Вечное движение (О жизни и о себе)

Это было первое развитие успеха Меллера по искусственному получению мутаций. Многое еще в этом вопросе было неясным. Нам удалось получить данные не только по зависимости частоты мутации от дозы радиации, но и целый ряд новых мутаций. Изучение этих новых форм привело к очень серьезным выводам, о чем будет рассказано ниже.

Для меня навсегда останутся незабываемыми три года в лаборатории А. С. Серебровского. Его бодрость, талант, жизнелюбие, пылкость фантазии и страсть увлечений, его желание иметь коллектив из передовых людей того времени создавали атмосферу единства со страной и сознания мощного движения вперед по самым актуальным направлениям пауки. Это были замечательные годы, неизгладимые для начала моего пути, связанные с первыми выступлениями в печати, со специальными статьями и по философским основам генетики.

Наступили горячие дни нашего опыта по искусственному получению мутаций. Все мы работали как черти. На мою долю выпало много забот, так как кроме своей части работы, а она была наибольшей, А. С. Серебровскому и мне приходилось следить за работой всех остальных "молодых" дрозофилистов.

В особых капсулах мы облучали самцов дрозофилы в Государственном рентгенологическом институте Наркомздрава. В то время директором этого института был Яков Львович Шехтман, замечательный ученый, надолго связавший свою деятельность с развитием радиационной генетики. В течение 40 лет я часто встречаюсь и дружу с Я. Л. Шехтманом.

Сама радиационная генетика как новая наука после работы Г. А. Надсона и Г. С. Филиппова "О влиянии рентгеновских лучей на половой процесс и образование мутантов у низших грибов", которую они выполнили в 1925 году в Ленинградском институте радия, только еще рождалась в нашей стране. Наш опыт способствовал ее развитию.

Этой науке предстояло громадное будущее. В эпоху внедрения в жизнь атомной энергии радиационная генетика будет призвана защитить наследственность человека от проникающей радиации и вместе с тем использовать ее для управления наследственностью растений, животных и микроорганизмов. Наступит время, когда сотни исследовательских учреждений по радиационной генетике возникнут во всех странах мира, появятся мощные генетические институты при атомных центрах, будут учреждены журналы, состоятся международные съезды...

Однако на заре этой науки, в 20-х годах нашего века, все это только начиналось. Надсон и Филиппов в Ленинграде облучали клетки дрожжей, затем в Соединенных Штатах Меллер воздействовал радиацией на дрозофилу, после него в Москве пять молодых людей, самому старшему из которых было 36 лет, а самому младшему 21 год,- все мы восторженно убедились, что радиация проникает в клетки и изменяет природу генов и хромосом. Работа А. С. Серебровского, И. И. Агола, В. Н. Слепкова, В. Е. Альтшулера и автора этих строк под названием "Получение мутаций рентгеновскими лучами у дрозофилы" была напечатана в 1928 году в советском "Журнале экспериментальной биологии" и в английском журнале "Наследственность". В 1968 году по постановлению президиума АН СССР вышла книга под названием "Классики советской генетики, 1920-1940", в которой помещена и эта статья.

В нашей последующей совместной с Серебровским работе, "Искусственное получение мутаций и проблема гена", мы писали, Опираясь уже на собственный опыт по вызыванию мутаций: "Любой генетик, зайдя на один-два часа в рентгеновый кабинет, может получить интересный материал на добрый год работы".

С нами это уже случилось, каждый из нас после обнаружения того факта, что рентгеновские лучи вызывают массовое изменение генов, получил в свое распоряжение много интересных наследственно измененных линий дрозофил. В ряде случаев предстояло разгадать природу этих изменений. Основная масса мутаций, которые возникали в нашем опыте (а он методически так и был организован), это были так называемые летальные мутации, то есть изменения генов, которые убивали особь при самом ее зарождении. Но найден ряд мутаций, которые изменяли внешние признаки дрозофил.

