Двойная спираль. Забытые герои сражения за ДНК - Гарет Уильямс

1950 года[825]. По дороге он посетил различные американские центры передовых технологий, в том числе Эрвина Чаргаффа в Колумбийском университете, но в его лекции эта встреча никак не упоминалась. Лекция «Приключения в молекулярной биологии» была образцом речи старого доброго Астбери: элегантная, увлекательная и усеянная ужасными каламбурами вроде «разматывать» историю «материи жизни». Он представился как физик, который «с головой ушел в биологию»[826] и соблазнился «радостями молекулярной биологии» («сочетание, которое я очень люблю и давно пытаюсь пропагандировать, хотя и не я его придумал»).

Практически все 40 страниц лекции были посвящены «материям жизни» – шерсть, валония («глаз моряка»), коллаген – с отступлениями о перманентной завивке и одежде, связанной из арахисового белка. ДНК заслужила меньше страницы, включая признание того, что «мы не смогли продвинуться так сильно, как нам хотелось бы»[827]; он мог сказать все то же самое, что и в 1946, 1943 и 1938 годах. Куда больше он жаждал поделиться своей новейшей страстью: жгутики бактерий, которые приносили ему величайшую «молекулярную радость»[828]. Астбери вновь пошел дальше, а ДНК оставалась в прошлом.

Мирски прочитал свою Гарвеевскую лекцию[829] прямо перед Рождеством. Он отметил, что просто «поразительно», какой малый вклад внесла химия в хромосомную теорию наследственности, но настаивал, что вскоре это изменится. Его исследования ДНК охватывали все царство животных – двоякодышащие рыбы, гуси, жабы, человек, губки, черви и медузы – с подробным биохимическим анализом хитроумно изолированных хромосом. Его выступление было всеобъемлющим, но имелись некоторые значительные упущения. Почему-то не прозвучала обычная мантра Мирски, что гены могут быть только белками. Его единственной аллюзией к составу генов были странные заявления, что «ДНК является частью зародышевого материала»[830] и что «хроматин может формировать питательный материал для носителей единиц наследственности».

Он также не упомянул об исследовании[831], опубликованном полутора годами ранее У. П. Дж. Лэмбом из новой Биофизической лаборатории Совета по медицинским исследованиям в Королевском колледже и продемонстрировавшем (с помощью электронной микроскопии), что «изолированные хромосомы» Мирски были лишь клочьями хроматинового мусора, вырванными кухонным блендером из разбитых вдребезги ядер. И, конечно же, Мирски избегал какого-либо упоминания Освальда Эвери или его еретической концепции, что «гены = ДНК».

Доступные, но невидимые

Два молодых человека могли бы завершить эту историю захватывающим поворотом. Оба были аспирантами, брошенными на произвол судьбы своими руководителями, так что они так и не опубликовали и даже не представили некоторые свои ключевые открытия. Их грандиозные идеи игнорировались на протяжении трех лет в одном случае и полувека в другом.

Первым был Майкл Крит[832], один из трех последних аспирантов Мэссона Гулланда в Ноттингемском университетском колледже. У Крита было мало возможностей насладиться своей статьей о своеобразном поведении ДНК при крайних значениях кислотности. Она была опубликована в период катастроф – внезапный уход Гулланда, а затем его гибель – а поскольку исследовательская группа распадалась, Крит отчаянно пытался найти новое место. Он подал заявку в Кембридж, но она была отклонена, поскольку он защитил диссертацию не в университете в собственном смысле слова[833], так что он отправился в Лондон работать над инсулином.

Главная мысль Крита могла бы быть одним из самых дальновидных предложений Ноттингемской группы; вместо этого она оставалась невидимой в экземпляре его диссертации, хранившемся в библиотеке колледжа. Гулланд мог никогда его не видеть, а экзаменаторы Крита, по-видимому, пропустили диссертацию мимо ушей. Безусловно, никто не был достаточно заинтересован, чтобы побудить его публиковаться. Крит довел до логического завершения умозаключение, что водородные связи между основаниями «служили для поддержания» структуры «частицы» ДНК. Он предположил, что ДНК была не большой стопкой пенни с фосфатным остовом, а серией частично перекрывавшихся коротких прямых отрезков. Результат напоминал основательно сломанную лестницу (Рис. 19.2). Его прозрение содержалось в простом наброске[834], умещенном в нижней части страницы, и нескольких строках текста: «Цепочки, являющиеся составными частями, соединяются по всей длине их обеих водородными связями между пуринами одной цепочки и пиримидинами другой, и наоборот»[835]. Так было высказано первое предположение о том, что ДНК может состоять из двух нитей – пусть и поделенных на маленькие отрезки – и что эти нити могут соединяться водородными связями между пурином и пиримидином противоположной нити.

Теперь возьмем Свена Ферберга, второго покинутого аспиранта. После публикации своей краткой заметки о структуре цитидина в 1948 году Ферберг разработал гипотетические структуры ДНК с помощью каркасных молекул, сделанных из медной проволоки. Как и набросок Крита, они были спрятаны внутри его диссертации, сданной в библиотеку Лондонского университета. Предпочитаемая им модель[836] предполагает у ДНК наличие идущего вертикально сахаро-фосфатного остова, от которого основания отходят под прямыми углами в горизонтальной плоскости. Она образует одну нить – но она не прямая. Молекула ДНК свернута в красивую правильную спираль с восемью основаниями на изгиб.

Рис. 19.2. Молекулярная структура ДНК, предложенная Майклом Критом. Она состояла из двух цепочек, удерживаемых вместе водородными связями, которые соединяют пурин одной цепочки с пиримидином другой.

Кто знает, какая структура ДНК могла бы появиться, если бы Майкла Крита и Свена Ферберга поместили в одну комнату когда-нибудь весной 1949 года и дали им время и пространство для нестандартного мышления. Двунитевая по всей длине? Сахаро-фосфатный остов с внешней стороны, а основания обращены внутрь? Две нити удерживаются вместе водородными связями, соединяющими пурины одной нити с пиримидинами другой? А может быть, все вместе закручивается в двойную спираль?

Глава 20

Обмен мнениями[837]

Королевский колледж (девиз: «Святость и мудрость»), основанный в 1829 году, был одним из первоначальных составных элементов Лондонского университета. Он расположен к востоку от Трафальгарской площади, зажатый между Темзой и улицей Стрэнд, где транспортные потоки огибают островок, на котором возвышается построенная Реном церковь Сент-Мэри-ле-Стрэнд. Вокзал Ватерлоо находится на другом берегу реки: чтобы прийти с него, можно совершить бодрящую десятиминутную прогулку по мосту Ватерлоо – но не для члена Королевского общества профессора Джона Рэндалла, которого каждое утро у поезда встречает шофер[838] и отвозит вместе с галстуком-бабочкой и портфелем в Отделение биофизики Совета по медицинским исследованиям.

Рэндалл перебрался из Сент-Эндрюсского университета в сентябре 1946 года, взяв с собой Мориса Уилкинса и четырех других исследователей. Первое