Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК - Маркел Ховард

Поэтому утром в понедельник Уотсон стал наматывать медную проволоку на шарики, имитирующие атомы углерода, превращая их таким образом в более крупные «атомы» фосфора{675}. Затем он попытался как-то изобразить неорганические ионы, которые, как он считал, могут присоединяться к ДНК, но мало преуспел, потому что не имел ясного представления об углах связей с ними. Вскоре он забросил это, придя к выводу, аналогичному тому, что Франклин выразила своим докладом, а именно: прежде чем строить модели ДНК, нужно знать, как она устроена{676}.

В бездействии Уотсон ждал прихода Крика с надеждой, что тот чудесным образом предъявит решение проблемы{677}. Наконец в начале одиннадцатого явился Фрэнсис и признался, что тоже в тупике. В воскресенье он почти и не занимался их задачей, а целый день читал роман «Хорошее место в раю» (A Perch in Paradise) – ныне совершенно забытое повествование об амурных похождениях кембриджских преподавателей{678}. Ум Крика был занят только вопросом о том, с кого из его многочисленных друзей, знакомых и коллег списаны герои романа{679}.

За кофе они рассмотрели несколько возможных конфигураций молекулы ДНК, поиграли с детальками, сделанными Уотсоном, и обдумали данные, которые Уотсон вроде бы припомнил (на самом деле неверно) из выступления Франклин. Уотсон все надеялся, что решение вдруг явится само собой, словно озарение, стоит лишь сосредоточиться на том, какую самую красивую форму могла бы принять полинуклеотидная цепь{680}.

Не найдя удовлетворительных ответов и проголодавшись, они пошли перекусить, как обычно, в Eagle. Крик молча думал. Логично было бы позвонить Франклин, пригласить ее на чай и предложить объединиться. До сих пор они почти с ней не контактировали и на основании только того, что знали от Уилкинса, представляли ее нетерпимой и надменной. Несмотря на внушительный профессиональный опыт Розалинд, эти двое предпочитали видеть в ней незваную гостью в истинно мужском мире физики. Крик откровенно признавал: «Боюсь, мы всегда относились к ней высокомерно»{681}.

Принимаясь за еду, Фрэнсис решил: как только они вернутся в лабораторию, возьмутся за моделирование всерьез. Прежде всего следовало определиться, сколько полинуклеотидных цепей содержит спиральная структура – одну, две, три или четыре. На тот момент они предположили, что цепей три и они связаны солевыми мостиками, в которых двухвалентные катионы, например магния (Mg2+), удерживают вместе две или более фосфатные группы{682}. Крик считал, что скреплять сахаро-фосфатный остов молекулы могут ионы кальция. Это было чистейшей фантазией: ни Франклин, ни Уилкинс или Алек Стоукс никогда не говорили о двухвалентных катионах в ДНК. Уотсон признал, что, выбрав этот вариант, они дали маху. А ведь уже было известно, что солевые мостики в ДНК могут образовывать ионы натрия. Поглощая крыжовенный пирог, Уотсон и Крик высказали надежду, что ионы магния или кальция придают сахаро-фосфатному остову красивую, а значит, неоспоримую конфигурацию{683}.

Трехцепочечное чудовище Уотсона и Крика выглядело как угодно, только не красиво. В их модели три цепи переплетались с регулярностью 27 Å. Не слишком привлекательная конструкция из металлических шариков и проволоки неловко держалась на штативе, позаимствованном в соседней лаборатории. Многие соседние атомы располагались слишком близко друг к другу, чтобы удовлетворять химическим соображениям. Хотя авторы модели понимали, что она выглядит сомнительно, они закрывали глаза на то, что все дальше уходят по неверному пути.

Сделав перерыв на обед в доме Крика, они рассказали Одиль, чем занимаются. Та страшно обрадовалась, полагая, что их открытие принесет какие-то деньги на опустошенный счет мужа в банке и они смогут купить новую машину или переехать в дом побольше. Вообще-то Уотсон считал, что обсуждать с супругой Крика какие-либо научные темы – пустая трата времени, потому что при ее монастырском воспитании она имела своеобразные представления о мире: например, она утверждала, что сила тяготения перестает действовать в трех милях над земной поверхностью{684}.

