Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле
Шрифт:
В 1950 году Джон Рендалл (начальник Уилкинса) нанял нового кристаллографа, Розалинд Франклин. Рендалл сразу внес путаницу, сообщив Франклин в письме, что ей якобы предстоит самой заниматься всеми исследованиями, связанными с ДНК. В результате вернувшийся из отпуска Уилкинс очень расстроился при виде Франклин, которая усердно изучала его любимый объект. Это недоразумение легко было исправить, но, к сожалению, никто из действующих лиц не блистал навыками работы в команде. Если Уилкинс был тихим и спокойным, то Франклин отличалась напористостью и даже резкостью.
Ко всему прочему Франклин пришлось столкнуться с проявлениями сексизма. Есть разные мнения о том, насколько велика
Третьим в этой не слишком благополучной команде стал Джеймс Уотсон, защитивший свою диссертацию в 22 года. Исследования ДНК привлекали Уотсона с тех пор, как он узнал об эксперименте Херши и Чейз и услышал доклад Уилкинса, в ходе которого тот показал рентгеновские снимки кристаллов ДНК. В итоге Уотсон оказался в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, где он делил кабинет с Фрэнсисом Криком, очередным бывшим-физиком-ныне-биологом. Крику было за тридцать, однако диссертацию он еще не защитил. Его предыдущий проект был прерван войной, а конкретнее – бомбой, пробившей потолок лаборатории и уничтожившей все оборудование[115]. Уотсон и Крик, можно сказать, нашли друг друга. Оба были настроены решительно и планировали узнать структуру ДНК первыми, причем желательно без проведения каких-либо экспериментов.
Итак, все участники вышли на старт и гонка началась.
21 ноября 1951 года Франклин получила несколько новых снимков ДНК, из которых следовала спиральная форма молекулы, а также то, что ДНК может иметь несколько цепочек, направленных в противоположные стороны. Уотсон присутствовал на докладе Франклин, но ничего не записывал и вместо этого, по его собственному признанию, разглядывал саму докладчицу. В результате он смог пересказать доклад Крику лишь в очень сокращенном варианте, что и привело к печальному итогу: предложенная этим дуэтом первая модель ДНК оказалась совершенно неправильной. Это были три цепочки из сахаров и фосфатов, переплетенные между собой и образующие спираль, из которой наружу, словно шипы, торчали азотистые основания. Авторы данной модели попали в очень неловкое положение, когда пригласили Франклин и Уилкинса и показали им свое детище. Франклин с ходу объяснила, почему такая модель не может соответствовать данным рентгеноструктурного анализа.
Весь 1952 год работа почти не двигалась с места. Франклин продолжала делать все новые рентгеновские снимки, но в итоге вынуждена была признать, что в одном Уотсон и Крик таки правы: ДНК – это действительно нечто спиральной формы с неизвестным количеством цепочек. Что касается самих Крика и Уотсона, то они большую часть 1952-го занимались другими делами и вернулись к работе только в январе 1953 года, когда узнали, что одна американская исследовательская группа заявила, будто разгадала структуру ДНК. Впрочем, дуэт вздохнул с облегчением, услышав, что предложенная американцами модель оказалась ошибочной.
Итак, Уотсон приезжает в Королевский колледж. В очередной раз поссорившись с Франклин, заходит в кабинет к Уилкинсу. А тот демонстрирует ему последний
Разгаданная наконец структура ДНК поражает своей простотой. Она содержит две цепочки, закрученные друг относительно друга, словно волокна в канате или две винтовые лестницы, ведущие в противоположные стороны. Каждая такая цепочка состоит из чередующихся остатков сахара и фосфатов. Цепочки удерживают вместе связи между основаниями в паре: аденином и тимином либо цитозином и гуанином. Наглядным будет и сравнение с пожарной лестницей, в которой пары оснований служат перекладинами. Вот только такая пожарная лестница еще и закручена вокруг своей оси так, что стала спиралью.
Свою статью Уотсон и Крик заканчивают дерзким и подзадоривающим заявлением: “Мы не можем не отметить, что принятое нами за основу утверждение о специфичном образовании пар оснований напрямую указывает на возможный механизм копирования генетической информации”. Мысль, которая пришла им на ум и которую они не дали себе труда сформулировать, – это мысль о том, что ДНК способна разделяться на две отдельные цепочки. Далее каждая из них может захватывать проплывающие мимо нуклеотиды. Вновь образующиеся цепочки всегда будут иметь правильную последовательность из соответствующих друг другу пар нуклеотидов – иначе они просто не смогли бы встроиться в нее.
Описание структуры ДНК Уотсоном и Криком было опубликовано в апрельском номере журнала Nature[116]. Эта короткая заметка сопровождалась статьями Уилкинса и Франклин, которые описывали результаты рентгеновской кристаллографии[117]. Каким бы сложным и в чем-то даже сомнительным ни выглядел рабочий процесс выяснения структуры ДНК, итогом его стало одно из самых выдающихся научных открытий в истории. Ученые “сорвали маску” с молекулы, находящейся в основе всей наследственности. Сделанное открытие пролило свет на то, как именно живые организмы передают признаки своим потомкам. Теперь всякая гипотеза о возникновении жизни должна была объяснять и возникновение ДНК.
Однако журналисты практически проигнорировали это открытие. И если опубликованное несколькими месяцами ранее исследование Миллера было буквально разнесено по различным СМИ, то работе Уотсона, Крика, Франклин и Уилкинса пресса уделила лишь малую толику внимания. Со временем, впрочем, оно все же получило должную оценку: Крик, Уотсон и Уилкинс разделили Нобелевскую премию 1962 года по физиологии и медицине[118]. Франклин же, к сожалению, умерла от рака яичника четырьмя годами ранее, в возрасте тридцати семи лет.