Марио Ливио - От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной
В результате Уотсон и Крик и получили свою знаменитую двойную спираль: две спиральные цепочки из перемежающихся фосфатов и сахаров, а к сахарам крепятся пары оснований, образующие ступеньки (илл. 15). К этому моменту Уотсон и Крик уже были настолько убеждены в своей правоте, что им не терпелось опубликовать краткое сообщение о своей модели в «Nature». Однако еще до этого, согласно ставшему широко известным в наши дни рассказу Уотсона, Крик нарушил покой мирно обедающих завсегдатаев «Орла» и провозгласил, что они с Уотсоном «раскрыли тайну жизни». На илл. 16 показана мемориальная дощечка на том месте в «Орле», где Крик сделал свое сенсационное заявление. 17 марта 1953 года Крик отправил рукопись статьи Уилкинсу. Среди «утраченных» писем Крика есть и черновик письма, прилагавшегося к рукописи. Там, в частности, говорится:
«Дорогой Морис!
Прилагаю черновик нашего письма в редакцию[268]. Поскольку Брэгг его еще не видел, буду благодарен, если вы не станете никому его показывать. Мы посылаем его вам на этой стадии, чтобы получить ваше одобрение по двум пунктам:
А) ссылка № 8 на вашу неопубликованную работу,
Б) благодарности.
Если вы сочтете, что что-то из этого следует переписать, обязательно сообщите нам. Если от вас не будет вестей день-другой, мы решим, что нынешняя формулировка этих частей статьи вас устраивает.»
Этот черновик и еще один, адресованный редакции «Nature» (видимо, это письмо так и не было отправлено) показывают, что поначалу Уотсону и Крику казалось, что на тот момент в «Nature» будет подана только их рукопись. Однако в тот же журнал одновременно с ними подали рукописи две группы из Королевского колледжа. В записке, написанной, вероятно, в тот же день, Уилкинс отмечает: «Возвращаю черновик практически без пометок. А нам как следует сослаться на вашу заметку?» К записке был приложен черновик статьи самого Уилкинса. Авторами третьей статьи были Розалинда Франклин и Раймонд Гослинг.
Осознав, что происходит, Крик высказал свою точку зрения: каждый должен видеть все чужие статьи. «Неразумно одновременно отправлять письма в “Nature”, пока их не прочитали все участники ситуации. Мы хотим видеть ее [Франклин] статью, а она, конечно, хочет посмотреть нашу». Уилкинс согласился. В недавно найденном письме, помеченном «Пон.» – видимо, имеется в виду понедельник, 23 марта, – он сообщает: «Мы пришлем вам копию статьи Рози завтра» и добавляет: «Раймонд и Рози получили вашу статью, так что все прочитают всех».
Однако самая поразительная часть этой переписки имеет отношение к Полингу. Сначала Крик выразил недовольство тем, что Франклин, вероятно, захочет встретиться с Полингом, поскольку тот собирается в Англию: «Нельзя гарантировать, что ей не придет в голову передать Полингу экспериментальные данные, – писал он Уилкинсу. – А тогда верность модели докажет, разумеется, именно Полинг, а не вы». На что Уилкинс раздраженно ответил: «Если Рози хочет увидеться с Полингом, что мы-то можем поделать? Если мы намекнем ей, что было бы мило с ее стороны отказаться от этой затеи, это ее только подхлестнет. Вот почему все так рвутся встретиться с Полингом?!.. Теперь еще и Раймонду [Гослингу] приспичило! А пошло оно все к черту!»[269] Эта переписка – прекрасная иллюстрация того, какое благоговение вызывал Полинг даже в нижней точке своей карьеры.
Двадцать пятого апреля 1953 года вышел номер журнала «Nature» с тремя статьями о структуре ДНК. Первой шла программная статья Уотсона[270] и Крика, где описывалась двойная спираль. Статья была длиной чуть больше страницы – но что это была за страница! Начали Уотсон и Крикс с благодарности: «Модель структуры нуклеиновой кислоты уже предложили Полинг и Кори. Они любезно предоставили нам рукопись своей статьи еще до публикации». Однако тут же добавили: «По нашему мнению, эта структура несостоятельна». Затем они кратко объяснили, в чем суть их «радикально иной структуры», которая состоит из «двух спиральных цепочек, обернутых вокруг общей оси», и подчеркнули «новизну» структуры, состоящую в «том, как именно спирали скрепляются при помощи пуриновых и пиримидиновых оснований».
