Два "учёных клоуна" раскололи ДНК


Перевела: Tortilla
Страна: Германия
Издание: Zeit
Автор: Свен Штокрам 

Двойной спирали 60 лет

Два "учёных клоуна" раскололи ДНК

Они хотели Нобелевскую премию и получили её. Немного удачи и немного компетенции - и в 1953 году Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон открыли структуру наследственной цепочки.


Фрэнсис Крик (справа) и Джеймс Уолтон в 1953 году со своей моделью структуры ДНК

"Мой дорогой Майкл, Джим Уотсон и я совершили важнейшее открытие. Мы построили модель структуры Дезоксирибонуклеиновой кислоты (прочти это слово внимательно), кратко называемой ДНК.
Фрэнсис Крик, 19 марта 1953"


Этими словами начинается письмо, написанное Криком 19 марта 1953 года,  12-летнему сыну, который в тот момент лежал с гриппом в постели в своей комнате в интернате. Этот рукописный документ, длиной в семь страниц, стал 60 лет спустя одной из самых драгоценных переписок в мире. Примерно 6 миллионов долларов заплатил за это письмо около двух недель назад неизвестный покупатель аукциона Кристи в Нью-Йорке. 4,6 миллионов евро за пару страниц, на которых Крик впервые накорябал строение ДНК.

"Мы полагаем, что ДНК это код (...) Мы думаем, что мы нашли фундаментальный механизм копирования, который и создаёт жизнь (...) Ты можешь представить, как мы взволнованы.
Фрэнсис Крик, 19 марта 1953"


Всего лишь месяц спустя, 25 апреля в журнале "Природа", появилась работа, которую коллега Крика Уотсон позже назвал величайшим достижением в биологии со времён дарвинской теории эволюции. Текстом, уместившимся всего лишь на одной странице, 900-ми словами и одним рисунком, Уотсон и Крик передали описание молекулы, которая создаёт жизнь. Субстанции, которая присуща каждому живому организму от растения до животного и которая хранит всю наследственную информацию. 

То, что это удастся именно этим двоим, не ожидал никто. Фрэнсис Крик, 1916 года рождения, был известен тем, что много пустословил и нервировал своих коллег. 

Он изучал физику и во Вторую Мировую войну разрабатывал мины для британского адмиралтейства. Затем он посвятил себя биологии, просто потому, что не знал по-настоящему, чем заняться.  "Вот уже 35 лет Фрэнсис болтает без остановки, однако до сих пор им не создано ничего, достойного внимания", сказал позже о нём, его руководитель в Кембридже. 


Фрагмент третьей страницы письма, отправленного Криком сыну 19 марта 1953 года

Коллега Крика Джеймс Уотсон, которого все называли Джим, родился в Чикаго в 1928 году. О нём заговорили, когда он был ещё ребёнком, ставшим победителем викторины, объявленной популярной радиопередачей. В 15 лет он поступил в университет Чикаго на отделение зоологии. Самый большой интерес для него представляли птицы. Успехи он демонстировал также на каждом занятии по химии и физике. 

Два учёных клоуна, находил их коллега, химик Эрвин Чардгафф*. Физик Крик и биолог Уотсон не имели понятия о химии и пренебрегали этой самой реалистичной из всех наук. Разумеется Чаргафф отмечал их агрессивность и честолюбие.

Цель - Нобелевская премия

Возможно именно недостаток научной одержимости оказал услугу Уотсону и Крику, приведя их к успеху. В 1950, Уотсон покинул США после защиты диссертации, и отправился в Копенгаген для того, чтобы полностью посвятить себя биохимии. Однако быстро потерял к этому интерес и год спустя перешёл в лабораторию (им.) Кавендиша в Кембриджском университете. Там Уотсон, которому как раз исполнилось 22 года,  и повстречался с соискателем докторской степени Криком, который был старше его на 12 лет. Оба сразу хорошо поняли друг друга и вскоре начали работать в одной комнате. Почти сразу они перестали заниматься исследованиями в своих областях, преследуя лишь одну цель: разгадать загадку ДНК. Им было ясно, если они этого добъются, Нобелевская премия им гарантирована.

"Мы считала, что ДНК - это главная тайна жизни", говорил Уотсон в одном интервью около 10-ти лет назад. Его наставник Макс Дельбрюк** напротив считал ДНК глупой молекулой. "Мы, Фрэнсис и я, открыли структуру потому, что больше всех в мире интересовались именно ДНК"

Лихорадочно начали Уотсон и Крик в 1951 году разгадывать головоломку. Им было известно, что ДНК имеет четыре основания. Это годом ранее открыл Эрвин Чаргафф (так называемые азотистые основания, см. примечание "Правило Чаргаффа"***). К этому добавлялись фосфат и сахар (дезоксирибоза, прим. перев.). Однако, каким же образом связаны эти компоненты?

Решающие "указания" были найдены в 80-ти километрах от Кебриджа, в Лондоне. Там в Королевском колледже, биохимик Розалинд Франклин и физик Морис Уилкинс просветили при помощи рентгеновскиз лучей кристаллизированную ДНК. Между Франклин и её коллегами сложились надтреснутые отношения. Уилкинс жаловался Уотсону и Крику на упрямство женщины, которая тогда считалась ведущим специалистом в области рентгеновского структурного анализа. Однако она и была тем человеком, который предоставил лучшие для того времени снимки наследственной молекулы. Однако и по ним о структуре молекулы можно было только строить предположения, на них видны были лишь отпечатки, которые оставляли рентгеновские лучи, встречая молекулу ДНК. 

Рози, как часто снисходительно называл её Уотсон, внимательно изучала снимки. Ей, учёному-химику, сразу стало ясно, что наследственная молекула в пространственном объёмном виде должна извиваться, как винт.Однако, сколько же цепочек из сменяющих друг друга молекул фосфата и сахара образуют основу этой спирали?

