Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК - Ховард Маркел. Страница 53


О книге
как никогда. В ее экспериментах требовалось делать снимки под множеством разных углов и с разными настройками оборудования. Это было очень трудоемко и сопровождалось опасным воздействием рентгеновского излучения в таких дозах, какие сейчас считаются совершенно недопустимыми. К весне Розалинд и Гослинг научились мастерски подготавливать и устанавливать в аппарате образцы и получали все более четкие рентгенограммы обеих форм ДНК – «сухой» (А) и гидратированной (В).

В начале лета Франклин переключилась на кропотливую, но спокойную работу – расчеты по рентгенограммам. В ее состоянии духа это было благом. Для интерпретации данных она использовала функции Паттерсона {858}. Этот подход, разработанный в 1935 г. британским специалистом по рентгеновской кристаллографии Артуром Паттерсоном, дает карту межатомных векторов для изучаемой молекулы. Межатомный вектор описывает положение двух атомов относительно друг друга. Расчет точек карты делается на основании интенсивностей дифракционных пятен (рефлексов). По набору межатомных векторов определяют структуру молекулы {859}.

Для определения молекулярной структуры использование функций Паттерсона предпочтительно, когда мало надежных данных. Если молекула имеет правильную или повторяющуюся структуру, этот метод дает основу для построения структуры в трех измерениях. Карта Паттерсона похожа на топографическую карту с контурными линиями – сплошные петли и изгибы, словно какой-то неровный рельеф. Хорас Джадсон заметил: «Измыслить, исходя из этой карты, реальную структуру – такая головоломная задача, что мозг словно проходит через сито» {860}. Из-за сложности этого метода Макс Перуц и Джон Кендрю к 1949 г. отказались от него и перешли на другие способы {861}. Фрэнсис Крик считал, что он ненадежен применительно к сложным органическим соединениям {862}. Джеймс Уотсон признался в 2018 г., что никогда не понимал методологию Паттерсона {863}.

В настоящее время существуют компьютерные программы для расчета функций Паттерсона, преобразований Фурье, функций Бесселя и других сложных способов математического моделирования, так что результаты можно получить очень быстро. А в 1952 г. Франклин и Гослинг пользовались громоздким вычислительным приспособлением под названием «штрипсы Биверса – Липсона», представлявшим собой набор бумажных полосок или карточек со значениями периодических функций, которые особым образом располагались в красивом полированном ящике из красного дерева. Почти через полвека после тех событий Реймонд Гослинг сказал, что ему до сих пор снятся кошмары, в которых он роняет этот ящик и должен снова расставить карточки в правильном порядке. Однако какими бы утомительными и однообразными ни были вычисления, он считал свою работу с Франклин необыкновенно интересной: «Ведь никто не делал такого раньше. Я волновался, но Розалинд – профессионал своего дела, она была уверена в том, что это выполнимая задача» {864}.

2 июля Франклин записала на чистой странице одного из своих блокнотов для лабораторных записей:

Первая цилиндрическая функция Паттерсона. Признаков спирали диаметром 11 Å нет. Центральный пик в форме банана соответствует кривой, рассчитанной для спирали диаметром 13,5 Å, имеющей два оборота на элементарную ячейку. Если это спираль, то цепь лишь одна. (Две цепи дали бы [здесь нарисованы два пересекающихся овала])… если это спираль, то плотность далеко не равномерно непрерывная {865}.

А 18 июля Франклин сделала шуточную похоронную открытку в черной рамке – для собственного удовольствия и в пику Уилкинсу, а не для общего распространения. Надпись гласила:

С величайшим прискорбием сообщаем о кончине Спирали ДНК (кристаллической) в пятницу, 18 июля 1952 года. Смерть наступила после продолжительной болезни, которую не удалось излечить интенсивным курсом бесселевских инъекций. Церемония прощания состоится в следующий понедельник или вторник. Предполагается, что с последним словом в память о покойной спирали выступит доктор М. Уилкинс.

Р. Франклин, Р. Гослинг {866}

Уилкинс был не в восторге от такого «сообщения», которое сначала принял за дружескую шутку Гослинга. Узнав потом, кто истинный автор (хотя открытку подписали и Франклин, и Гослинг), он не простил Розалинд этой выходки, преувеличив ее стремление унизить его и забыв о розыгрышах, которые устраивали над ней коллеги. Не стоит упускать из вида тот факт, что в открытке говорилось о кристаллической А-форме ДНК, с которой получалось много артефактов в картине дифракции, а анализ с использованием функций Паттерсона не давал однозначных результатов относительно наличия спиральной структуры. А Гослинг часто говорил, что Розалинд никогда не считала В-форму неспиральной {867}. Шутки шутками, но вышло, что Франклин написала уведомление о собственных «похоронах»: историей с открыткой отмечен конец ее пребывания в Королевском колледже.

