Картина усложняется

Жакоб и Моно решили распутать загадку на примере той же динертовской системы усвоения лактозы. Только объект изучения они сменили. Объектом их опытов стала кишечная палочка. Ученые установили, что в усвоении лактозы принимало участие два фермента, а не один, как считал Динерт. Первый помогал молекуле сахара проникнуть в клетку, а второй разрубал молекулу пополам. В хромосоме бактерий удалось разыскать два гена: первый отвечал за синтез фермента, протаскивавшего лактозу в клетку; второй давал информацию о «гене-дровосеке». Удалось найти расположение обоих генов в хромосоме. На карту генов кишечной палочки легли еще две точки. Ну, а потом генетики приступили к следующему этапу изучения генов — гены были найдены, на хромосоме картированы. На повестку дня стал вопрос: а как часто мутируют тот и другой?

Сначала нашли мутантов, которые были не способны синтезировать фермент-переносчик. Их обозначили символом У^—. Потом выявили мутантов, у которых отсутствовал «ген-дровосек». Эти мутанты обозначили значком Z^—.Затем, как и полагалось, приступили к измерению частоты мутационного процесса в обоих генах. Помните, в среднем частота мутаций большинства генов равнялась один на миллион особей. Те же цифры получили исследователи и на этот раз. И тот и другой ген ничем не отличались от других своих собратьев.

И вдруг среди этого благополучия прозвучал первый гром. Был получен необычный мутант (его обозначили O⁰). Стоило произойти такой мутации, и клетка отказывалась синтезировать сразу оба фермента, помогавших ей съесть лактозу.

Впрочем, объяснение этому явлению можно было предложить. Само по себе возникновение мутанта, повреждавшего сразу два гена, не было новинкой. Но первая же проверка мутанта O⁰ оказалась роковой для гипотезы о том, что O⁰ — двойная мутация.

Мутант У^— возникал в среднем один раз на миллион клеток. Мутант Z^— появлялся также в среднем один раз среди миллиона клеток. По законам теории вероятности, частота одновременного нарушения обоих генов должна была равняться 10^-12, то есть одна клетка — двойной мутант — могла возникнуть один раз среди ста биллионов клеток бактерий. Но как только удалось измерить частоту возникновения двойного мутанта, так все эти расчеты рухнули. Частота появления мутантов O⁰ ничем не отличалась от частоты возникновения обычных мутантов: она была в сто миллионов раз больше, чем следовало из расчетов. Вот это был гром так гром! Выходило, что O⁰ никакая не двойная мутация, а самая обычная. Что же тогда она собой представляла, если стоило ей появиться, как два гена У и Z мгновенно замыкались?

Список загадок завершился очередным открытием. Генетические методы заявили: мутация O⁰ на хромосоме бактерии располагается в стороне от генов У и Z.

Итак, исследование генов, управлявших усвоением лактозы, закончилось открытием гена, который вроде бы никакого фермента не давал, но стоило ему мутировать, как сразу два гена, участвовавших в усвоении лактозы, прекращали свою работу. Загадочность гена O⁰ теперь не подлежала сомнению: ген оказывал влияние на другие гены, регулировал их работу. Это было и ново и непонятно.