И.А. Рапопорт
ОТЧЕТ О НАУЧНОЙ РАБОТЕ
(23 мая 1947 г.)1
Будучи студентом Ленинградского университета, оконченного мною в 1935 г., выполнил две экспериментальные работы о влиянии лучей Букки на мутации и связи между нерасхождением первой и четвертой хромосом. На первом курсе участвовал в составлении "Хрестоматии по эволюционному учению" (Ленинград, 1934). Дипломная работа включала подробную сводку [литературы] по нерасхождению хромосом.
В период аспирантуры выполнил ряд экспериментальных работ по многократным линейным повторениям хромосом. Были синтезированы новые сложные генные комплексы, представляющие интерес при изучении направленной наследственной изменчивости, а также и конъюгации хромосом. В особом исследовании (1940) доказана реальность процесса фрагментации путем анализа разрывов сцепленных половых хромосом с инверсией и дифференциальными метками в каждом плече.
Несколько работ посвящены изучению эмбриональных превращений у двукрылых при помощи генетических методов. Установлено, что двукрылых неправильно считают образцом мозаичного типа развития2, а также даны новые материалы, существенные для трактовки некоторых проблем эволюционной теории и систематики.
В феногенетических опытах (1936-1941) установлена ферментативная природа большинства морфогенных веществ, образование этих продуктов в эквимолекулярных количествах и найдены индуцированные химические модификации, копирующие все главные типы наследственных изменений. Установлена зависимость между симметрией организма и определенными оптически активными веществами.
Висследованияхпохимиигена,подготовленныхизучениемморфогенных веществ, найдено восемь рядов соединений (по одному-двум веществам из каждого ряда), дающих не меньше мутаций, чем Х-лучи, и очень удобных для анализа генной структуры. Среди них есть несколько реакций с аминогруппами и несколько реакций с карбоксильными группами.
Продолжаюначатыев 1938г.исследованиянаследственныхииндуцированных новообразований у насекомых.
Не вел научную работу более четырех лет, так как находился в действующей армии.
1Ар. РАН. Ф. 411. Оп. 39. Д. 1419. Л. 15 (машинописный подлинник).
2См. Комментарии.
79
Н.П. Дубинин
О РАБОТАХ И.А. РАПОПОРТА1
И.А. Рапопорт в 1935 г. окончил Ленинградский университет, был принят в аспирантуру при Институте экспериментальной биологии и по окончании ее в 1938 г. был оставлен в институте в должности старшего научного сотрудника.
Еще будучи студентом и аспирантом, И.А. Рапопорт выпустил и опубликовал ряд литературных исследований, посвященных вопросам расхождения хромосом при редукционном делении и по вопросам мутаций.
Работая аспирантом, А.И. Рапопорт обнаружил незаурядную эрудицию, которая в настоящее время очень выгодно отличает его от многих узких специалистов. Знание ряда иностранных языков позволяет ему в полном объеме быть в курсе мировой литературы. Будучи аспирантом, И.А. Рапопорт собрал полную литературу и написал исчерпывающую сводку (монографию), посвященную вопросам нерасхождения хромосом. Уже в своих ранних работах И.А. Рапопорт обнаружил знание генетических методов исследования и умение самостоятельно ставить и анализировать сложные вопросы. В кандидатской диссертации (защита в 1938 г.) (в мае 1939 г. - О.С.), посвященной исследованию природы и эволюционной роли линейных повторений внутри хромосомы, он с особой силой проявил свои способности оригинального экспериментатора. В этой работе ему удалось показать существование особого типа направленной изменчивости, вызываемой своеобразной конъюгацией хромосом в силу наличия в них линейного повторения. Эта же работа дала ряд новых факторов о структуре хромосом.
В 1938-1941 гг. И.А. Рапопорт с успехом разрабатывает вопросы феногенетики. Ему удалось установить явление хемоморфозов. Было показано, что целый ряд органических и неорганических соединений имеет специфический эффект на развитие, вызывая изменения, часто совпадающие с известными наследственно обусловленными типами развития. Этим исследованием был открыт особый путь к анализу важнейшей проблемы о параллелизме наследственной и ненаследственной изменчивости.
После исследования по морфозам И.А. Рапопорт еще ближе подходит к проблемам индивидуального развития и работает в области, пограничной между механикой развития и генетикой. Две его работы посвящены анализу генетическими методами явления детерминации органов.
В1943 г., находясь на командирском сборе в Москве, Рапопорт защищает диссертацию на степень доктора биологических наук, представленную весной 1941 г.
