Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 09

Первое, что приходит на ум после такого сообщения: «Зачем нужны были такие сложности? Если разговор о популярности, то можно было выложить стихи в Интернет»…

Однако К. Бок, как ему показалось, нашел более оригинальный и долговечный способ публикации. Преподаватель кафедры английского языка в Университете Калгари, Канада, прежде не имевший научной подготовки в области молекулярной биологии и компьютерного программирования, потратил 4 года своей жизни на самостоятельное изучение этих дисциплин, а также на выполнение собственно самой работы по генетической записи информации. После чего попросил проверить полученные им результаты своих коллег по Университету Калгари с факультета молекулярной биологии..

Те прошли по следам Бока и не обнаружили в его работе особых огрехов. Он действовал по всем правилам молекулярной биологии.

Суть же работы такова. Как известно, геномы живых существ состоят из ДНК — особой полимеразы или, если хотите, природного полимера, который, в свою очередь, составлен из четырех типов мономеров. Их часто называют буквами — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т), — хотя химически они являются нуклеотидами. Определенные сочетания таких «букв» кодируют те или иные аминокислоты — элементарные «кирпичики», составляющие белки.

Так вот поэт-микробиолог придумал собственный «генетический код», где определенные сочетания нуклеотидов кодируют буквы алфавита. Так, например, в нуклеотидной последовательности «АТА» означает закодированную букву «Y» обычного английского алфавита, a «GTG» соответственно обозначает букву «N». В итоге последовательностям, кодирующим строки стихов, соответствуют определенные белки, которых обычно в клетке нет.

На создание такой «генетической азбуки» у поэта и ушло четыре года упорной работы. Он добился, что последовательность аминокислот в белке можно менять в соответствии с буквами слов в строках его стихов, осуществив таким образом весьма оригинальную запись информации. Ему даже удалось разработать специально для проекта новый ген, который называется Х-Р13. Он-то и помог закодировать в геноме бактерии не свойственную ей ранее информацию.

Впрочем, подобные «подвиги» биохимики, оказывается, совершали и ранее. Так американский ученый доктор Пак Вонг несколько лет тому назад закодировал выражение Small World After All в цепи ДНК бактерии Deinococcus radiodurans.

Вслед за тем доктор Крейг Вентер, который в 1999 году расшифровал геном человека, а затем, в 2010 году, создал и первый в мире искусственный организм — бактерию под названием «Микоплазма лабораторная», встроил в ее геном не только свое имя и имена своих коллег, но еще и цитаты из книг известного писателя Джеймса Джойса и работ лауреата Нобелевской премии, знаменитого физика Ричарда Фейнмана.

Однако доктор Бок, как утверждают, сделал следующий шаг в науке. Он заставил клетки бактерий использовать искусственную ДНК в качестве шаблона для построения белков, которые являются строками из молекул, называемых аминокислотами.

«Химическая криптография Бока предназначена для работы на двух уровнях, — говорят его коллеги. — Он не только разработал шифр для связи букв алфавита с конкретными нуклеотидами, но и создал второй уровень шифрования, чтобы синтетический ген мог использовать созданные белки для передачи зашифрованных сведений по наследству»…

Профессор Сюй Хуан — микробиолог из того же Университета Калгари, где работает Бок, подтвердил, что в лаборатории в настоящее время удалось наблюдать имплантацию гена стихотворения как свободно плавающий кусок ДНК в ядре Е. coli.

В дальнейшем доктор Бок, реализуя вторую стадию своего Xenotext-прoeктa, намерен увековечить свои стихи еще и в геноме бактерии D. radiodurans. Он выбрал эти бактерии, которые иногда еще именуют «Конан-бактериями» за их прочность. Эти экстремофилы являются самым прочным организмом в мире, способным противостоять радиации, холоду, обезвоживанию и кислотам.

Поэтому он надеется, что его биохимический текст, вложенный в геном D. radiodurans, сможет продолжать размножение в течение миллиардов лет.

