Загадка Hfr

Почему же природа так несправедливо распределила свои дары? Почему простые микробы F+ столь редко дают потомков-гибридов, а микробы Hfr - столь часто?

Все размышления вели ученых к тому, что ничтожное число гибридов F⁺-бактерии зависит от низкой частоты переноса признаков. Большинство конъюгаций этих "обделенных природой" бактерий, видимо, бесплодно из-за того, что хромосома отца по каким-то таинственным причинам не направляется в тело матери.

Позвольте, но ведь только что говорилось о том, что половой фактор передается от мужских бактерий к женским в 100 процентах случаев! Разве это можно назвать бесплодным контактом? Однако если фактор F наследуется потомками с очень высокой частотой, а остальные признаки - с очень низкой, то приходится признать, что фактор F расположен в теле отца F⁺ не там, где все остальные признаки, то есть не на хромосоме. Тогда где же?

- Предположим,- рассуждал Жакоб, - что все клетки могут переносить свою хромосому в материнские бактерии. Просто при конъюгации вероятность этого события мала до чрезвычайности.

- Позвольте напомнить вам, - возражал Вольман, - знаменитые Hfr произошли от бактерий F⁺. Это наводит на мысль, что во всякой культуре бактерий F⁺ такие мутанты, как Hfr, возникают постоянно.

- Вы хотите сказать, что бактерии F⁺ неоднородны?

- Именно. А если это так, го передают свою хромосому вовсе не F⁺-бактерии, а только их особо активные мутанты, то есть микробы, очень похожие на Hfr.

- Но тогда в культуре F⁺ можно найти таких мутантов...?

- Что ж, будем искать!

И новые Hfr нашли. Вместе с их появлением лабораторию захлестнула волна открытий. Хотя поначалу то, о чем поведали гибриды новых Hfr, привело исследователей в крайнюю растерянность. Судите сами. Раньше знаменитый Hfr передавал гибридам свои признаки раз навсегда с определенной частотой, в определенном порядке и даже с определенной скоростью. Это-то как раз и позволило составить четкие карты его хромосомы. А вот сюрприз, который преподнесли ученым его новые "родственники": один и тот же признак каждый новый Hfr передавал своим потомкам с разной частотой. Ученым, однако, не свойственно долго находиться в состоянии бездеятельного удивления. Раз для нового знакомства потребовалась своя карта хромосомы, значит ее нужно составить. И исследователи принялись за дело.

Впрочем, это уже был, наверное, на восемьдесят процентов труд их преданных помощников - лаборантов. Нельзя не сказать доброго слова в адрес этих скромных тружеников науки. Их имена не появляются на страницах книг и журналов, им не присылают поздравлений, о них не пишут увлекательных книг. И все-таки доля их труда в открытии почти столь же велика, как талант ученого. Ведь они - руки исследователя. Руки умелые, умные, блестяще освоившие технику опыта, от которых в очень большой степени зависит чистота эксперимента, а значит, достоверность научного факта.

В результате упорного и кропотливого труда на свет появилась новая таблица. Ее загадочные письмена теперь уже легко поддаются расшифровке. Смотрите сами.

Это карты хромосом нескольких новоявленных "родственников" Hfr. Кстати сказать, именно его картой открывается шествие. А латинские знаки - символы, начальные слоги названий признаков, которых располагали на карте.

Теперь будьте внимательны. Первый ряд по вертикали - точки "О". Так обозначают места, которыми хромосома отца входит в тело женской бактерии. Дальше - гены, передающиеся первыми, потом - вторыми, и так далее в порядке наибольшей частоты. И вот что любопытно: у разных Hfr наиболее часто передаются разные признаки. Это-то поначалу и сбило с толку исследователей, но только поначалу.

Присмотритесь к порядку, в котором расположены признаки на хромосомах разных Hfr. Не кажется ли вам, что он везде одинаков? Вот, например, признак "Man". Рядом с ним у первого "родственника" идет вправо Xyl, Mai, Sm, S-G, H, Try; на хромосоме второго, третьего, четвертого Hfr порядок тот же.

Что же получается? Порядок расположения признаков на хромосомной карте у Hfr один и тот же, а передаются они с разной частотой. Странное обстоятельство...

И тут исследователи сделали смелое предположение. Почему, собственно говоря, надо считать, что хромосома бактерии кишечной палочки К12 похожа на линейку, где, как числа друг за другом, уложены признаки, передающиеся по наследству? А что, если расположить их по замкнутому кругу? Так и сделали. И вышло, что у всего знаменитого "семейства" оказалась одна и та же карта хромосомы.

Все признаки стали на свои места. Однако само по себе это еще не объясняло, почему у разных "родственников" они передавались гибридам с неодинаковой частотой. Нужна была новая гипотеза...