В1945 г. Рапопорт, вернувшись с фронта из рядов Советской Армии, развернул кипучую работу по разработке вопроса о вызывании
мутаций при помощи химических воздействий. Эти работы увенчались
1 Ар. РАН. Ф. 411. Оп. 4а. Д. 547. Л. 81, 82 (машинописная копия).
80
крупными успехами. Рапопорт доказал, что ряд химических факторов способны вызывать изменчивость генов, не уступая по силе жестким дозам лучистой энергии. Принципиально важным в этих работах является новый подход к химии гена, поскольку Рапопорт дал серьезные свидетельства, что при вызывании мутаций происходит химическая реакция между реактивом и геном.
И.А. Рапопорт является автором 35 экспериментальных работ по генетике. Безусловно, считаю необходимым оставить доктора наук, старшего научного сотрудника И.А. Рапопорта в составе старших научных сотрудников Лаборатории цитогенетики Института цитологии, гистологии и эмбриологии Академии наук СССР.
О.Г. Строева
ОТКРЫТИЕ ХИМИЧЕСКИХ МУТАГЕНОВ1
Согласно нескольким справочным изданиям первым химический мутагенез открыл Владимир Владимирович Сахаров (1932). Называют и другие имена, например, М.Е. Лобашева2, а на Нобелевскую премию за это открытие в 1962 г. были выдвинуты кандидатуры Иосифа Абрамовича Рапопорта и Шарлотта Ауэрбах. Где же истина?
В 1916 г. Н.К. Кольцов на заседании Общества Московского научного института представил план работ создаваемого Института экспериментальной биологии, куда включил проблему экспериментального видообразования. По его мнению, наиболее надежный путь к разрешению этой задачи намечался мутационной теорией - отсюда особый интерес Кольцова к проблеме экспериментального мутагенеза. Радиационный мутагенез был открыт Г. Меллером в 1927 г., за что в 1946 г. он получил Нобелевскую премию. Честь открытия химического мутагенеза принадлежит Кольцовской школе.
В 1938 г. Н.К. Кольцов писал3: "В своих опытах с активацией партеногенетических яиц тутового шелкопряда (1931) я убедился, что при воздействии на яйца, защищенные непроницаемой для воды яйцевой скорлупой, такие сильно действующие вещества, как соли Hg, J, Ag, Mn, Fe, в ничтожных количествах проникают в плазму <...> и побуждают женское ядро к митотическому делению, выбрасыванию направительных телец и дроблению. В связи с этим наблюдением я предложил В.В. Сахарову применить кратковременное воздействие йодом, марганцем и другими, испробованными мною веществами к яйцам дрозофилы для искусственного воздействия на мутационный процесс дрозофилы. По
1В несколько ином варианте статья была опубликована в журнале "Природа" (1997. № 1).
2Лобашев Михаил Ефимович (1907-1971) - генетик, доктор биологических наук, профессор, с 1957 г. заведующий кафедрой генетики и селекции ЛГУ.
3Кольцов Н.К. О возможности планомерного создания новых генотипов путем кариокластических воздействий // Биол. журн. 1938. Т. 7. С. 679-697.
81
этому методу В.В. Сахаровым и его учениками было проведено несколько исследований, давших в общем, по-видимому, положительные результаты". В.В. Сахаров, работая по замыслу Кольцова, использовал 10% раствор йода. По анализу видимых мутаций, сцепленных с полом, в потомстве второго поколения он нашел передаваемые по наследству новые мутации Notch, "дирижабль", "prune" и "темный". В пяти опытах было проанализировано потомство 47 самок: в первом поколении - 2186 особей и во втором - 43034. М.Е. Лобашев и Ф.А. Смирнов (1934) в качестве химического мутагена применили уксусную кислоту и на 1109 культурах дрозофилы во втором поколении выявили одну летальную мутацию: выход мутаций 0,090% в опыте против 0,086% в контроле5. В итоговой статье (1938) Сахаров пишет: "До настоящего времени мы не имеем в руках такого химического фактора или специфической методики, которые могли бы позволить решать с их помощью какиелибо из поставленных перед нами задач"6.
Параллельно с В.В. Сахаровым над проблемой химического мутагенеза в Кольцовском институте работал И.А. Рапопорт, которому удалось незадолго до начала Отечественной войны найти сильные химические мутагены, по своей эффективности не уступавшие действию ионизирующей радиации. Однако опубликовать свои первые результаты он не успел, потому что в июне 1941 г. ушел добровольцем на фронт. Его первая публикация, посвященная открытию химических мутагенов, "Карбонильные соединения и химический механизм мутаций" вышла в 1946 г., и за ней последовала серия статей в 1947 и 1948 гг. о новых сильных химических мутагенах7. Эти работы, изданные на русском языке, в августе 1948 г. были "закрыты" на целое десятилетие вследствие решений "исторической" сессии ВАСХНИЛ, после которой генетика как наука в нашей стране была запрещена, а сам Рапопорт оказался безработным. Последующие его публикации, посвященные химическому мутагенезу, оказались возможными только через 12 лет.
