Одной из первоочередных задач молекулярной биологии того времени стало — выяснить механизм регуляции генной активности ДНК. Очевидно, что в каждый данный момент в клетке функционируют не все гены. Их действия строго упорядочены и подчинены определенной системе. Первыми такую систему для бактериальной ДНК предложили Ф. Жакоб и Ж. Моно (1964). Они показали, что нити ДНК, кроме структурных цистронов, имеют цистроны-операторы и регуляторы. Первые расположены непосредственно при структурных цистронах (обычно один оператор на серию цистронов). Они «разрешают» или «запрещают» транскрибирование иРНК структурными цистронами. Цистроны-регуляторы дают сигнал операторам, вырабатывая вещества-репрессоры. При этом вся система работает по принципу обратной связи: например, импульс на синтез фермента возникает при появлении в клетке соответствующего субстрата, который снимает репрессию оператора, и наоборот, избыток конечного продукта ферментативных реакций включает репрессор, тем самым подавляя функцию гена, продуцирующего ферменты.
В клетках высших организмов общая протяженность нитей ДНК во много раз больше, зато генетическая активность в ней составляет здесь лишь незначительную долю молекулы; остальная ее часть блокирована белками и неактивна.
Выяснением роли белков в регуляции генетической функции ДНК у растений мы начали заниматься с 1950-х годов. Сведения об этом докладывались и публиковались неоднократно, отмечу лишь, что основная часть исследований в этом плане была проведена в Уфе — уже на втором этапе моей научной биографии, где я на этом остановлюсь специально. А пока вернемся к истории развития молекулярной биологии. Ее методы и результаты их применения оказали весьма благоприятное влияние на развитие практически всех сфер биологии и обеспечили ей переход на молекулярный уровень и новую методологию мышления.
К современной молекулярной биологии приложимы все существующие ныне определения — это и наука, и методы, и уровень, и методология, и, несомненно, эпоха в истории развития биологии.
Преимущественно на базе молекулярной биологии возникли такие биотехнологии, как клеточная, хромосомная и генная инженерии, появление которых можно рассматривать как следующий этап большого подъема в биологии. От предыдущего его отличает резкое усиление внимания исследователей к надмолекулярным биологическим структурам и функциям, закономерностям биохимических и молекулярно-биологических процессов более высоких уровней организации жизни. На этом этапе ярче проявилась тенденция к поиску молекулярно-биологических и молекулярно-генетических механизмов интеграции биохимических реакций и метаболических путей в сложные жизненные функции, биологические свойства и хозяйственные признаки.
