Немного истории, а точнее - предыстории

Осень 1868 г. В Германии, в Тюбингене, в лаборатории биохимика Гоппе-Зейлера начинает работать молодой, скромный сотрудник по имени Фридрих Ми- шер. Из гнойных клеток Мишер выделял клеточные ядра, из которых, в свою очередь, получал щелочные экстракты. Действуя на такой экстракт кислотой, ученый выделил какое-то новое вещество с сильнокислотными свойствами, которое он назвал нуклеином. Мишер определил, что нуклеин помимо углерода, водорода и кислорода содержит изрядное количество азота и фосфора.

Статью, в которой излагались результаты этой работы, молодой ученый принес Гоппе-Зейлеру. Тот настолько заинтересовался исследованием коллеги, что, считая эту работу очень важной, решил сам проверить выводы Мишера. Лишь через два года работа молодого физиолога, подтвержденная опытами маститого биохимика, увидела свет,

Так были открыты нуклеиновые кислоты. Дальнейшая история этих интереснейших веществ была длинной и трудной. Отметим лишь основные вехи этой истории.

1879 г. Коссель в лаборатории Гоппе-Зейлера начинает исследование, в результате которого стали известны основные составные части нуклеиновых кислот: фосфорная кислота, пуриновые и пиримидиновые основания и какие-то сахара.

Конец прошлого века. У исследователей возникает еще смутная, неясная догадка о том, что именно нуклеиновые кислоты (или нуклеин, по терминологии того времени) и есть вещество наследственности. "Нуклеину приписывается выдающееся значение в развитии и размножении клеток", - читаем в "Энциклопедическом словаре" Брокгауза и Эфрона, изданном в 1897 г. Однако работать с "нуклеином" было очень трудно, состав его оказался весьма сложным. Интерес к нуклеиновым кислотам поостыл, забыли об их предполагаемой роли в развитии и размножении.

Первая треть XX века. Левин в Рокфеллеровском институте (США) окончательно устанавливает, что в клетках имеются два вида нуклеиновых кислот. В состав первой в качестве сахара входит D-рибоза, углеводный компонент второй кислоты - D-дезоксирибоза.

Конец 30-х годов. Определена молекулярная масса нуклеиновых кислот. Для кислот, содержащих дезоксирибозу (позже их назовут дезоксирибонуклеиновыми, ДНК) она оказалась равной сотням тысяч и даже миллионам углеродных единиц. Вторая кислота (впоследствии названная рибонуклеиновой, РНК) легче - ее молекулярная масса от 20 до 200 тысяч.

1938 год. Окончательно установлено, что вся клеточная ДНК сосредоточена в ядре, в то время как РНК содержится в цитоплазме клетки.

40-е годы. Найдены методы разделения и количественного определения ДНК и РНК в животных и растительных тканях и показано, что в растениях и в животных содержатся одни и те же нуклеиновые кислоты двух видов - ДНК и РНК.

Надо сказать, что открытие наследственной функции нуклеиновых кислот тесно связано с вполне практическими, медицинскими исследованиями. Еще в 20-е годы интенсивно изучалась природа пневмонии - воспаления легких. Возбудители этой болезни были известны. Это бактерии пневмококки. Однако не все пневмококки способны вызвать болезнь. Есть среди них и безвредные. Спрашивается, чем они друг от друга отличаются? Был поставлен такой эксперимент! болезнетворные пневмококки убивали нагреванием, а потом к ним добавляли живые, но безвредные бактерии. Оказалось, что при этом безвредные пневмококки частично превратились ("трансформировались") в болезнетворных, притом это свойство оказалось устойчивым в потомстве (наследуемым). Стало ясно, что какое-то вещество переходит из убитой бактерии в живую и вызывает ее трансформацию. В 1944 г, американец О. Эвери показал, что только одно вещество передает болезнетворные свойства от убитой бактерии к живой. Им оказалась ДНК. Ни белки, ни какие-либо другие компоненты клетки в передаче наследуемых признаков никакой роли не играют.

Все эти события были все-таки лишь предысторией главных событий в молекулярной биологии. А главным было решение вопроса: в какой форме записана наследственная информация в ДНК, как она реализуется. Чтобы немного разобраться в этом, посмотрим, как устроена молекула ДНК, каковы ее составные части.