаваемого генного материала в значительных количествах и т. д.

Наглядный пример о совершенстве этого инструмента дает одно сопоставление. Работающий в США замечательный индийский химик Гобинда Корана недавно осуществил полный химический синтез отрезка двуспиральной ДНК, который является геном маленькой транспортной РНК. Конечно, это был блестящий результат, шедевр синтетического искусства и настойчивости. Но какой ценой этот успех был достигнут? Потребовались усилия большого коллектива из нескольких десятков человек, свыше пяти лет напряженной работы и средства порядка нескольких миллионов долларов. А что дает для подобных целей ревертаза? Обычно довольствовались получением лишь первичного продукта ревертазной транскрипции - то есть одной нити ДНК, а это требовало последующей достройки второй половины двойной спирали. Однако недавно в Москве Л. Киселеву удалось обнаружить, что при определенных условиях ревертаза может достроить и всю вторую цепь, то есть обеспечить получение полного гена. Был проведен и синтез полного гена - гена глобина: белкового компонента гемоглобина. По размерам он примерно в четыре раза (!) превышает ген нуклеиновой кислоты у Кораны. А совершен был этот синтез - благодаря применению ревертазы - в небольшой лаборатории, при двух-трех работниках, в скромных рамках лабораторного бюджета и за считанные недели работы. "Проект Ревертаза" оправдывает себя впечатляющими результатами!

Нынешний этап в развитии науки характерен одной особенностью, которая резко отличает его от прежних времен. Именно тем, что никогда раньше исследование самых фундаментальных проблем мироздания не смыкалось так тесно с запросами сегодняшнего дня.

Показательный факт: утвержденные XXV съездом КПСС "Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976-1980 годы" указывают на необходимость проведения исследований, направленных на познание и использование в общественной практике самых коренных явлений жизни.

Требования медицины, сельского хозяйства, экологии связаны с проблемами сегодняшнего дня, с задачами, которые решаются сегодня. Для того чтобы эти требования удовлетворять, биология должна идти все глубже в познании основ жизни. С другой стороны, каждый новый шаг познания так или иначе оборачивается достижениями в области практики.

Впрочем, молекулярная биология еще слишком молода, и потому очень трудно рисовать реальные контуры ее будущего. Она переживает сейчас эпоху "первоначального накопления" - эпоху формирования фундаментальных представлений о закономерностях живой материи, а каждое такое представление, возникая, оказывает огромное влияние и на развитие самой науки, и на общественную практику.

Как и ряд других научных дисциплин, характеризующихся большой технической вооруженностью, изощренностью экспериментов, высокой сложностью изучаемых проблем, молекулярная биология обозначает собой передовую линию познания. В нашей стране работы по молекулярной биологии разворачиваются широким фронтом, и этот факт является лучшей демонстрацией зрелости отечественной науки, ее готовности осваивать самые актуальные рубежи исследования.

И молодым исследователям - биологам, физикам, химикам здесь открывается поистине необозримое поле для приложения сил: от разработки самых серьезных теоретических построений до постановки тончайших экспериментов, от проникновения в тайны живой клетки до борьбы с раком и наследственными болезнями. Сложность проблем в нашей науке порой удручает непосвященных, но молодым она, как кажется, бросает вызов: дерзайте! Здесь нужна ваша воля, ваш труд, ваша свежая творческая мысль.

Не будем спорить - выходит или не выходит биология в лидеры современного естествознания. Очевидно одно: перед ней грандиозное поле деятельности и увлекательные перспективы. Как уже говорилось, молекулярная биология - на дальних подступах к живой клетке, а впереди - изучение многоклеточных организмов, исследование пути их развития из одной-единственной клетки, молекулярные тайны памяти, мышления, сознания.

Молодые, те, кто сегодня и завтра приходят в нашу науку, будут свидетелями и соучастниками многих волнующих событий: ведь будущая биология станет так же отличаться от современной, как нынешняя - от биологии двадцатых годов.