Избегайте занудства. Уроки жизни, прожитой в науке - Джеймс Д. Уотсон

Розалинда тоже могла бы сосредоточиться на двухцепочечных моделях ДНК. За год с лишним до этого она тщательно промерила дифракционные картины кристаллической А-формы ДНК в поисках проявлений молекулярной симметрии. Обнаружив, что полученные ею данные совместимы с тремя возможными химическими пространственными группами, она отправилась за советом в Оксфорд к Дороти Ходжкин, которая была тогда первым во всей Англии кристаллографом и получила заслуженное признание за решение проблемы структуры молекулы пенициллина. Однако когда Дороти узнала, что Розалинда рассматривает пространственные группы с зеркальной симметрией, она сразу почуяла неискушенного кристаллографа. Опытный кристаллограф никогда не предположил бы, что зеркальная симметрия свойственна молекуле, основу которой составляет исключительно 2-дезокси-В-рибоза. Дороти считала, что Розалинде вместо этого следовало бы разобраться в том, о чем говорит третья моноклинная пространственная группа (прямоугольная призма с тремя неравными осями). Расстроенная тем, как нелестно Дороти отозвалась о ее навыках кристаллографа, Розалинда уехала из Оксфорда и больше туда не возвращалась. Но если бы она обратилась за помощью к Фрэнсису, а не к Дороти Ходжкин, то сразу бы узнала, что моноклинная пространственная группа С2 заставляет предположить, что ДНК представляет собой двойную спираль с противоположно направленными цепочками.

Фрэнсис узнал о моноклинной пространственной группе ДНК только из открытого отчета о ходе работы, присланного Максу Перуцу из Королевского колледжа в середине февраля. А я в очередном приступе моделирования обнаружил, что для углеводно-фосфатного скелета диаметром 20 А5 оптимальная протяженность витков составляет 34 А5, а именно такой и была протяженность повторяющихся элементов, измеренная для В-формы ДНК. Теперь, когда у нас были данные об обнаруженной Розалиндой пространственной группе, Фрэнсис настаивал на том, что две цепочки должны быть противоположно направлены. Но поначалу я не готов был принять это утверждение, не понимая кристаллографических соображений о симметрии, лежавших в его основе. Я не хотел и думать о направлении цепочек, не узнав, как связываются друг с другом расположенные в центре азотистые основания. Я еще не знал этого, но мою работу с моделями затрудняло то, что структура гуанина и тимина была описана в учебниках неверно. Используя эти неправильные конфигурации, я ненадолго обрадовался, получив схему попарного соединения, напоминающую ту, что наблюдается в кристаллах аденина.

Однако эта схема давала бы витки 17 А5 вокруг оси спирали, а не 34 А5, как следовало из измерений Розалинды. К счастью, Джерри Донохью, специалист по структурной химии из Калтеха, находившийся тогда в годичном отпуске в Кембридже, наставил меня на путь истинный, объяснив, что водороды гуанина и тимина должны находиться в кетонной форме, а не в енольной, предписанной учебниками. Мне понадобился всего день, чтобы задействовать выводы Джерри и поменять положение атомов водорода на моих вырезанных из бумаги моделях тимина и гуанина. Почти сразу же у меня получилось составить пары оснований А-Т и Г-Ц, которые, как мы теперь знаем, и имеются в ДНК. Через полчаса после этого в то субботнее утро в наш кабинет пришел Фрэнсис, которому потребовалось всего несколько минут, чтобы заключить, что симметрия пар азотистых оснований требует, чтобы цепочки были противоположно направлены. Моноклинная пространственная группа Розалинды была настоящим теоретическим предсказанием модели, которую Фрэнсис и я вывели, основываясь только на стереохимии. Двойная спираль определенно была правильной моделью. Нам оставалось только сконструировать сегмент углеродно-фосфатного скелета и измерить координаты атомов, чтобы показать, что все длины и углы связей в нашей модели согласуются с установленными ранее для молекул меньшего размера. Выполнение этой задачи, которая заставила Фрэнсиса впервые за несколько месяцев оторваться от письменного стола, потребовало меньше трех дней. Двойная спираль была готова покорить мир.

Новость о том, что мы, похоже, разгадали структуру ДНК, не могла не заставить Уилкинса схватиться за сердце. Через день после того, как мы проверили соответствующие всем атомам координаты, от него пришло письмо, в котором он сообщал Фрэнсису, что Розалинда покинула Королевский колледж и что теперь он собирается вернуться к работе с ДНК. Вероятно, чтобы смягчить удар, Джон Кендрю, а не Фрэнсис позвонил Морису, чтобы сообщить ему, что мы с Фрэнсисом предложили многообещающую новую версию структуры ДНК. Приехав на следующий день, Морис сразу оценил изящную простоту двойной спирали и согласился, что она, по-видимому, слишком хороша, чтобы быть неправдой. Мы с Фрэнсисом знали, что не выяснили бы структуру ДНК, если бы нам не были известны результаты, полученные в Королевском колледже, и поэтому предложили Морису войти в число соавторов рукописи, которую мы планировали послать в Nature. Он без колебаний отказался, возможно, потому, что не знал, как быть со столь же важным вкладом Розалинды Франклин и Раймонда Гослинга. В номере Nature за 25 апреля 1953 года было опубликовано состоящее из девятисот слов описание нашей модели, а также две новые заметки от двух противоборствующих групп исследователей ДНК из Королевского колледжа. Морис впоследствии писал, что, отказавшись стать нашим третьим соавтором, он совершил самую большую ошибку в своей жизни.

Фрэнсис и я с утренним кофе в руках позируем фотографу в своем кабинете вскоре после публикации нашей заметки в Nature.

Открытие двойной спирали было во всех смыслах достижением из области химии. Алекс Тодд полушутя сказал мне, что мы с Фрэнсисом — хорошие химики-органики, не желая признавать, что серьезную химическую проблему решили люди другой специальности. Но в действительности Фрэнсис и я не стали бы первооткрывателями этой структуры, если бы не промахи в работе химиков, коллег Тодда. В руках Лайнуса были все ключи, нужные для этого открытия, но он непостижимым образом не воспользовался ими той осенью 1952 года. Розалинда Франклин увидела бы двойную спираль первой, если бы надумала принять участие в соревновании по моделированию и если бы лучше умела взаимодействовать с другими учеными. Не отвергни она предложение Мориса о сотрудничестве, работая вдвоем, они неизбежно осознали бы значение моноклинной пространственной группы. Тогда нелестный отзыв Дороти Ходжкин из Оксфорда о способностях Розалинды как кристаллографа не стал бы тем смертельным ударом, каким он кажется теперь при взгляде в прошлое.

Мы с Фрэнсисом, напротив, были не одни. На этаже над нами работал очень способный Билл Кокран, который перенёс функции Бесселя из теории спиральной дифракции в рабочий лексикон Фрэнсиса, откуда они попали и в мой инструментарий.

Датированные t апреля 1953 года отрывки из дневника, в которых Джерард Роланд Помрат из Фонда Рокфеллера описывает свой визит в Кавендишскую лабораторию.