К тому времени человеческая цивилизация уже завершит свое существование, полагает Бок. И что останется после нее? «Единственное наследие, которое мы оставим — это фоновое излучение от ядерных отходов, а также экологические и геологические последствия изменений климата, — говорит поэт-исследователь. — А тут, по крайней мере, останутся еще и стихи»…

Однако доктор Джулиан Паркхилл из Wellcome Trust Sanger Institute скептически отнесся к возможности литературного бессмертия закодированного произведения Бока. «Его стихотворение будет быстро удалено из генома путем естественного отбора, поскольку от этого нет никакой пользы для принимающей бактерии, — сказал он. — Естественный отбор сработает почище, чем литературная критика».

Профессор Хуан тоже признал, что такая возможность вполне реальна. Тем не менее, он полагает, что в работе Бока есть и своя польза. «Он наглядно показал информационные возможности биологии», — сказал он.

С такой точкой зрения согласны многие архивисты и криптологи, которые возлагают большие надежды на подобные эксперименты. Архивисты говорят о том, что в геноме информация все же может храниться миллионы или даже миллиарды лет. Пока жив данный род бактерий, до тех пор и будет храниться информация, передаваясь в геноме из поколения в поколение. Ну а криптологи полагают, что теперь можно зашифровать информацию так, что противник никогда не догадается, где ее надо искать. Ведь носителем шифровки может быть любой цветок, микроб или даже просто одна из клеток любого организма. А таких клеток, например, в организме человека мириады и мириады…

Публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ

ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКОВ

Загадки запахов

Хотя чувство обоняния и не играет в жизни людей такого большого значения, как у многих животных — мы больше полагаемся на зрение и слух, — но и это, третье по значению, чувство очень важно для нас.

Все ли мы о нем знаем?

Для справки: человек различает от 6 до 10 тысяч запахов. А вот, скажем, собака способна распознавать два миллиона ароматов. Для нее лучше один раз понюхать, чем сто раз увидеть или услышать. Но и она не абсолютный рекордсмен.

Белый медведь, например, может уловить запах рыбы сквозь толстый слой льда. А чуткий нос акулы способен распознать каплю крови в океане за 4 км!

Человеку до акулы, конечно, далеко. Хотя встречаются люди, у которых обоняние развито сильнее, чем у прочих.

Чувство обоняния начали изучать еще древние греки. Так, например, Тит Лукреций Кар в своей поэме «О природе вещей» — своеобразной поэтической энциклопедии, написанной свыше 2000 лет тому назад, — предложил такое объяснение чувству обоняния. Он полагал, что в полости носа есть маленькие отверстия-поры, различные по размерам и формам. Всякое пахучее вещество испускает крошечные частицы, которые входят в соответствующие поры полости носа, словно ключ в замочную скважину.

Позднее природу запахов ученые попытались объяснить особенностями химического состава вещества. Частицы Лукреция получили название молекул. Каждая молекула, дескать, имеет свою пространственную форму, отсюда и разница в запахах. Однако довольно скоро выяснилось, что в природе есть немало соединений, которые имеют почти одинаковое строение, состоят из одних и тех же атомов, а пахнут совершенно по-разному.

Тем не менее теория «замка и ключа» оказалась живучей, ею пользуются и в наши дни. С той лишь разницей, что Лукреций в свое время не мог себе представить, что замки могут быть еще и электронными… И природа запаха действительно имеет электронную подоплеку.

А когда до электроники было еще далековато — во времена Средневековья, — чувству обоняния просто стали приписывать магическую, чудодейственную силу.

Например, герой романа Патрика Зюскинда «Парфюмер» хотел создать чудодейственный запах, которому станут подвластны все люди. При этом он не останавливается ни перед чем. Чтобы собрать, аккумулировать нужные ему запахи, он готов пойти даже на убийства.

Конечно, писатель сгустил краски. Однако в главном, возможно, прав: в 80-е годы прошлого века исследователи обнаружили, что запах другого человека может действительно во многом влиять на ваше поведение.

Это доказал американский исследователь Дэвид Берлинер. Еще будучи студентом, он работал с кусочками человеческой кожи, которые получал в операционных университетской больницы (туда, случалось, доставляли незадачливых любителей горнолыжного спорта).