Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК
Шрифт:
К интерпретации рентгенограммы № 51 Франклин вернулась лишь 23 февраля. В этот день записано определение диаметра спирали и подтверждение того, что сахаро-фосфатный остов обвивается по внешней поверхности с этим диаметром {1026} . Также она предположила: «Две спирали различного радиуса для простого случая целого числа остатков на один оборот. Из Cochran, Crick and Vand (Acta Cryst. 5, 581, 1952) следует двухцепочечная спираль с парами групп на противоположных концах диаметра»16. Потом идут расчеты и снова: «В-форма имеет структуру одноцепочечной или двухцепочечной спирали» {1027} . Эта запись особенно примечательна, поскольку однозначно демонстрирует, что Франклин отбросила мысль о неспиральной структуре, отвлекавшую ее почти год {1028} .
1026
К этому моменту Франклин была очень близка к догадке о спиральной структуре ДНК; она даже обсуждала с Криком его статью по теории спиральных структур. Rosalind Franklin, laboratory notebooks, September 1951–May 1953, RFP, FRKN 1/1; W. Cochran, F. H. C. Crick, and V. Vand, "The structure of synthetic peptides. I. The transform of atoms on a helix," Acta Crystallographica 5 (1952): 581–86.
1027
Judson, The Eighth Day of Creation, 627.
1028
Judson, The Eighth Day of Creation, 627.
Изучение записей Розалинд Франклин за январь – февраль 1953 г. показывает, как близко она подошла к открытию: анализ обеих форм ДНК, А и В, привел ее к идее двойной спирали. Аарон Клуг был уверен, что ей оставалась лишь пара шагов до победы. Изучив публикации и записи Франклин, Клуг сделал вывод, что к концу февраля 1953 г. Франклин считала, что элементарная ячейка А-ДНК включает две цепи, а также рассматривала структуру, в которой на один оборот спирали приходится одиннадцать нуклеотидов. Для В-ДНК Франклин полагала очень вероятным, что она состоит из двух спиральных цепей с десятью нуклеотидами на один оборот, но не видела связи между этими двумя структурами – вероятно, потому, что ей нелегко было отказаться от глубокого убеждения в необходимости опираться на функции Паттерсона без допущений a priory, а значит, следовало рассматривать и неспиральные структуры {1029} . На последней странице ее лабораторных записей от 23 февраля 1953 г., которые сделаны за пять дней до открытия Уотсона и Крика, есть очень показательные слова: «Почти готово». О записях Франклин за 24 февраля Клуг сказал: «Р. Э. Ф. наконец установила правильную связь между структурами А и В» {1030} .
1029
Aaron Klug, "Rosalind Franklin and the Discovery of the Double Helix," Nature 219, no. 5156 (1968): 808–10, 843–44.
1030
Rosalind Franklin, лабораторные журналы за сентябрь 1951 – май 1953, RFP, FRKN 1/1; Klug, "Rosalind Franklin and the Discovery of the Double Helix"; Aaron Klug, "Rosalind Franklin and the Double Helix," Nature 248 (1974): 787– 88; Judson, The Eighth Day of Creation, 148.
На этом последовательность записей обрывается. Франклин не поняла, в отличие от Уотсона и Крика, как пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды связаны попарно внутри спирали. Не осознала она и биологического смысла того открытого ею факта, что элементарная ячейка кристаллической А-ДНК является базоцентрированной моноклинной (С2). А эта конфигурация свидетельствует о комплементарности двух цепей молекулы. Когда в тиши архива читаешь последние ее записи за 23 февраля, так и хочется воскликнуть: «Ну же! Дальше! Не останавливайся!» Но некому было сказать ей это тогда.
К сожалению, Франклин оказалась, в сущности, в изоляции вследствие гендерной, религиозной и культурной дискриминации, мелочных кабинетных интриг, господства патриархата, а также, следует признать, собственного непримиримого защитного поведения. В 1970 г. Уилкинс отозвался о ее открытии формы В пренебрежительно: «Сказать правду, ей просто повезло. Мне кажется, она не вполне понимала, что обнаружила» {1031} . Аналогично Уотсон и Крик упрекали ее в том, что она не сотрудничала ни с кем, кто мог бы вывести ее из мыслительного тупика и усомниться в предположениях, уводивших в сторону. В 2018 г. Уотсон объяснял, почему Франклин не удалось открыть двойную спираль, такими словами: «У нее совершенно не было друзей. Ей не с кем было поговорить, поделиться идеями, не было никого, кто заставил бы ее пересмотреть свои идеи, чтобы их усовершенствовать» {1032} .
1031
Интервью, взятое Энн Сейр у Мориса Уилкинса 15 июня 1970 г., ASP, ящик 4, папка 32.
1032
Интервью, взятое автором у Джеймса Уотсона (№ 2) 24 июля 2018 г.
