Так до последнего дня работы в ИМБ я буду обречен не только вынашивать свои планы в одиночку, но и подробно расписывать все опыты. Но это еще впереди. Сначала свою тематику мне надо найти. Две вещи очевидны с самого начала. Моя исследовательская работа должна быть как-то связана с тРНК, поскольку под этим «флагом» существовала лаборатория. И она должна быть оригинальной. В 47 лет поздно тратить силы на эпигонские работы, идти в хвосте у американских ученых. С этого имеет смысл начинать лет в двадцать пять.

В течение первых нескольких месяцев штудирую научную литературу, главным образом журнальные статьи, относящиеся к тРНК. Мое внимание привлекают две старые публикации: Эймса и Хартмана в 63-м году и Стента — в 65-м. В первой из них предполагалось, что среди 61 кодирующей тройки нуклеотидов ДНК есть некоторое число «модулирующих кодонов», которым соответствуют особые «модуляторные тРНК». Их функциональное отличие состоит в том, что момент «узнавания» модулирующего кодона модуляторной тРНК является критическим. За ним может последовать отделение информационной РНК от рибосомы или ее существенная задержка на одном месте. В статье Стента было высказано предположение, что подавление биосинтеза определенных белков может зависеть от нарушения нормальной работы ферментов, модифицирующих эти самые модуляторные тРНК. Такими ферментами, в частности, могут оказаться метилазы и другие ферменты, трансформирующие нормальные нуклеиновые основания этих тРНК в миноры. Оба высказывания не подкреплены никакими экспериментальными данными. И, насколько я мог судить по отсутствию соответствующих публикаций, попытки получить такие данные не делались (или не удавались). Опираясь на цитированные предположения, я выработал свою, более полную гипотезу. О ней я расскажу позднее, когда представится возможность приступить к ее экспериментальной проверке.

А пока Александр Александрович предложил мне заняться тщательной характеристикой метилаз для тРНК. Ну что ж — метилазы так метилазы! Если я когда-нибудь подойду к заключительным этапам проверки своей гипотезы, мне эти характеристики пригодятся.

В качестве объекта метилирования использую тРНК бактерии E.coli K12W6 (CH3^-). Указанное в скобках означает, что эта бактерия «дефицитна» по СН3, иными словами, не может расти на обычной питательной среде, так как не способна синтезировать СН3-группу. А следовательно, и метилировать все подлежащие метильной «миноризации» тРНК. Выращивание культуры этих бактерий ведется на питательной среде с добавкой вещества, способного поставлять метильную группу. Это вещество S-аденозил-[метил-¹⁴С] метионин. Сокращено ¹⁴С-SAM. Оно не только обеспечивает рост бактерий метилом, но вносит метил, радиоактивно меченный по углероду. Выделенная и очищенная из таких бактерий тРНК метилирована (радиоактивно) собственными метилазами. Для исследования активности посторонних метилаз мы выращивали, насколько это было возможно, наши неполноценные бактерии в питательной среде, обедненной по донорам нерадиоактивного метила. Выделяли заведомо не полностью метилированную суммарную тРНК. Затем в пробирке («in vitro») вели ее дометилирование — в пробирку вносили суммарную белковую фракцию из другого источника. В ней наряду с прочими ферментами были и метилазы. Разумеется, туда же добавляли с запасом и ¹⁴С-SAM. Инкубировали несколько часов при 37°С. Выделяли из смеси суммарную тРКН, уже меченную радиоактивным метилом (из ¹⁴С-SAM). Проводили полное расщепление всех тРНК до нуклеиновых оснований. (Обработка 65%-ной хлорной кислотой в запаянной ампуле 1,5 часа при 100°С). Разделение всех нуклеиновых оснований производили методом колоночной хроматографии. Положение «пиков» всех нормальных нуклеиновых оснований на хроматограмме[3] было заранее определено по ультрафиолетовому поглощению в тех же условиях разделения. Метилированные миноры выходили из колонки отделенными от четырех нормальных оснований. Положение «пиков» миноров, зафиксированное по радиоактивности, на всех хроматограммах было неизменным. Активность соответствующих метилаз оценивали по величине радиоактивности, измеренной в каждом из «пиков» соответствующих миноров.

