Информационная РНК

Конечно, большинство ученых не было столь поспешно в своих выводах. Всегда трудно предусмотреть все неожиданности, которые возникают на пути эксперимента. Поэтому, узнав об отрицательных результатах исследования нуклеотидного состава РНК и ДНК, ученые задумались над тем: а все ли верно в постановке этих опытов?

Исследователи поступали так. Они разрушали клетки, выделяли из них РНК (препарат содержал много рибосомной РНК), затем подсчитывали содержание в этой рибосомной РНК пар Г — Ц и отдельно А — Г. Никакого доказательства в пользу того, что полученная РНК есть именно та РНК, которая вышла из ядер (то есть та, которая несет информацию из ДНК), экспериментаторы не представили.

А кто дает гарантию, что РНК рибосом и РНК из ядер (назовем ее информационной, сокращенно И-РНК) совершенно одинаковые молекулы? Чтобы доказать, что никакой передачи приказов от ДНК к рибосомам с помощью РНК нет, надо прежде всего установить, что из ядра не выходят вообще никакие молекулы РНК, копирующие ДНК. Задача вполне определенная: выловить молекулы РНК, выходящие из ядра, проверить в них нуклеотидный состав. Он должен совпадать с составом ДНК. Затем проследить за путем этих И-РНК в клетке и определить, сливаются ли они с рибосомами. Если сливаются, то выяснить, совпадает ли нуклеотидный состав И-РНК и РНК рибосом.

Точная постановка задачи — первый залог успеха. И успех не заставил себя ждать. Подкараулив молекулы РНК фага, синтезированные на ДНК, два английских биохимика — Волкин и Астрахан — пересчитали в них нуклеотиды и удостоверились в том, что они прекрасно совпадают с нуклеотидным составом ДНК фагов. Первая задача была решена в пользу схемы ДНК — РНК — белок. Теперь надо было подтвердить вторую половину схемы: РНК — белок. Как ни трудна была эта задача, ее также удалось решить. Информационная РНК на самом деле отвечала за синтез белка и для осуществления этой своей роли соединялась с рибосомами.

Удалось объяснить и результат Белозерского, Спирина и Чаргаффа. Информационная РНК ничего общего с рибосомной РНК не имела. Молекулы И-РНК весили во много раз больше, чем молекулы рибосомной РНК (оказалось, что каждый ген или небольшие блоки генов давали свою молекулу И-РНК). У большинства бактерий И-РНК — маложивущее соединение: синтезировавшись на ДНК, И-РНК быстро соединяется с рибосомами, некоторое время работает как матрица, а потом, «износившись», разваливается. На ее место встает новая молекула И-РНК, и так далее на протяжении всей жизни клетки. В рибосомах же присутствует своя РНК, не несущая генетической роли, ее назвали рибосомной РНК.

Таким образом, установили, что семейство нуклеиновых кислот состоит по крайней мере из трех членов: есть ДНК, несущая наследственную запись, есть информационная РНК, являющаяся ее копией, и есть рибосомная РНК, служащая строительным материалом для постройки рибосом.