Трудный характер

Убедившись в делимости гена rII, Бензер сделал попытку построить карту только этой микрообласти (если можно так сказать) на хромосоме фага Т4, точнее, он собирался построить карту одного гена.

Ученый предположил, что все многочисленные rII-мутанты, которые хранились в его лабораторном холодильнике, - точечные. Каждый из них должен был при скрещивании с неаллельным ему мутантом (у которого мутация поразила другое место гена rII) давать (хотя и. чрезвычайно редко) рекомбинантов дикого типа. Этому правилу послушно следовали большинство мутантов Бензера. Но не все. "Трудный" характер строптивого мутанта проявлялся в том, что он ни при каких условиях не давал рекомбинантов дикого типа. Может, потому, что имел мутации сразу в нескольких местах области rII?

Новые сотни опытов скрещивания помогли осветить эту загадку. "Трудные" мутанты оказались... делениями и неведомо как утратили целый кусок хромосомы. У иных была потеряна вся область rII, у других - большая или меньшая се часть. Стало понятным, почему "трудный" мутант не давал возврата (реверсии) в дикий тип - ведь утраченное восстановить нельзя. Деления может захватить от одной до сотен и тысяч пар нуклеотидов.

Между тем в других опытах "белые пятна" в области хромосомы фага заполнялись все новыми и новыми точками. И Бензер замыслил нанести на карту... нуклеотиды. Такого не предпринимал еще ни один генетик в мире! Это был неслыханный труд по скрещиванию сотен мутантов. И быть может, ученый никогда бы не осилил его, если бы ему не пришла удачная мысль использовать для картирования мутанты с делениями в области rII.

Бензер выбрал себе в помощники 7 фагов и назвал их мутантами-анализаторами. У каждого не хватало какого-либо участка хромосомы в области rII: у первого, например, отсутствовала вся область, у второго - примерно две седьмых, у третьего - пять седьмых, у четвертого - шесть седьмых и т. д. В соответствии с этим ученый условно разделил область на 7 сегментов. Скрещивая 7 мутантов-анализаторов с точечными rII-мутантами, он легко находил место мутации на хромосоме фага.

Методика опытов была упрощена до крайности. Культуру кишечной палочки заражали каплей испытуемого мутанта и каплей фага-анализатора. Каждый мутант проверяли в опытах скрещивания со всеми 7 фагами-анализаторами. После нескольких минут, в течение которых оба фага адсорбировались на бактериях, каплю смеси помещали на чашку с кишечной палочкой К, где, как уже известно, размножался только фаг дикого типа. Поверхность капли в этом месте напоминала губку. Тогда Бензер переводил взгляд на карты гена rII у мутантов-анализаторов. Закон был один: дикий тип фага мог возникнуть при скрещивании лишь в том единственном случае, если деления не перекрывает участка с точечной мутацией.

С помощью фагов-анализаторов исследователь подразделил ген rII на 47 (!!) сегментов. Делал он это так. Сначала находил место для мутации в одном из 7 крупных А-сегментов. Потом, пользуясь дополнительным набором анализаторов, выявлял место мутации в субсегменте и действовал так, пока с точностью не устанавливал место мутации на карте.

Этот остроумный метод позволил Бензеру совершить научный подвиг. Не будь его, наука, возможно, до сих пор не имела бы ни малейшего понятия о тонкой структуре гена. Ведь по мере возрастания в арифметической прогрессии количества выявленных мутаций число скрещиваний, необходимых для их картирования, возрастает в геометрической прогрессии. Обычным методом никогда не одолеть бы такой горы опытов.