В 65-м году я опубликовал в журнале «Успехи биологической химии» свою первую обзорную статью по РНК-полимеразе. Забегая вперед, скажу, что в 69-м году мне удалось защитить кандидатскую диссертацию, в которой было доказано важное положение о том, что РНК-полимераза синтезирует информационную копию гена (иРНК) путем случайного перебора четырех звеньев (нуклеотидов), последовательность которых и содержит всю наследственную информацию, закодированную в данном гене. Результатом такого перебора является отыскание нужного нуклеотида для постановки на соответствующее место в синтезируемую копию.
В процессе диссертационной работы со мной случился некий казус, показывающий, что незнание иногда (очень редко) оказывается полезнее знания. Последнее накладывает определенные априорные и не всегда обоснованные запреты на замысел научного эксперимента. Для оценки результатов синтеза иРНК в пробирке необходимо было в инкубационную среду вносить один из исходных препаратов — предшественников иРНК радиоактивно меченым. Назову этот препарат аденозинтрифосфатом. В этом сложном наименовании обратим внимание на то, что в его состав входит три остатка фосфорной кислоты. Они входят линейно связанными химическими связями в трехзвенную цепочку (слово аденозин указывает специфичность этого предшественника в числе четырех различных «трифосфатов», из которых строится иРНК).
Наша химическая промышленность выпускала (в то время) только немеченые трифосфаты. Меченые трифосфаты путем облучения в атомных реакторах, где обычный фосфор превращается в его радиоактивный изотоп, производились только за рубежом и были для нас недоступны. Я решил попробовать получить аденозинтрифосфат, меченый по водороду, входящему в состав аденозина. В моем распоряжении имелась сильно радиоактивная «тритиевая вода», где водород замещен на свой радиоактивный изотоп — тритий. Я решил растворить обычный аденозинтрифосфат в тритиевой воде и прокипятить часок в надежде, что при этой температуре часть водородов, входящих в состав аденозина, заменится на тритий. Я понимал, что какая-то часть исходного аденозинтрифосфата при такой обработке потеряет один или парочку атомов фосфора, но рассчитывал с помощью метода колоночной хроматографии отделить от них сохранившийся и радиоактивно меченый по тритию аденозинтрифосфат. Использовать его предстояло в реакции, проходящей в обычной воде, но при температуре 37° (в течение 30 минут). Я рассчитывал, что при этой температуре обратный обмен включенного трития на водород пойдет медленно, так что полученная в реакции иРНК окажется радиоактивно меченой. Какой из четырех атомов водорода, входящих в состав аденозина, будет участвовать в обмене и почему именно он, я не имел ни малейшего представления.
Если бы мне пришло в голову обсудить свое намерение с кем-нибудь из химиков-органиков, меня бы подняли на смех и объяснили, что химические связи между фосфорными группами так нестойки, что после кипячения не останется ни одной целой молекулы трифосфата. Я этого не знал и потому реализовал свой замысел. После хроматографии спокойно получил радиоактивно меченый аденозинтрифосфат с выходом в 50 %. Не буду вдаваться в объяснение этого неожиданного для нормально обученного химика результата. Я провел все свое исследование поведения РНК-полимеразы, используя полученный таким образом радиоактивный аденозинтрифосфат и в русском журнале опубликовал свой метод его получения.
Забавное окончание этого «казуса» состояло в том, что когда заместитель директора Института по научной работе Б. П. Готтих поехал в командировку в Париж, он посетил французский атомный центр Саклэ. Там он решил похвастать нашим успехом в получении радиоактивно меченых трифосфатов. И неожиданно услышал в ответ: «А, метод Остермана? Мы читали статью и теперь используем этот метод для производства меченых тритием препаратов на продажу. Они есть в нашем каталоге!»
Что же касается механизма практически необратимого замещения одного из водородов аденозина на тритий, то после моего краткого сообщения на международной конференции в Иене (67-й год) им заинтересовалась группа немецких химиков. В опубликованной ими впоследствии работе они подтвердили мои данные о таком замещении. Более того — сумели показать, что оно происходит с водородом, стоящим в седьмом положении молекулы аденозина, между двумя атомами азота. Они назвали обнаруженное мной явление «медленным изотопным обменом водорода в нуклеиновых основаниях». Это было хотя и небольшое, но «открытие», сулившее перспективу его использования для исследования структуры нуклеиновых кислот. Открытия, даже небольшие, в науке случаются нечасто, и мне советовали защитить на нем кандидатскую диссертацию и «доить» дальше. Действительно, на основе «медленного обмена водорода» выросла целая область структурных исследований ДНК, так что о первооткрывателе через несколько лет успели забыть...
Но я не поддался соблазну. Передал свой рабочий журнал сотруднице изотопной лаборатории Р. Масловой, а сам продолжил свои занятия РНК-полимеразой вплоть до защиты упомянутой выше диссертации, посвященной одному из аспектов работы этого фермента.
Свободное копирование
