Двойная спираль - Джеймс Уотсон

Через три дня модели атомов фосфора были готовы, и я быстро составил несколько коротких отрезков сахаро-фосфатного остова. Потом я полтора дня пытался собрать приемлемую двухцепочечную модель с этим остовом в центре спирали. Однако все возможные модели, совместимые с рентгенографическими данными о В-форме, выглядели со стереохимической точки зрения еще менее удовлетворительно, чем наши позапрошлогодние трехцепочечные. Поэтому, увидев, что Фрэнсис поглощен своей диссертацией, я отправился играть в теннис с Бертраном.

После чая я вернулся в лабораторию сказать, что, к счастью, играть в теннис мне интереснее, чем строить модели. Фрэнсис, совершенно равнодушный к чудесному весеннему дню, тут же отложил карандаш и заявил, что, во-первых, ДНК – вещь очень важная, и, во-вторых, я в один прекрасный день обнаружу всю бессмысленность подобного времяпрепровождения.

За ужином у Криков я опять задумался над тем, в чем же мы все-таки ошибаемся. Хотя я продолжал настаивать, что остов модели должен быть в центре, я тем не менее понимал, что ни один мой довод не выдерживает критики. Наконец, за кофе я признал, что мое нежелание поместить основания внутрь молекулы объясняется отчасти тем, что в этом случае число возможных моделей бесконечно увеличилось бы. И нам пришлось бы решать непосильную задачу, какая же из них верна. Но главным камнем преткновения были сами основания. Пока они оставались снаружи, о них можно было не думать. Но стоило поместить их внутрь, и мы оказывались перед пугающей проблемой – как уложить рядом две или несколько цепей с нерегулярной последовательностью оснований. Тут уж Фрэнсису пришлось признаться, что он не видит даже намека на решение. Поэтому когда я вышел из их квартиры на улицу, у Фрэнсиса осталось твердое убеждение, что я не стану заниматься моделями с центральным расположением оснований, до тех пор пока он не подыщет хоть какого-нибудь правдоподобного довода в их пользу.

Однако на следующее утро, разобрав особенно гнусную молекулу с остовом в центре, я решил, что меня не убудет, если я несколько дней потрачу на попытку расположить остов снаружи. Это означало, что основаниями можно пока не заниматься, что, впрочем, было неизбежно, так как мастерской требовалась неделя, чтобы изготовить для нас жестяные пластинки, вырезанные в форме пуриновых и пиримидиновых оснований.

Изогнуть внешний остов таким образом, чтобы он соответствовал рентгенографическим данным, было просто. И Фрэнсис и я считали, что наиболее удовлетворительный угол поворота между двумя соседними основаниями составляет от 30 до 40°: угол вдвое больше или вдвое меньше несовместим с соответствующим углом между валентными связями. Поэтому если остов находится снаружи, кристаллографический период в 34 ? должен был означать расстояние вдоль оси спирали, необходимое для полного оборота. Тут Фрэнсис начал проявлять признаки интереса и все чаше отрывался от своих вычислений, чтобы поглядеть на модель. Тем не менее и он и я без всяких колебаний прервали работу на субботу и воскресенье. В субботу в Тринити был вечер, а в воскресенье Крики ждали Мориса, который еще задолго до получения рукописи Полинга обещал приехать к ним в гости.

Хотя это был светский визит, Морису не дали забыть про ДНК. Не успел он войти в дом, как Фрэнсис начал расспрашивать его про В-форму. Но к концу обеда он знал ровно столько, сколько знал я еще неделю назад. Даже уверения Питера, что его отец вскоре возьмется за дело, не повлияли на Мориса.

Он снова подчеркнул, что намерен отложить работу с моделями до ухода Рози, то есть на полтора месяца. Фрэнсис воспользовался случаем и спросил, не будет ли Морис возражать, если мы займемся моделями ДНК. Когда Морис не спеша ответил, что возражать не будет, мое сердце опять забилось нормально. Но если бы он ответил, что будет возражать, мы бы все равно не отступились.

25

Фрэнсис все больше тревожился из-за того, что я перестал работать над молекулярными моделями. Сам он появлялся в лаборатории не раньше десяти, и я обычно уже сидел там, но это дела не меняло. Чуть ли не каждый день после обеденного перерыва он то и дело раздраженно косился на заброшенный полинуклеотидный остов, зная, что я тем временем играю где-нибудь в теннис. Да и после чая я показывался в лаборатории лишь на несколько минут и, немного поработав, убегал к Камилле выпить хересу с ее девушками. Брюзжание Фрэнсиса меня не беспокоило – усовершенствовать дальше наш последний остов не имело смысла, пока не будет решена проблема оснований.

