Двойная спираль. Забытые герои сражения за ДНК - Гарет Уильямс

Рэндалл выдвинул его кандидатуру вскоре после того, как статьи о двойной спирали были опубликованы в 1953 году, но Брэгг постановил[1208], что Уилкинс не должен опередить Крика. Уилкинс не соблазнился генетическим кодом или РНК. Напротив, он был упрямо верен двойной спирали, работа над которой, в том, что касалось его, все еще не была завершена. Структура A-формы была незаконченной, оставались неопределенности даже в структуре В-формы; например, молекула сахара-дезоксирибозы была плоской в модели Уотсона – Крика, но почти наверняка складчатой в реальности. Более того, продолжали появляться другие модели[1209], в которых было две, три или четыре цепочки, соединенные силами, отличными от водородных связей между основаниями, – пара таких крамольных предложений поступила от Джерри Донохью, который делил с Уотсоном и Криком кабинет и увлечение.

Уилкинс и его команда тихо вели работу по устранению ошибок в двойной спирали. С этой целью они использовали ДНК человека[1210], полученную из белых клеток крови страдающих лейкемией пациентов; большие и лучшие рентгеновские камеры; невероятную выдержку рентгеновских снимков до восьми недель; и новый компьютер IBM с потрясающей (на тот момент) памятью в два килобайта. Хотя Крик упрекал его за то, что тот до сих пор продолжает работу, Уилкинс тратил столько времени, сколько было нужно, чтобы довести ее до ума. «Казалось, что годы пролетали»[1211], – писал позднее Уилкинс. И так оно и было – семь лет.

К тому времени они точно установили расположение[1212] каждого атома двойной спирали и сдали на слом альтернативные модели. Структура B-формы была теперь неколебима, как скала; некоторые водородные связи оказались чуть короче (10,7 Å вместо 11,0 Å), сахара складчатыми, и все сходилось великолепно (Рис. 25.2). A-форма оказалась расплющена вертикально вследствие удаления воды с 11 нуклеотидами на виток вместо десяти, а основания наклонены под углом 20 градусов к горизонтали; из-за этих характеристик рентгеновская картина получается как у правильного кристалла. Уилкинс также обнаружил еще одну более сухую структуру ДНК (C-форма), которая была полукристаллической.

На этом этапе, доказав, что двойная спираль является «основополагающей частью живой материи», Уилкинс решил, что последующие рентгеновские исследования «вероятно, не откроют чего-то, представляющего реальный интерес с биологической точки зрения»[1213]. После десятилетия с ДНК он стал искать новые сложные задачи.

Рис. 25.2. Двойная спираль, усовершенствованная Морисом Уилкинсом с коллегами. Слева: пространственная модель, демонстрирующая общую структуру двойной спирали. Справа: изображение скелета двух спиральных остовов из дезоксирибозы и фосфатов, с парами плоских оснований (вид анфас), удерживающих их вместе.

Тем временем его жизнь вступила в совершенно новую фазу. В 1955 году он встретил Патрисию Чиджи[1214], работающую учительницей в школе для детей с особыми потребностями. Она была красивой, артистичной и энергичной, а также выдержала решающее испытание, получив одобрение старшей сестры Уилкинса. Они поженились в 1958 году в регистрационном бюро с «друзьями из художественной среды» в качестве свидетелей и провели медовый месяц в Дорсете.

Ясность и совершенство

В марте 1953 года Лаборатория биомолекулярных исследований в колледже Биркбек была весьма необычным местом: видавший виды фасад рядовой застройки, за которым скрывался инкубатор блестящих идей и ученых мирового уровня. Когда Розалинд Франклин перешла туда из Королевского колледжа, ей было 33 года, не было постоянной должности, а зарплаты оставалось менее чем на год. Она проведет там четыре чрезвычайно успешных и преимущественно счастливых года и завоюет международное признание в совершенно новой области.

Франклин знала, что меняет «дворец на трущобы»[1215], пусть и с рисунками Пикассо. Ее кабинет располагался на чердаке по адресу 21 Торрингтон-плейс, а ее рентгеновская установка – на пять этажей ниже в подвале (под защитой зонтика, когда потолок протекал). Дж. Д. Бернал продолжал внушать ей уважение, несмотря на свое низкопоклонство перед Страной Советов и холодность, которую приходилось демонстрировать ему женщинам, не желавшим пополнить список его сексуальных побед. Она осваивалась медленно[1216], обладая характером, который описывали как «вспыльчивый, сложный и волевой» и привычкой проходить мимо людей по лестнице, ничего не говоря.

Ее приоритетом на ближайшее время было завершение исследования ДНК с Рэем Гослингом, которого оставили заканчивать диссертацию без руководителя. В середине апреля 1953 года, за две недели до публикации трилогии статей в журнале Nature, она получила раздраженное письмо[1217] от Джона Рэндалла, напоминавшего ей о запрете заниматься ДНК; она проигнорировала его. Журнал Acta Crystallographica («Кристаллографические труды») уже принял первые две статьи по формам A и B, но они с Гослингом послали Рэндалла куда подальше, отправив статью по A-форме[1218] в журнал Nature, которая была опубликована в июльском выпуске. Они пришли к выводу, как позднее и Уилкинс, что A-форма также является спиралью, но при удалении воды ее структура становится короче, а основания наклоняются. Позднее эта работа была названа «самым элегантным применением метода Паттерсона»[1219], хотя Уилкинс смог обнаружить в ней несколько недостатков.

Первая статья[1220] Франклин и Гослинга в журнале Acta Crystallographica была опубликована в сентябре 1953 года. Поскольку редактор получил рукопись 6 марта, это была самая первая статья, в которой высказывалось предположение, что ДНК имеет спиральную структуру. Их парфянская стрела, пущенная на прощание, была призвана показать, что передовой анализ Паттерсона подтверждал модель Уотсона – Крика в целом, но не во всех деталях. Это ознаменовало окончание диссертации Гослинга и участия Франклин в работе с ДНК.

Осенью 1953 года Франклин начала свое новое исследование, занявшись структурой вирусов. Первым в списке был вирус табачной мозаики (ВТМ), который, как показал Джим Уотсон (во время введенного Брэггом моратория), состоит из тугой спирали субъединиц, похожей на стилизованный початок кукурузы. ВТМ стал катализатором для карьеры Франклин: он поднял ее научные исследования на более высокий уровень и познакомил с помогавшими ей людьми. В число таких людей входили как новые друзья, так и бывшие соперники. Первое место среди ее новых друзей занял Аарон Клуг, блестящий кристаллограф из Южной Африки, по которому еще в возрасте 22 лет было явно видно, что он далеко пойдет[1221]. Клуг присоединился к ней в 1953 году, соблазнившись («моя судьба была предрешена»[1222]) красотой одного из сделанных Франклин рентгеновских снимков ВТМ. Среди ее бывших соперников были Фрэнсис Крик и Джим Уотсон; история с ДНК к тому времени улеглась, и оба были дружелюбны и конструктивны.