В 1946 г. из печати вышла работа Ш. Ауэрбах и Дж. Робсона8, также посвященная открытию сильного химического мутагена. Это был иприт (горчичный газ). Предложение испробовать это вещество на мутагенную активность исходило от Робсона, который в начале Второй мировой войны изучал фармакологию военных отравляющих веществ. Сходство между ожогами, вызываемыми действием рентгеновского облучения и иприта, вместе с наблюдением, что иприт подавляет митозы в гормонально стимулированном влагалище у мышей, позволило ему предположить возможность радиомиметического действия иприта, и он
4Сахаров В.В. Йод как химический фактор, действующий на мутационный процесс у Drosophila melanogaster // Биол. журн. 1932. Т. 1. Вып. 3-4. С. 1-8.
5Лобашев М.Е., Смирнов Ф.А. К природе действия химических агентов на мутационные процессы у Drosophila melanogaster // Докл. АН СССР. 1934. Т. 3. Вып. 3. С. 174-176 и
307-311.
6Сахаров В.В. Специфичность действия мутационных факторов // Биол. журн. 1938. Т. 7. №3. С. 595-618.
7Иосиф Абрамович Рапопорт. Биобиблиография. М.: Наука, 1993.
8Auerbach Ch., Robson J. Chemical Production of Mutation // Nature. 1946. Vol. 157. P. 302.
82
обратился к генетику Ш. Ауэрбах. После испытания ряда производных горчичного газа на мутагенную активность в работах 1942-1944 гг. Ауэрбах и Робсон опубликовали в 1946 г. сообщение, в котором подтвердили данные о том, что иприт является сильным химическим мутагеном, вызывающим у дрозофилы 25% индуцированных мутаций. Проверка на мутагенную активность других отравляющих веществ не привела к успеху, т.е. исследователям не удалось найти закономерности, позволяющей планомерно выявлять новые эффективные химические мутагены.
Эта работа, опубликованная в "Nature", сразу стала достоянием мировой науки. Несмотря на столь различную судьбу авторов обоих циклов работ, приоритет открытия химического мутагенеза, согласно общепринятому мнению, принадлежит Рапопорту и Ауэрбах, и оба они были выдвинуты в качестве кандидатов на Нобелевскую премию, присуждение которой, однако, не состоялось вследствие особой позиции, занятой руководством нашей страны того времени.
В отличие от других исследователей И.А. Рапопорту принадлежит честь нахождения ключа к поиску эффективных химических мутагенов, поэтому его первый успех и все последующие открытия отнюдь не были делом случая. Интерес к этой проблеме появился у него в студенческие годы. По-видимому, это произошло под влиянием Н.К. Кольцова, который в 1932 г. (год публикации статьи В.В. Сахарова об открытии химического мутагенеза!) приехал в Ленинград и в лаборатории Насонова прочитал доклад о работах руководимого им института, что мы знаем из очерка Рапопорта "Кольцов, каким я его помню".
Из рассказов И.А. Рапопорта известно, что работать на дрозофиле
впоисках химических мутагенов он начал самостоятельно на втором курсе ЛГУ и ко времени окончания университета уже представлял себе,
вкаком направлении необходимо было вести дальнейшие поиски. Его
кандидатская работа не имела отношения к проблеме химического мутагенеза, которым он занимался параллельно и в некоторых отношениях как бы и подпольно. О том. что это было так, я могла судить уже по тому, что в лаборатории Дубинина Рапопорт своего секрета не открыл. Я не раз слышала, как В.В. Сахаров, приглашая Иосифа Абрамовича прочитать лекцию на генетической секции Московского общества испытателей природы, когда это стало возможно в конце 50-х годов, спрашивал: "Иосиф Абрамович, когда же Вы нам расскажете, как Вы открыли химический мутагенез?". Рапопорт в ответ только улыбался.
Н.К. Кольцов, видимо, также не был полностью посвящен в общую стратегию его поиска. О этом свидетельствует следующий абзац из докладной записки Кольцова о работах ИЭБ в 1938 г.: "В настоящее время изучается возникновение ненаследственных морфозов под воздействием различных химических веществ. Это влияние не имеет ничего общего с вызыванием химическими воздействиями генных мутаций, которое впервые было установлено работами нашего Института"9. Для "секрета", как мне кажется, были две причины. Во-первых, Рапопорт вел
9 Ар. РАН. Ф. 570. Оп. 1(1938). Д. 95. Л. 68.
83