Это моя почти стенографическая запись рассказа Николая Владимировича
в университете студентам в актовом зале математики. В угловых скобках
разъяснение терминов.
Идентичное воспроизведение- характерная особенность жизни. Это привычно, но удивительно. Клеточная теория была общим знаменателем форм жизни. И размножение связано с клеткой. Оно,в основном, половое. Образуется 2 типа гамет <зародышевых клеток>, и новый организм получается из слияния их. Удивительно, что в клетке- оплодотворённой- содержится всё, что необходимо для определения следующего развития зиготы <клетка после слияния гамет>: из зиготы кошки будет кошка, а не собака. В одной клетке содержится вся информация, которая направляет дальнейшее развитие.
Всякое развитие идёт в определённых условиях, конечно- в пустоте организм не существует. Но условия для физика и химика узки, однообразны- в пределах температура, в пределах давление и т.д. То есть нам в условиях специфику развития не найти- в одном аквариуме развиваются мальки разных рыб, и все дадут себе подобных.
Митоз <из 1клетки получаются 2 с тем же количеством хромосом>- универсальное явление для всех живых организмов, хотя с некоторыми исключениями, которые мы знаем и объяснить можем. В ядре нашли хроматин <вещество>/ Нитей его- хромосом- определённое количество. Для каждого вида число хромосом в клетках определённое. Но нет корреляции <связи> их количества с филогенезом <сложностью строения- здесь>: много их у простейших. Есть организмы, у которых полиплоидия <лищнее количество> возможна.
Мейоз <из 1 клетки получается 2 с половинным количеством хромосом>- простая вещь: одни специализируются на питательные вещества- яйцеклетки, другие- на подвижности, теряя всё лишнее <сперматозоиды>. Доказано, что коньюгация <слипание> гомологичных <соответственных> хромосом идёт гомологичными локусами <участками хромосомы>. Надо удивляться остроте наблюдений цитологов <изучающих клетку> прошлого века <речь идёт о ХIХ веке>.
Сейчас общепринято, что на Земле более 3 миллионов видов растений и животных. Все изучить нельзя, но если случайно выбранные дадут общие результаты, то закономерность будет применима ко всем. Это на примерах митоза, мейоза ясно. У меня был ленивый товарищ, который лимоны изучал- от поколения до поколения 25 лет. А ведь работать надо! У дрозофилы результаты за год, и без затрат почти.
Почти всё наследуется по закону Менделя, это доказала экспериментальная генетика. А сложность- от расщепления неэлементарных признаков. Хромосома мала, а признаков много. Значит, признаков должно быть много и в хромосоме. Очевидно, хромосомы являются носителями факторов, лежащих в основе наследственности, кодом наследственной информации. Это нашли до экспериментальной генетики: яйцеклетка огромна, сперматозоид очень мал. Головка его- плотный пучок хромосом. Знали равноправие полов в передаче наследственности. Неравенство- в объёме клеток, а ядра примерно одинаковы. И предположили- наследственность за хромосомами. Хромосомная теория построена на огромном количестве фактов.
Вероятнее, что генного материала в хромосоме больше, то есть гены близки друг к другу. У растений автономией обладают пластиды <в них идёт фотосинтез>, но не вполне. У некоторых зверей, насекомых, ракообразных головка сперматозоида очень мала. Колли подсчитал количество макромолекул, нашёл- порядка нескольких тысяч. Значит, гены мономолекулярной природы, решил он. Но клетки делятся, а молекулы не могут делиться. Значит, автокаталитически строят себе подобную. Его доклад был очень интересен, рассуждения умные, а люди- средние, и доклад был не замечен- что там, химик какой-то, нам физиологию- вот что нужно! Но, к счастью, некоторое количество молодёжи- Кольцов и Лепёшкин- занялись затем, физхимию клетки изучали. С 1916 Кольцов модели строил основных клеточных органелл. Нашёл, что хромосомы- полимероподобные белковые мицеллы <нити>. Эти модели теперь не очень интересны, ибо тогда химию клетки мало знали- нуклеиновых кислот не знали, например.
Работа генома как кода наследственной информации в какой-то форме протекать должна. Идея Кольцова для нас не удивительна, но верна: что хромосома- это мицеллоподобная макромолекула; что должна реплицироваться <удваиваться>, то есть должна являться матрицей, и процесс работы генома связан с физическими механизмами, родственными с механизмами редупликации.
Математико-физический анализ индуцируемого <искусственно вызванного> мутационнного процесса <наследственного изменения> - процесс этот спонтанный <случаен>, а ускорить можно физико-химическими факторами, особенно излучение, проникающее излучение, механизм его мы знаем. Мутация <наследственное изменение>- реакция первого порядка: значит, гены мономолекулярного характера.
Касперсон, изучая адсорбцию на хромосомы, нашёл, что хромосома- нуклеопротеид <вещество белковонуклеиновое>, то есть это полимероподобное. В последнее время полная физико-химическая конкретизация специфической роли нуклеиновых кислот в: 1)синтезе белков нуклеиновых кислот хромосом и аналогов их, особенно ДНК; 2)видоспецифичные ДНК при введении в родственный организм несут свой ряд свойств. В химически чистом виде получили вирусы, это в конце 30-х годов центрифугированием сделали. Все вирусы- нуклеопротеиды. Чистый вирус- как неживой- можно видеть, а при определённых условиях- в организме хозяина- он живой: паразитирует, мутирует и пр. Как у настоящих организмов, мутация от излучения также образуется. С изолированными хромосомами не всегда работать можно, а с вирусами можно, это увеличивает темпы исследования. Кольцов прав, что проблема редупликации родственна проблеме механизма гена. Теперь это центральная проблема - специфика, строение, репродукция нуклеопротеидов. Гамов решил проблему математическим путём- в какую форму укладывается молекула ДНК, и дал схему спирали. Нашли, что эта- математически полученная- структура является и единственно физически возможной, ибо кроме двойной спирали, ни одна структура не даёт ничего, кроме клубка.