A. С. Серебровский увлекся мутацией, которая изменяла форму крыльев дрозофилы. Это была мутация, названная им словом "ксаста", связанная с тем, что ее причина крылась в каком-то сложном изменении сразу двух хромосом в ядре клеток дрозофилы.

B. Е. Альтшулер нашел особых самок, которые в своем потомстве не давали самцов, от них рождались только самки, и это свойство строго передавалось по потомству.

В. Н. Слепков нашел инверсии в половой хромосоме, то есть такие изменения, когда целые блоки генов внутри хромосомы были перевернуты.

Кроме того, был найден еще ряд мутаций под названием "скют", при которых на теле мухи не развивались определенные щетинки; "уайт" - которые превращали красные глаза мух в белые; "фуровед", нарушавшие строение глаз, и "бобед", уменьшавшие на теле мух размер щетинок. Каждый, кто получил в опытах ту или иную мутацию, начал изучать ее генетические особенности. Я нашел мутации скют, уайт и бобед. И. И. Агол - мутацию фуровед. А. С. Серебровский - мутацию ксаста.

Вскоре оказалось, что интересные особенности мутации скют превосходят все, что было найдено в этой работе. Для выяснения природы мутации скют надо было сравнить найденную мутацию со старой мутацией этого гена, которая в 1921 году была найдена Пейном в Америке. Оказалось, что новая мутация отличалась от старой. Рисунок распределения щетинок на теле дрозофилы имеет вполне определенный характер. Мутация скют-1 частично снимала те же щетинки, что снимала и мутация скют-2, и частично другие. У дрозофилы крупные щетинки распределены строго по разным частям тела. Они имеются на голове, на боках, на груди и на предгрудье. Оказалось, например, что при мутации скют-1 щетинки не развиваются на предгрудье и на голове, а у особей с мутацией скют-2 на голове щетинки имеются, а на предгрудье их также нет.

1928 год был годом общего признания теории гена, которая была разработана Т. Морганом. Она опиралась на его громадный авторитет как создателя хромосомной теории наследственности.

Согласно этой теории ген представлял собою неделимый атом наследственности. В мутациях он изменялся якобы только в целом, как некая элементарно простая единица. Сам Морган сравнивал хромосому с ниткой бус, где отдельные бусинки казались ему генами. Основой для этой теории служили опыты по аллелизму. Аллелями называются разные мутации одного и того же гена. Морган установил, что особь, имеющая два разных аллеля, проявляет признаки или одного из них (доминантность), или признаки промежуточные. При скрещивании дрозофил линии скют-1 с мухами линии скют-2 обнаружились явления, которые до сих пор были неизвестны. В этом случае по-разному проявлялись по типу доминантности разные части признаков, характеризующие аллели. Гибриды, содержавшие ген скют-1 и скют-2, покрывали друг друга по разным для них нормальным признакам и проявляли изменения в щетинках только по одинаковым мутантным областям.

Эти факты противоречили моргановским принципам проявления аллелей, за них стоило зацепиться, так как хорошо известно, что исследование исключений из установленных правил часто служит источником открытий. Нарисовав схемы проявления признаков на теле дрозофилы у мутации скют-1, мутации скют-2 и у их гибридов, я наложил одну на другую, задумался и в голову пришла очень простая мысль. А что, если взаимоотношения частичной доминантности отражают собою тот факт, что ген мутирует не целиком, а по частям? Да, но в таком случае моргановская теория об элементарности и неделимости гена неверна. Надо признать, что ген делим! Черт возьми, да это как в физике, где до конца XIX века считали атом неделимым, а теперь нашли в нем целый мир взаимодействующих элементарных частиц.

Мысль о делимости гена захватила меня целиком. Но что эта мысль не химера, что она правильна, это надо как-то доказать.

Я обратился за советом к А. С. Серебровскому. Он внимательно выслушал меня, глаза его загорелись. "Это здорово,- сказал Александр Сергеевич,- тем более что ваши данные совершенно подтверждают теорию присутствия-отсутствия. Они показывают,- продолжал Серебровский,- что выпадать из хромосомы могут отдельные участки генов, и это очень важно; так как это показывает делимость гена".