По вечерам я ходил в кино, смутно надеясь, что вот-вот меня осенит нужная идея. Порой всеядная погоня за киногрезами кончалась плачевно – особенно подвел меня «Экстаз». Мы с Питером по молодости лет не успели в свое время посмотреть, как Хэди Ламарр резвится на экране в голом виде, а потому, когда настал долгожданный вечер, мы, захватив Элизабет, отправились в кинотеатр «Рекс». Однако единственные кадры, которые не изуродовал английский цензор, ограничивались перевернутым отражением в воде. Не досмотрев и половины фильма, мы дружно присоединились к яростному хору возмущенных студентов, заглушая дублированные слова неистовой страсти.

Но даже во время демонстрации хорошего фильма я все равно не мог забыть об основаниях. Где-то в глубине моего сознания постоянно пряталась мысль, что мы наконец построили стереохимически правдоподобную конфигурацию сахаро-фосфатного остова. К тому же теперь можно было не опасаться, что эта конфигурация окажется несовместимой с экспериментальными данными. К этому времени она уже была сверена с точными измерениями Рози. Рози, конечно, не давала нам этих данных. Собственно говоря, в Кингз-колледже никто не подозревал, что они у нас есть. Мы заполучили их благодаря тому обстоятельству, что Макс был включен в комиссию, которую Совет медицинских исследований назначил для проверки научной деятельности лаборатории Рэндолла. Рэндолл хотел убедить комиссию в плодотворности работы своей группы, а потому велел сотрудникам составить подробный отчет об их достижениях. В надлежащее время отчет был размножен и разослан обычным порядком всем членам комиссии. Как только Макс увидел разделы, написанные Рози и Морисом, он принес этот отчет нам с Фрэнсисом. Наскоро просмотрев его, Фрэнсис с облегчением понял, что после посещения Кингз-колледжа я правильно сообщил ему основные параметры В-формы. Поэтому в нашу конфигурацию остова понадобилось внести лишь небольшие исправления.

Обычно только поздно вечером, вернувшись домой, я пытался разгадать тайну оснований. Их формулы приведены в небольшой книге Дж.Н. Дэвидсон, «Биохимия нуклеиновых кислот», и у меня в Клэр был ее экземпляр. Поэтому я не сомневался, что правильно рисую крохотное изображение оснований. Мне хотелось расположить основания в центре молекулы таким образом, чтобы внешние цепи оказались совершенно регулярными, то есть чтобы сахаро-фосфатные группы каждого нуклеотида имели одинаковую пространственную конфигурацию. Но всякий раз, пытаясь решить эту задачу, я наталкивался на препятствие, заключавшееся в том, что у всех четырех оснований совершенно разная форма. Кроме того, у нас были причины считать, что последовательность оснований в любой полинуклеотидной цепи весьма нерегулярна.

И если просто наугад скручивать две такие цепи, получалась чепуха. Основания покрупнее кое-где должны были соприкасаться, а там, где друг против друга располагались основания поменьше, между ними приходилось оставлять промежуток, ибо соответствующие участки остова недопустимо прогибались. Чтобы этого избежать, нужно было придумать какой-нибудь хитрый прием.

Приходилось ломать голову и над тем, каким образом переплетенные цепи удерживаются вместе благодаря водородным связям между основаниями. Хотя более года назад мы с Фрэнсисом решили, что между основаниями не могут образовываться регулярные водородные связи, теперь стало ясно, что мы были неправы. Наблюдения, показывавшие, что один или несколько атомов водорода в каждом из оснований могут занимать разное положение (таутомерные превращения), заставили нас было прийти к выводу, что все возможные таутомерные формы данного основания встречаются одинаково часто.

Но недавно, перечитывая статьи Дж.М. Гэлланда и Д.О. Джордана о кислотном и щелочном титровании ДНК, я в конце концов убедился в справедливости их заключения, что большинство оснований (если не все) образует водородные связи с другими основаниями. И что еще важнее – эти водородные связи возникают и при очень низких концентрациях ДНК, а значит, они связывают между собой основания, принадлежащие одной и той же молекуле. Кроме того, рентгеновские данные свидетельствовали о том, что все исследованные в чистом виде основания образуют столько нерегулярных водородных связей, сколько допускают законы стереохимии. Таким образом, все дело заключалось в существовании некоего правила, которое управляет образованием водородных связей между основаниями.