На следующее утро Уотсон и Крик еще немного повозились со своей моделью, удовлетворившись тем, что она соответствует тому, что Уотсон вынес из выступления Франклин. Теперь-то легко видеть, что их модель была безнадежно неполной и неверной. Но, как справедливо заметил Крик, на переднем рубеже науки исследователь всегда «в тумане»{685}.

К счастью, у нас есть не только документированные мысли Франклин о ДНК от 21 ноября 1951 г., но и первое описание того, над чем трудились Крик и Уотсон в последнюю неделю того же месяца. Авторучкой с широким пером Крик написал восемнадцать страниц, авторами которых указал: «Крик и Уотсон» (потом зафиксировался иной порядок – «Уотсон и Крик»). Строчки так и скачут, словно темно-синим чернилам не терпелось излиться из пера бурным потоком идей. Крик написал, что исходя из результатов сотрудников Королевского колледжа Лондона, доложенных на коллоквиуме 21 ноября 1951 г., они попытались найти некие общие принципы, на которых может основываться структура ДНК, используя минимум экспериментальных данных{686}.

26 ноября Крик, закончив последнюю страницу, поправил в металлической модели ДНК кое-что по своему усмотрению, после чего взялся за телефон и попросил оператора Кавендишской лаборатории соединить его с Морисом Уилкинсом в Лондоне. Он с уверенностью заявил Уилкинсу, что они с Уотсоном смоделировали ДНК, и, не дожидаясь ответа, предложил ему как можно быстрее приехать в Кембридж. Позднее в тот же день к ним в кабинет зашел Джон Кендрю и дипломатично поинтересовался, как Уилкинс воспринял новости. Крик, поглощенный потенциальным открытием, понятия об этом не имел и объявил: «Уилкинса вроде бы не занимает, что мы тут делаем»{687}. Сейчас в это невозможно поверить. Уилкинсу было довольно трудно мириться с тем, что Франклин ведет исследование, пересекающееся с его работой, в его же собственной лаборатории. Его не могла не бесить перспектива быть обойденным кем-то из Кембриджа. Скорее всего, новости из Кавендишской лаборатории привели его в крайнее раздражение.

Нелепо думать, будто Уилкинса не интересовало моделирование ДНК. Он занимался собственной моделью тройной спирали одновременно с Уотсоном и Криком. На следующий день после доклада Франклин австралийский физик Брюс Фрейзер, один из самых молодых в команде Королевского колледжа, заглянул в кабинет Уилкинса, таинственно улыбаясь, и попросил Уилкинса зайти в его лабораторию за соседней дверью. Фрейзер и его руководитель, биофизик Уильям Прайс, анализировали ДНК методом инфракрасной спектроскопии. Об этом эпизоде Уилкинс написал в своих мемуарах: «Взаимодействие группы Прайса и нашей было еще одним прекрасным примером духа сотрудничества в лаборатории»{688}.

Жестом скульптора, срывающего покров со своего последнего творения, Фрейзер продемонстрировал Уилкинсу модель ДНК из трех скрученных в спираль цепей, удерживаемых вместе водородными связями между плоскими азотистыми основаниями, располагавшимися друг над другом стопкой в середине спирали{689}. Фрейзер построил эту модель на основании данных, которые представила Франклин, и общего направления мыслей в лаборатории. Кроме того, Фрейзер (как и Уилкинс) позаимствовал кое-что из работы Джона Галланда, выполненной в Ноттингемском университете, в которой было показано, как цепи ДНК соединяются друг с другом водородными связями между азотистыми основаниями, а также у норвежского физика Свена Фурберга{690}. В 1949 г. Фурберг в своей диссертации, сделанной под руководством Дж. Бернала в Беркбек-колледже Лондонского университета, предложил одноцепочечную структуру ДНК, которую назвал зигзагообразной, а несколько позже писал о спиральной конфигурации нуклеиновых кислот; впоследствии выяснилось, что одноцепочечная ДНК нестабильна{691}. Фурберг установил важный факт: плоскости азотистых оснований почти перпендикулярны плоскости, в которой лежит большинство атомов сахарных остатков{692}.