Пятнадцать скьютовых мутантов

«Перед нами, — заявил Г. Мёллер, — лежит начало пути в микроскопическую область изучения генных мутаций. Это трудный путь, но с помощью волшебства науки он должен быть преодолен. Мы не можем оставить эти невидимо-маленькие и все же имеющие фундаментальное значение частицы — гены — навеки нетронутыми в их недоступных убежищах, ибо мириады этих генов, располагающихся в тонкие цепочки, непрерывно излучают те действенные, упорядоченные, но ускользающие от нас силы, которые строят и разрушают наш живой мир».

Первый шаг на «пути в микроскопическую область изучения генных мутаций» сделал Николай Петрович Дубинин. В 1929 году — к этому времени относится приведенная выше цитата — он опубликовал работу под названием «Исследование ступенчатого аллеломорфизма у дрозофилы». В течение трех последующих лет в печати появилось почти два десятка сообщений из этой серии.

Идея работы была невероятной. «Ген делим!» — утверждал Дубинин.

Какие же опыты привели ученого к подобному заключению?

Я уже как-то упоминал, что появление щетинок на определенной части хитинового покрова мух (скутеллуме) определяется у дрозофил особым геном, получившим название «скьют». Этот ген скьют располагается в Х-хромосоме, а его мутация, найденная в начале двадцатых годов, приводила к редукции — исчезновению щетинок на скутеллуме.

До сих пор все обстояло именно так, в полном согласии с законами генетики. Но вот Дубинин приступил к опытам. Он облучил рентгеновскими лучами самцов дрозофил, у которых на скутеллуме все щетинки были на месте, то есть ген скьют был диким. Опыт шел, как идет всякий опыт с налаженной технологией: отбирались мухи, тщательно записывались результаты, потом они статистически обрабатывались.

И вдруг невероятная мутация! Мутация, которой не должно было быть! Помните: согласно классическим воззрениям, гены мутируют только целиком. Чтобы половина гена становилась мутантной, а половина оставалась нормальной — такое случиться не могло.

Между тем была найдена именно такая мутация. Та, первая мутация, известная еще с начала двадцатых годов, подавляла рост девяти щетинок. Новая мутация затрагивала только четыре щетинки из этих девяти. Но ведь ген-то один и неделим! Он может либо мутировать, либо нет, а здесь какая-то половинка мутации.

Как ни пытался Дубинин придумать какое-нибудь спасительное объяснение «нелогичности» ск-2 (эту мутацию обозначили ск-2), ничего не получалось.

И вдруг новая находка, да еще почище первой: неизвестная прежде мутация — ск-3! Ск-1 устраняла девять щетинок на теле, ск-2 затрагивала только половину из них (мутировала половина гена), но ск-3 окончательно путала все карты. Теперь было подавлено восемнадцать щетинок. Выходило, что владения гена скыот распространяются не на девять, а на гораздо большее число щетинок. Можно было заключить, что ск-3 — это поражение всего гена, ск-1 — поражение половины гена, а ск-2 — лишь четверти гена. Другого объяснения загадочного феномена, открытого в опытах Дубинина, предложить никто не мог.

Профессор А. С. Серебровский нашел удачный термин. Так как каждый мутант генетики иногда называли аллеломорфом, а аллеломорфы скьюта располагались на рисунке лесенкой, то Серебровский и предложил назвать явление ступенчатым аллеломорфизмом.

Работа Дубинина оказалась в центре внимания генетиков. Скьютовая «лихорадка» захватила многих сотрудников института. И. И. Агол нашел четвертую мутацию ск-4, частично не совпадавшую с первыми тремя, А. О. Гайсинович — ск-5, А. С. Серебровский — ск-6, Б. Н. Сидоров — ск-8, Н. И. Шапиро — ск-12, наконец, сам Дубинин — мутации ск-7, ск-10, ск-11, ск-13, ск-15, ск-17.

И тогда стало ясно, что обнаруженное явление — не просто любопытный случай.

Каждый из 15 мутантов влиял на строго определенное сочетание щетинок — одни подавлял, другие оставлял нетронутыми. Через год генетики обработали громадный материал: через их руки прошло 172 947 особей дрозофил. Среди них было найдено, кроме скьютов, еще 40 других мутаций (35 расположенных в половых хромосомах и 5 в аутосомах, то есть неполовых хромосомах).

Из 35 сцепленных с полом мутаций 11 были неизвестны ранее науке.