В Пасадене 4 февраля Лайнус Полинг написал сыну Питеру о своей трехцепочечной модели ДНК. Сознавая чрезмерную плотность и несоразмерность такой структуры, он заново все проверял и уточнял: «Мы обнаружили, что координаты атомов в нашей структуре нуклеиновой кислоты необходимо немного изменить… Через несколько недель мы завершим проверку параметров; полагаю, что успешно – я твердо на это рассчитываю». В том же письме он посмеялся над сообщениями Питера, что в Кавендишской лаборатории видят в нем злого волка из сказки и что, несмотря на свои детские страхи, Уотсон и Крик крайне скептически относятся к его модели тройной спирали {1033} .
1033
Письмо Питера Полинга Лайнусу Полингу (13 января 1953 г.) и письмо Лайнуса Полинга Питеру Полингу (4 февраля 1953 г.), оба в: LAHPP,иRobert Olby, The Path to the Double Helix (Seattle: University of Washington Press, 1974), 382–83. См.: документальный фильм "Linus Pauling and the Race for DNA", PBS и Университет штата Орегон, 1977 г., LAHPP, http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/dna/narrative/page25.html.
18 февраля Полинг признался Питеру, что он с Верноном Шомейкером столкнулся с новыми проблемами: «Я думаю, что исходные параметры не вполне верны. До меня дошли слухи, что Джим Уотсон и Крик некоторое время назад уже предлагали такую структуру, но вплотную ею не занимались. Возможно, это преувеличенный слух» {1034} . Лайнус Полинг продолжал работать над моделью и к 27 февраля остался доволен результатами {1035} .
<1034
Письмо Лайнуса Полинга Питеру Полингу. 18 февраля 1953 г., LAHPP, http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/dna/corr/sci9.001.26-lp-peterpauling–19530218.html.
1035
Olby, The Path to the Double Helix, 383.
Утром 4 февраля Уотсон на рабочем месте не мог сосредоточиться, занятый в мыслях тем, что Питер Полинг очаровал Поп, добившись права у нее столоваться, что хорошо бы прокатиться на роллс-ройсе в поместье Ротшильдов в графстве Бедфордшир и прочее в том же роде {1036} . Его вырвал из мечтаний громкий стук в дверь. Пришел сутулый старый слесарь, распространяя запах виски и держа в руках комплект деталей, долженствующих изображать атомы фосфора. Они были завернуты в грязную тряпицу, испачканы металлической стружкой и смазкой токарного станка, но для Уотсона были дороже золотого клада, и он жадно на них набросился, словно это были не куски металла, а первая пища после многодневной голодовки.
1036
Watson, The Double Helix, 102.
Джеймс собрал несколько секций сахаро-фосфатного остова и стал возиться с дугообразными зажимами, стержнями и проволокой, которые взял в химической лаборатории. Упрямо пренебрегая данными Франклин о расположении остатков сахаров и фосфатных групп, он потратил даром полтора дня, пытаясь получить приемлемую двухцепочечную модель с сахаро-фосфатным остовом внутри. Однако, сопоставляя то, что получилось, с картиной рентгенограммы № 51, Уотсон чувствовал, что сделанная модель не ближе к истине, чем трехцепочечная, которую они с Криком построили пятнадцать месяцев назад. В общем, он зашел в тупик.
В конце концов Джеймс Уотсон поступил так, как порой делают молодые люди, столкнувшись с непреодолимым препятствием: ушел из лаборатории, чтобы отвлечься. Он переоделся для тенниса и разгромил на корте красавчика Фуркада. После нескольких сетов Джеймс торжествовал, довольный своими подачами, а противник был еще более доволен иной победой – завоеванием сердца сестры Уотсона. После матча они отправились в Клэр-колледж выпить чаю. Когда Джеймс вернулся в лабораторию, Крик отложил карандаши и выразил надежду, что его соратник уяснит никчемность подвижных игр {1037} .
1037
Watson, The Double Helix, 102.
Рабочий день Крика и Уотсона сильно растянулся, потому что они стали вместе ужинать, продолжая тем самым мозговой штурм. Джеймс начинал сомневаться в том, что сахаро-фосфатный остов находится в центральной части молекулы, аргументы в пользу этого казались несостоятельными. В то же время он понимал, что, если переместить азотистые основания внутрь, придется строить едва ли не бесконечное число моделей и возникнет трудная задача выбора из них правильной. Размещать азотистые основания снаружи – более простой вариант, ведь они разных размеров и форм и совершенно непонятно, как упаковать их внутри спиральной конструкции из двух или трех полинуклеотидных цепей. Выход не просматривался {1038} .
1038
Watson, The Double Helix, 103.
Крик тоже ничего не мог предложить {1039} . Уотсон встал из-за стола, вышел на улицу и отправился к себе в Клэр-колледж. По дороге он решил: «Пусть Крик выдвинет хотя бы частично правдоподобный аргумент, тогда я буду рассматривать модели с азотистыми основаниями внутри» {1040} . Собственно, расположение азотистых оснований внутри, а сахаро-фосфатного остова снаружи спирали было идеей Франклин и главным ее возражением против их трехцепочечной модели.
1039
Watson, The Double Helix, 103.
1040
Watson, The Double Helix, 103.