В результате было обнаружено, что относительная активность различных метилаз (производящих разные миноры) зависит от выбора их источника: мы сравнивали нормальную бактерию E.coli, печень крысы, гепатому Новикова, молочную железу коровы. Еще зависит от степени кислотности инкубационной среды, от концентрации в ней ионов магния и от соотношения количеств тРНК и ферментной фракции. Вплоть до 6 часов инкубации включение радиоактивного метила увеличивалось пропорционально времени. Все опыты дублировались для проверки воспроизводимости результатов. Для каждого из источников метилаз на основании этих опытов определяли оптимальные условия инкубации in vitro. Описанные опыты заняли у нас с Полиной два года, 71-й и 72-й.

Покончив с этим довольно значительным объемом работ, я счел поручение заведующего лабораторией выполненным (впрочем, его это уже не интересовало) и начал готовиться к экспериментам по проверке своей гипотезы.

Но сначала небольшое отступление в сторону.

Я не случайно упомянул об утрате Баевым всякого интереса к метилазам. После своего щедро вознагражденного триумфа его группа за прошедшие с тех пор два года развалилась. Еще в 68-м году Ученый секретарь президиума Академии наук Г. К. Скрябин, совмещавший эту должность с руководством Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов в недавно созданном научном городке Пущино (близ Серпухова), предложил Баеву организовать в нем биохимическую лабораторию. Скрябина и Баева к этому времени связывали тесные дружеские отношения. Предложение было принято. Александр Александрович получил в Пущине большую квартиру и значительную часть времени проводил там, на лоне природы. К тому же в 71-м году он был избран академиком-секретарем Отделения биофизики и биохимии Академии, что также отнимало у него немало времени. В ИМБ он заглядывал редко.

Самый сильный сотрудник команды, расшифровавшей структуру тРНК, Андрей Мирзабеков, повозился с ней еще с полгода, стараясь выяснить функции отдельных фрагментов этой молекулы. Потом отбыл на длительную стажировку в Англию. Вернулся, увлеченный совсем иной проблемой — пространственной организацией ДНК у высших животных. По-видимому, с согласия Баева, для которого столь сильный сотрудник да еще с малознакомой ему тематикой был неудобен, Андрей отделился и возглавил свою собственную лабораторию. Татарская и Аксельрод эмигрировали. «Рабочие лошадки» — лаборантки вслед за Баевым перебрались в Пущино, где тоже получили жилье. Из всей славной команды, занимавшейся строением тРНК, осталась одна Татьяна Владимировна Венкстерн. Будучи человеком уже пожилым, привыкшим всю жизнь работать под авторитетным руководством — то Энгельгардта, то Баева, она не попыталась найти для себя какое-то новое направление исследований. Как всеми уважаемый и давний сотрудник директора Института, она взяла на себя заботу об иностранных научных связях, организацию международных симпозиумов и конференций.

Между тем в 72-м году появилась публикация американских ученых о первых успехах получения «рекомбинантных ДНК». Это было начало эпохи «генной инженерии». Суть этого направления в том, что был найден способ «разрезания» в заранее определенном месте двойной спирали молекулы ДНК одной бактерии и вживления в разрез фрагмента ДНК из другой бактерии — какого-нибудь ее гена. Например, в ДНК безобидной обитательницы желудка человека, «кишечной палочки», можно было надеяться встроить смертоносный ген бактерии чумы. Всем было ясно, что это путь создания необоримого оружия биологической войны. Кишечная палочка сохраняла свой «внешний облик» и потому была неотличима и неуязвима для собственной иммунной системы человека. До того момента, пока спрятанный в ее ДНК смертоносный ген не обнаруживал себя выработкой страшного яда. Работы в этом направлении должны были получить неограниченную финансовую поддержку от министерств обороны как у нас, так и в США. Авторы, открывшие возможность генной инженерии, понимали к каким губительным последствиям может привести их открытие. Они предложили наложить запрет на развитие этих работ до тех пор, пока человечество не будет к этому морально подготовлено. Сами объявили, что прекращают свои исследования. Но не тут-то было! Ученые рангом ниже тут же вцепились в генную инженерию. В том числе и Баев. Предлагал и мне заняться генной инженерией. Но, понимая, что это — подготовка бактериологического оружия, я категорически отказался. После чего наши отношения стали натянутыми.