Drosophila melanogaster - знаменитое животное. За 90 лет его изучения эта крошечная плодовая мушка послужила причиной множества фундаментальных открытий в генетике, начиная с открытия в 1916 году того, что наследственное вещество локализовано в хромосомах. А еще дрозофила послужила причиной не меньшего числа человеческих трагедий. Точнее, причиной трагедий сделали ее те хомо сапиенсы, которые питаются чужими страданиями так же, как уэллсовские марсиане человеческой кровью - с довольным уханьем. Потому что наука сама по себе никогда, нигде и никому не делает ни хорошо, ни плохо. Но позволяет делать.

Недавно 5000 дрозофилистов из разных стран мира праздновали победу: полная расшифровка генома плодовой мушки успешно завершена. Ее геном, состоящий из 13601 гена (напомню: один ген кодирует один белок), на сегодняшний день является наиболее сложным из полностью расшифрованных геномов живых организмов Земли. Посвященный этому историческому событию номер журнала "Science" от 24 марта 2000 года опубликовал серию статей, всесторонне описывающих геном дрозофилы. Авторы этих статей - сотни ученых, техников и студентов, работающих в 20 институтах пяти стран.

Генетический материал дрозофилы меланогастер сосредоточен в четырех парах хромосом. Хромосомы 2-й и 3-й пары очень крупные, на них приходится 80% генома. Хромосомы 4-й пары маленькие. А 1-ю пару образуют половые хромосомы: X и X у самок, X и Y у самцов. В общей сложности геном дрозофилы состоит из 251 миллиона пар оснований. Пар - потому что цепочки ДНК двойные, и основания, составляющие одну цепочку, находятся в строгом соответствии с основаниями другой цепочки: так природа страхуется от ошибок при чтении, записи, копировании и хранении генетической информации. Основания бывают четырех типов: A, G, T и C - аденин, гуанин, тимин и цитозин, то есть генетическая информация пишется четверичным кодом. Три идущих подряд основания кодируют либо одну из 20 аминокислот - строительных блоков белка, либо команды "start" и "stop", управляющие сборкой белка. Цепочка из многих сотен или даже тысяч оснований - это ген, кодирующий определенный белок. Учитывая, что одно основание - это 2 бита информации, легко видеть, что объем генетического кода дрозофилы составляет 60 мегабайтов. Но только 33 мегабайта кодируют белки, а остальные 45% генетической информации - это ничего не кодирующая "бессмыслица", окружающая каждый ген с обеих сторон и, вероятно, сохраняющая его целостность.

Читатель с особо практичным складом ума может спросить, есть ли хоть какая-то польза от изучения генома мухи. Есть, и немалая. Во-первых, в процессе расшифровки генома дрозофилы были разработаны и усовершенствованы методы, которые теперь начинают применять и в "декомпиляции" генетического кода человека, куда более сложного. А во-вторых, из 289 человеческих генов, повинных в разнообразных человеческих заболеваниях, 177 имеют очень близкие аналоги среди генов дрозофилы. Между прочим, у человека эти гены играют серьезную роль в раковых и неврологических заболеваниях, болезнях крови и почек, растройствах иммунитета и обмена веществ. Ну какие могут быть почки у мухи? Зато у нее есть соответствующий "вредный" ген, и свойства кодируемого им белка гораздо проще изучать на фруктовых мушках, чем на людях. Любопытно, что последний общий предок людей и дрозофил умер около полумиллиарда лет назад, но мы до сих пор имеем почти идентичные фрагменты кода в наших генетических программах.

А ведь на этом, пожалуй, можно и закончить. "Код", "мегабайт", "декомпиляция" и прочие слова, родные и близкие компьютерщику, уже прозвучали. Возможно, они побудили его задуматься. О том, например, как по 60-мегабайтной программе, записанной в долях пикограмма генетического вещества, автоматически изготавливается нужное количество деталей-белков 13601 типа, и как эти детали, тоже автоматически, собираются в безупречно функционирующую машину - плодовую мушку, имеющую какой-то смысл своей двухнедельной жизни и бесхитростную мордашку. Или, может, о чем-то еще...

Иван ЖИЛИН,
sci@au.ru