Что за безумное стремленье! - Фрэнсис Крик

О нашем открытии двойной спирали уже написано так много, что мне трудно добавить что-нибудь новое к уже сказанному. «Каждому школьнику известно», что ДНК – очень длинное химическое послание, записанное четырехбуквенным алфавитом. Остов каждой цепи практически однороден. Четыре «буквы» – основания – присоединены к нему на одинаковых расстояниях. В обычных условиях структура состоит из двух отдельных цепочек, закрученных между собой и образующих двойную спираль, но не в спирали состоит истинный секрет устройства молекулы. Секрет – в том, какие пары образуют основания друг с другом: аденин – с тимином, гуанин – с цитозином. Сокращенно это записывается как А = Т, Г ≡ Ц, где каждая черточка обозначает слабую химическую связь (водородную). Именно избирательная способность оснований на цепочках, расположенных напротив друг друга, образовывать пары, лежит в основе процесса репликации. Какая бы последовательность ни была записана на одной из цепочек, вторая цепочка должна содержать комплементарную ей последовательность, заданную правилами образования пар. Биохимия основана преимущественно на органических молекулах, тесно упакованных вместе. ДНК не исключение. (Несколько более подробное объяснение см. в приложении А.)

Термин «ДНК» не всегда был привычным, но даже тридцать лет назад о нем не то чтобы совсем не слышали. Физхимик Пол Доти как-то рассказывал мне, что в ту пору, когда в моду стали входить значки, он приехал в Нью-Йорк и, к своему удивлению, увидел значок с надписью «ДНК». Решив, что надпись, наверное, подразумевает не то, что он думал, он поинтересовался у продавца, что это значит. «Это гены, сечешь, чувак?» – ответил тот с сильным нью-йоркским выговором.

Теперь большинство людей знает, что такое ДНК, или по крайней мере знает, что это неприличное слово вроде «химии» и «синтетики». К счастью, те, кто помнит о существовании двух персонажей по имени Уотсон и Крик, чаще всего не уверены, кто из них кто. Не раз мне приходилось слышать от восторженных поклонников, как они восхищаются моей книгой – имелась в виду, разумеется, книга Джима. Теперь я уже и объяснять не пытаюсь – убедился, что лучше не надо. Еще чудесатее был случай, имевший место в 1955 г., когда Джим вернулся на работу в Кембридж. Однажды я шел в Кавендишскую лабораторию и догнал по пути Невилла Мотта, нового руководителя лаборатории (Брэгг тогда уже перешел в Королевский институт в Лондоне). Я сказал ему: «Мне бы хотелось познакомить вас с Уотсоном, он же в вашей лаборатории работает». Он взглянул на меня в изумлении. «Уотсон? – переспросил он. – Уотсон? Я думал, ваша фамилия Уотсон-Крик».

Некоторые все еще находят ДНК трудной для понимания. Помню певицу из ночного клуба в Гонолулу, которая рассказывала мне, как в школе кляла нас с Уотсоном, потому что из-за нас ей на уроках биологии приходилось учить всякие сложности про ДНК. В действительности понятия, необходимые для того, чтобы постичь ее структуру, при должной подаче просты до смешного – они не нарушают здравого смысла, в отличие от квантовой механики и теории относительности. Я убежден, что простота нуклеиновых кислот не случайна. Они, вероятно, ведут родословную от самого зарождения жизни или момента, близкого к нему. В то время механизмам следовало быть достаточно простыми, иначе бы жизнь не зародилась. Конечно, для объяснения самого существования молекул вещества нельзя обойтись без квантовой механики, но, к счастью, форма молекулы может быть достаточно легко представлена через механическую модель, и поэтому теорию несложно понять.

Тем, кто пока еще не знаком с историей открытия двойной спирали, пригодится следующий краткий экскурс. Астбери сделал несколько нечетких, но интригующих рентгенограмм волокон ДНК в университете Лидса. После Второй мировой войны Морис Уилкинс, работая в лаборатории Рэндалла, в Королевском колледже в Лондоне, получил более качественные снимки. Тогда Рэндалл привлек опытную специалистку по кристаллографии Розалинду Франклин для помощи в расшифровке структуры. Увы, Розалинда и Морис не сработались. Он хотел, чтобы она уделяла внимание более влажной форме (так называемой В-форме), которая давала более простой рисунок рентгеновских пятен, но более информативный, чем немного подсушенная форма (А-форма), хотя последняя давала более детальные рентгенограммы.

В Кембридже я писал диссертацию о рентгеновской дифракции белков. Джим Уотсон, приезжий американец, которому в ту пору было двадцать три года, поставил задачу узнать, что такое гены, и надеялся, что этому может помочь расшифровка структуры ДНК. Мы заставляли лондонских сотрудников строить модели, используя тот же подход, который Лайнус Полинг применил для расшифровки альфа-спирали. Модель, которую построили мы сами, оказалась абсолютно ошибочной, как и модель Полинга, предложенная чуть позже. В конце концов, после череды успехов и поражений, мы с Джимом угадали истинную структуру, воспользовавшись кое-какими экспериментальными данными лондонской команды наряду с правилами Чаргаффа[26], описывающими количественное соотношение четырех оснований в разных типах ДНК.

Впервые я услышал о Джиме от Одилии. Однажды, когда я пришел домой, она сказала: «Приходил Макс с каким-то молодым американцем, с которым он хочет тебя познакомить, и знаешь что? Он лысый!» Она имела в виду, что Джим острижен под бокс – в Кембридже это тогда было непривычно. Со временем Джим стал отращивать волосы всё длиннее, стараясь перенять местные обычаи, однако настоящие длинные волосы по моде шестидесятых так и не отпустил.

Мы с Джимом спелись немедленно – отчасти потому, что области наших интересов были удивительно близки, а отчасти, как я подозреваю, потому, что нам обоим от природы были присущи определенный юношеский максимализм, беспардонность и нетерпимость к недисциплинированному мышлению. Джим был заметно разговорчивее меня, но наш способ мышления был во многом сходен. Чем мы различались, так это багажом знаний. К тому времени я достаточно много знал о белках и рентгеновской дифракции. Джим знал об этих материях гораздо меньше меня, но ему было намного больше известно об экспериментальной работе с фагами (вирусами, поражающими бактерии), особенно той, что велась в Группе по фагам под руководством Макса Дельбрюка, Сальвадора Лурия и Альфреда Херши. Джим также больше знал о генетике бактерий. Наш уровень знаний классической генетики, кажется, был примерно одинаков.

Неудивительно, что мы проводили много времени за совместным обсуждением проблем. Это не осталось без внимания. В начале работы наша кавендишская команда была очень немногочисленной – был недолгий период в 1949 г., когда мы все умещались в одной комнате. Когда к нам присоединился Джим, у Макса и Джона Кендрю уже был собственный малюсенький кабинет. Как раз тогда команде предложили дополнительное помещение. Сперва было неясно, кто его получит, но в один прекрасный день Макс и Джон, потирая руки, объявили, что собираются отдать его нам с Джимом, «чтобы вы могли болтать между собой и всем остальным не мешать», по их словам. Как оказалось, это было удачное решение.