Две, три или даже все четыре?

В конце 1951 года Уотсон и Крик пригласили специалистку из Лондона к себе в Кембридж. Они предложили ей свою первую модель ДНК, которая состояла из трёх цепочек, сплетённых в спираль основаниями во внутрь. Франклин сразу поняла, что предложение это абсурдно. Пространственная структура была рассчитана совершенно неверно, противореча всем рентгеновским снимкам, какие она могла видеть. Уотсон и Крик были "уедены до костей". Уотсон признался, что из доклада Франклин, сделанного за несколько недель до того, мало что понял и ещё меньше принял во внимание. 

Однако сдаваться было не в правилах этих отчаянных анархистов. Они продолжали мастерить модели. В 1952 оба подружились с Петером Полингом, сыном всемирно известного в то время биохимика. Сын был не настолько остёр умом, как его отец Лайнус. Но зато он устраивал великолепные вечеринки вместе со своей сестрой, приехавшей из США. Молодые люди и девушка вместе философствовали на досуге о том, как может выглядеть цепочка наследственной информации.  

Когда молодой Полинг в начале 1953 года получил ещё неопубликованный манускрипт своего отца, то показал его Уотсону и Крику. У тех душа ушла в пятки. Великий Лайнус Полинг**** тоже придумал спиралевидную модель ДНК. В первый момент молодым исследователям показалось, что все надежды на Нобелевскую премию рухнули. Но после кратковременного шока оба вздохнули свободно. Структура Полинга не только напоминала их собственную модель, год назад разгромленную Розалинд Франклин. Она страдала ещё одним недостатком: мастер химических соединений неправильно связал фосфатные группы в основании ДНК.  

Не украдено, но правильно скомбинировано

В следующий раз Уотсон посетил Франклин для того, чтобы показать ей начальную ошибку знаменитого химика. Она ничего не хотела об этом знать и выдворила Уотсона из своей лаборатории. Позже он описал её упрямой всезнайкой и застёгнутым на все пуговицы "синим чулком", которой бы следовало сменить причёску и, как минимум, снимать очки. До того, как покинуть Лондон, Уотсону удалось взглянуть на ещё один снимок ДНК, сделанный Франклин. Его показал коллега учёной, Уилкинс. И на нём было видно отчётливо, как никогда: ДНК должен иметь двойную спираль. 

Снова в своём кабинете Уотсон и Крик перебирали так и эдак самостоятельно изготовленные из бумаги молекулы. Наконец 28 февраля, в день рождения их главного конкурента, великого Лайнуса Полинга, все наконец встало на свои места. В тот же вечер в кабачке, где оба были завсегдатаями, Крик провозгласил, что они открыли тайну жизни. Немногим спустя, ими была создана знаменитая модель ДНК из проволоки и жести, высотой около двух метров. 

Вскоре они составили рукопись для журнала "Природа". В конце марта, незадолго до отправки статьи в журнал, Крик написал письмо своему сыну. Там он описал намного доходчивее, чем в научном журнале, как размещается в пространстве цепочка дезоксирибонуклеиновой кислоты. 

"Наша структура великолепна. ДНК можно представить себе примерно как очень длинную цепочку, включающую в себя горизонтальные части, которые выступают наружу. Эти части называются основаниями. Таким образом у нас есть две цепочки, которые скручиваются друг с другом - каждая из них спираль - и цепочка из сахара и фосфора снаружи, а основания расположены внутри. Основания имеют свои имена - это аденин, гуамин, тимин и цитозин. Мы видим пары, которые могут образоваться - это А и Т, Г и Ц (...) Когда ты сможешь вернуться домой, мы покажем тебе модель. С любовью, твой отец
Фрэнсис Крик, 19 марта 1953"


Стркутра верна. Оба "учёных клоуна" торжествуют. В 1962 году Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон получают Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Вместе с Морисом Уилкинсом, который получил награду за свои рентгеновские снимки. Его коллега Розалинд Франклин не могла получить премию. За четыре года до того, учёная умерла в возрасте 37-ми лет от рака. 

"Розалинд никогда не считала, что мы что-то украли", заявил в 2003 году Уотсон. Разумеется были и противоположные мнения, в конце концов Фрэнсис и он "не провели ни одного собственного эксперимента. Мы опирались на данные других." И правильно комбинировали их. 

По сей день существуют критики того, как действовали эти учёные, снискавшие лавры за свою модель ДНК. Мошенничали ли они, для того, чтобы расшифровать структуру, выманивали тайком сведения? В конце концов Франклин и сама, на основании собственных ренгеновских снимков, установила, что ДНК может быть только двойной спиралью с двумя внешними цепочками. Однако она оставила свои сведения лишь в дневнике и никогда не публиковала. 

Фрэнсис Крик



После открытия структуры ДНК работал орять в Кембридже. Сформулировал основную догму молекулярной биологии, которая гласит, что генетическая информация всегда передаётся от ДНК через РНК к белку (этот переход генетической информации к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов. прим. перев.) Работал в науке до глубокой старости. В последние годы в Калифорнии, где посвятил себя исследованиям мозга. Умер в 2004 году в возрасте 88-ми лет. 

Джеймс Уотсон



После открытия структуры ДНК занимался научными исследованиями в технологическом институте Калифорнии и в Гарварде. Писал книги и в 1968 году стал директором лаборатории Колд Спринг Харбор, которую превратил в центр исследований опухолей. С 1988 по 1992 вел проект "Человеческий геном", имевший целью расшифровать наследственность человека. В 2007 ему пришлось покинуть все посты после того, как стали известны его расистские высказывания  о чернокожем населении планеты и его уволили со всех должностей.


Оригинал статьи