Модель Уотсона и Крика предлагала мгновенный ответ и на вопрос о том, как достигается кодирование генетической информации, и на загадку о том, как молекуле удается копировать саму себя. Подробнее об этом рассказывалось во второй статье[271], которая была опубликована всего через месяц с небольшим после первой: в ней Уотсон и Крик предлагали механизм, стоящий за генетическим кодом. «Фосфатно-сахарный “каркас” нашей модели обладает совершенно правильной структурой, однако в нее вписывается любая последовательность пар оснований. Следовательно, в длинной молекуле возможны любые перестановки, а значит, вероятно, что код, передающий генетическую информацию, – это именно точная последовательность оснований (выделено мной. – М. Л.)». Идея была очевидна: кодирование генетических указаний, необходимых для создания, скажем, аминокислоты, содержится в конкретной последовательности оснований в ступеньках. Например, последовательность кодов C-G, затем G-C и, наконец, T-A создает аминокислоту аргинин, а последовательность G-C, затем C-G и T-A – это код аланина. Копирование производится в полном соответствии с абстрактным предположением Полинга, высказанным в 1948 году: «лестница» двойной спирали расстегивается, как застежка-молния, посередине, и получаются две половинки – в каждой содержится одна «опора» (цепочка) и по половине от каждой ступеньки. Поскольку последовательность оснований на одной цепочке автоматически задает последовательность оснований на второй (партнер Т – всегда А, а партнер G – всегда С), очевидно, что половина молекулы содержит всю необходимую информацию для создания целой молекулы. Например, если на одной цепочке ДНК последовательность оснований TAGCA, то комплементарная последовательность на другой цепочке должна быть ATCGT. Вот и получается, что из изначальной «лесенки» можно сделать две такие же цельные молекулы, а значит, происходит копирование молекулы ДНК.
В своей первой статье Уотсон и Крик не проговаривали механизм копирования. Они лишь лаконично отметили: «От нашего внимания не ускользнуло, что постулированное нами правило создания пары оснований задает и вероятный механизм копирования генетического материала». Впоследствии Крик пояснил, что это на удивление сдержанное высказывание (некоторые историки науки называют его даже «лукавством»), в сущности, было компромиссом: Крик хотел рассказать о том, какие последствия их модель имеет для генетики, уже в первой статье, а Уотсон опасался, что структура все же может оказаться неверной[272]. Подобная формулировка была просто заявкой на приоритет. А то, что Уотсон и правда сомневался в модели, прекрасно задокументировано в его тогдашней переписке.
Как я уже отмечал, одновременно со статьей Уотсона и Крика в «Nature» были отправлены еще две статьи. Одну написали Уилкинс, Стоукс и Уилсон[273], и там анализировались некоторые данные рентгеновской кристаллографии, а также приводились свидетельства того, что спиральная структура присуща не только изолированным волокнам, но и нетронутым биологическим системам. В последующие годы Уилкинс с коллегами, а также Мэтью Мезельсон, Артур Корнберг и другие ученые проделали большую работу, чтобы во всех подробностях подтвердить верность модели Уотсона и Крика и их выводы.
Третью статью в номере «Nature» от 25 апреля 1953 года[274] написали Франклин и Гослинг. Там приводился знаменитый рентгеновский снимок структуры В. Формулировки в статье были осторожные, что соответствовало общему подходу Франклин к научным исследованиям.
«Мы не претендуем на исчерпывающую интерпретацию волоконного изображения структуры В, однако можем сделать следующие выводы. Вероятно, структура эта спиральна. Фосфатные группы расположены на внешней стороне структурной единицы на спирали диаметром около 20 ангстрем. Структурная единица, вероятно, состоит из двух коаксиальных молекул, которые расположены вдоль оси волокна неравномерно… Наши общие предположения не противоречат модели, предложенной Уотсоном и Криком в предшествующей заметке.»
Очевидно и бесспорно, что отличные рентгеновские снимки, которые сделала Розалинда Франклин, обеспечили важнейшую информацию о структуре ДНК в целом и о ее конкретных параметрах. К сожалению, Розалинда Франклин в 1958 году умерла от рака, ей было всего 37 лет. Весьма вероятно, болезнь была вызвана передозировкой рентгеновского излучения – того самого, которое позволило выявить структуру ДНК. Четыре года спустя Уотсон, Крик и Уилкинс получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие молекулярной структуры ДНК и ее важности для передачи информации в живой материи. Поскольку посмертно Нобелевской премией не награждают и нельзя делить ее больше чем на трех человек (в одной категории и за один год), мы так и не узнаем, что произошло бы, если бы Франклин дожила до 1962 года.