Есть печальная ирония в том, что отчасти из-за добросовестности и упорства Розалинд Франклин, побуждавших ее не сворачивать с пути медленного, кропотливого анализа, ее имя долгое время не звучало в истории науки. Она, увы, недооценила скорость прогресса в построении моделей кембриджскими коллегами. На симпозиуме в честь сороковой годовщины открытия структуры ДНК Гослинг сожалел, что Франклин и он не успели полностью интерпретировать с таким трудом полученные карты Паттерсона раньше, чем Уотсон и Крик объявили о своей модели. Гослинг грустно вспоминал: «Конечно, если кошка выпрыгнула из мешка, ее не посадить обратно. Мы снова посмотрели на нашу цилиндрическую функцию Паттерсона: ясно видны пики, представляющие тяжелые группы из фосфора и кислорода, лежащие на двойной спирали. Одна цепь шла вверх, другая – вниз». На неизбежный вопрос, нашли бы они ответ самостоятельно, он честно ответил: «Не знаю. Может быть, и нашли бы, но ведь все становится совершенно очевидным, когда тебе говорят, куда смотреть» {868}.

Для Джеймса Уотсона лето 1952 г. тоже было хлопотным. После поездок в Париж, Руайомон и Итальянские Альпы его пригласил Луиджи Кавалли-Сфорца из Пармского университета, раньше работавший в Кембридже, на II Международную конференцию по генетике микроорганизмов. Трехдневное мероприятие проходило в начале сентября в красивом городе Палланце на берегу озера Лаго-Маджоре на северо-западе Италии {869}. Важнейшими на конференции были доклады Кавалли-Сфорцы, Уильяма Хейса из Медицинской школы Лондонского университета и Джошуа Ледерберга из Висконсинского университета, которые установили существование двух отдельных полов у бактерий {870}.

В 1946 г. Ледерберг, изучавший тогда медицину в Колледже терапии и хирургии Колумбийского университета, отправился к Эдуарду Тейтему в Йельский университет, чтобы работать над диссертацией в области генетики микроорганизмов. Эти два блестящих ученых изучали генетическую рекомбинацию у бактерий при передаче генетического материала от клетки к клетке {871}. Через год Ледерберг стал профессором Висконсинского университета в Мадисоне, а в 1958 г. вместе с Эдуардом Тейтемом и Джорджем Бидлом получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Стремительному взлету Ледерберга, который был лишь на три года старше Уотсона, можно было позавидовать. Хотя Джеймс и сам стал нобелевским лауреатом уже в 39 лет, в 1967 г. он сказал: «[Ледерберг] поставил такое огромное множество чудесных экспериментов, что практически никто, кроме Кавалли, не осмеливался работать в той же области. Я слышал, что Джошуа с раблезианским размахом читает лекции по три-пять часов без остановки – ясно, что он enfant terrible. К тому же он обладает богоподобным свойством с каждым годом раздаваться вширь, возможно, чтобы однажды заполнить всю Вселенную» {872}. Памятуя, что отец знаменитого ученого и его дед с материнской стороны были ортодоксальными раввинами, Уотсон пошутил: «Только Джошуа получал некое удовольствие от раввинской сложности, пронизывающей его недавние статьи» {873}. Уотсон предпочитал более понятные объяснения Уильяма Хейса {874}.

Вернувшись в середине сентября в Кембридж, Уотсон бросился в университетскую библиотеку и прочел все журнальные статьи Ледерберга, которые только нашел. Подстегиваемый присущим ему соревновательным духом, он скрупулезно искал что-нибудь, что позволило бы «совершить невероятное – утереть нос [Ледербергу] корректной интерпретацией его собственных экспериментов». 27 октября он написал сестре о своих изысканиях: «Если все получится, будет очень здорово, потому что это разрешит существующий уже пять лет парадокс и позволит быстро продвинуться в генетике микроорганизмов… Было бы приятно обойти Джошуа Ледерберга в том, чем он занимается всю свою жизнь (пока что довольно короткую – ему лет 28)» {875}.

Стремление Уотсона найти «скелеты в шкафу» Ледерберга оставило Фрэнсиса Крика равнодушным {876}. Истратив все лето на необходимую для завершения диссертации работу, Крик был готов вернуться к проблеме ДНК. Он беспокоился, что чем больше времени Уотсон будет разбираться в проблеме полов у бактерий, тем меньше сил уделит ДНК и они рискуют утратить фору перед Лайнусом Полингом {877}. Настал черед Крика вернуть партнера на путь истинный – в неведомые дебри, ставшие их судьбой в науке.

У Крика были веские причины тревожиться из-за Полинга, который летом после собраний

Перейти на страницу: