Зачем белка поедает миллиарды молекул

Второй вектор научного прогресса направлен в глубину живого вещества.

Хотя мир бактерий, мир растений и мир животных построены в основном всего из четырех элементов, – нет в природе большего разнообразия, чем в сфере жизни. Наблюденный материал здесь огромен. Раскройте дарвинские записки о путешествии на корабле «Бигль», и вы будете потрясены: до какой степени были огромны запасы названий, перечни свойств, каталоги особенностей бытия тысяч травинок, деревьев, бабочек, червей, птиц, зверей, змей, рыб – уже тогда, в начале прошлого века. И как же они возросли за столетие! Романтический и немного смешной образ натуралиста – с сачком для ловли насекомых, с круглой жестяной сумкой для растений, с геологическим молотком и с мешком, наполненным камнями, за спиной – это девятнадцатый век науки, молодые годы странствий. Может быть, скоро он опять станет пределом юношеских мечтаний, но мы увидим натуралиста ближних десятилетий уже не в широкополой шляпе, не в тирольских штанишках, а в скафандре с усиками антенн на фоне лунных гор или пустынь Марса!

Однако разнообразие растительных и животных видов – лишь первый слой разнообразия жизни. Стрела науки устремилась внутрь организмов – и встретила там еще большее разнообразие органов, систем, процессов. Когда же в самое недавнее время она проникла еще глубже и достигла молекулярного состава живого вещества, перед учеными раскрылся мир такого гигантского числа различных веществ и их сочетаний, какого наука не встречала нигде – ни в космосе, ни в горных породах Земли.

Это были белки, носители жизни. Внешне все выглядит скромно. Ни фейерверков атомного распада, ни фейерверков ракетных полетов. Мутные, сомнительной приятности жидкости, морские свинки в подвале, интерферометр и счетно-решающие машины в верхних этажах – кооперация биологии, физики и химии. Бесконечные ряды цифр, чертежи, похожие на лоции морских глубин, и игрушки. Деревянные, пластмассовые, синенькие, беленькие, красненькие, полушарики, пирамидки. Из них составляются компактные гроздья, потом их изгибают и располагают в пространстве. Это модели молекул белков – образований, в которых участвуют десятки, сотни тысяч атомов. Ученые разных стран обмениваются этими моделями или их портретами, как формулами. Впрочем, это и есть пространственные формулы, добытые скрупулезным, длительным трудом. Надо видеть тщательность этой работы. Уже само по себе выделение того или другого белка из гущи или жижи, где смешана уйма всяких соединений, и опознание в нем именно «того», а не какого-нибудь иного, есть процесс, перед которым работа гранильщика бриллиантов или ткача гобеленов – топорный, быстрый и безответственный труд. Вращаются, подогреваются, охлаждаются колбочки, пробирочки, чашечки Петри. что-то капает, что-то цедится, оседает, испаряется; то блеснет ослепительный луч ртутной лампы, вырвавшись из рабочего канала, то девушка тихо замурлычет песенку – как видно, не получилась какая-либо проба, произошла какая-то ошибка.

«Метод проб и ошибок» – так называется главный метод в разгадывании строения белков. Разум рыщет по возможным предположениям, как хищник по следу, и вдруг находит след – о торжество! И тогда еще одно тысячное четырехзначное число вписывается в лоцию распределения электронов в большой измусоленный лист миллиметровой бумаги! Так выясняется, что в длиннейшей молекуле такого-то белка вслед за цистеином следует глицин, и бог его знает, сколько еще недель понадобится, чтобы узнать – что же следует за глицином!

От последовательности атомов и их группировок в молекуле зависит, каков данный белок. Изменилось что-нибудь в этой очередности – и белок стал другим или умер.

Уже удалось разобрать конструкцию молекул некоторых, наиболее простых, белковых веществ. На это ушли годы – труднейшей, однообразной, кропотливой работы.

Что же дальше?

Для любознательных:
Разгадает ли ученый последовательность молекул
Где находится у молекулы сердце
Заглянем в мир элементарных частиц
Кибернетика – наука об электронных машинах
Кибернетика мыслящих машин
Телескоп – друг человека
Опасно ли наступление думающих машин