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

Недели две перед Рождеством Уотсону казалось, что в Пасадене спокойно. В праздники он позволил себе проникнуться наивной уверенностью, что, если бы в Калифорнийском технологическом институте назревало потрясающее открытие, он бы уже об этом прослышал, так что поехал кататься на лыжах в Швейцарию. Проездом в Лондоне он посетил Королевский колледж и сообщил Уилкинсу, что Полинг подбирается к ДНК и, возможно, скоро разгадает головоломку. (Это было за неделю до того, как 31 декабря Полинг отправил Рэндаллу своего рода уведомление о намерениях, то есть письмо, в котором сообщал о своем желании заниматься ДНК.) Уилкинса это, видимо, не взволновало, его больше занимало избавление от Розалинд Франклин. Жизнерадостный и беззаботный в той мере, насколько это вообще возможно для такого склонного тревожиться человека, как Уилкинс, он считал дни до того момента, когда Франклин наконец исчезнет из его жизни и ему можно будет без проблем заниматься ДНК{940}. Для полноты картины не хватало лишь старомодного отрывного календаря на стене.

Вернувшись в Кембридж в середине января 1953 г., Уотсон первым делом разыскал Питера Полинга. Тот сказал, что получил от отца письмо, датированное 31 декабря 1952 г., где сообщалось о гипотезе строения ДНК, которая скоро должна появиться в Proceedings of the National Academy of Sciences. В 1975 г. Питер рассказал, что Лайнус Полинг также написал об имеющемся у него препринте для Брэгга и спрашивал, не хочет ли сын получить экземпляр: «Я знал, что Брэгг разбирается в ДНК еще хуже меня и проигнорирует статью, поэтому ответил, что да, я хочу экземпляр»{941}.

Перспектива того, что Полинг совершит очередной потрясающий прорыв, поразила Уотсона в самое сердце. Чтобы унять расходившиеся нервы, следующие несколько дней он работал с Хейсом над совместной статьей о проблеме пола и обмене генетической информацией у бактерий, которая могла бы составить конкуренцию публикациям Джошуа Ледерберга.

Но все занятия были отставлены утром 28 января, когда почтальон доставил в Кавендишскую лабораторию на Фри-Скул-лейн два конверта, в каждом из которых находилась статья Полинга{942}. Брэгг, вместо того чтобы передать ее Максу Перуцу, сунул в кучу рукописей, которые присылали авторы, желающие получить его одобрение. Возможно, он надеялся обойтись без страстей, которые, несомненно, разыгрались бы, если бы Перуц показал статью Полинга Крику и Уотсону, и хотел, чтобы Крик закончил наконец диссертацию, тем более что через восемь месяцев Фрэнсис должен был уехать на год в Политехнический институт Нью-Йоркского университета в Бруклине{943}. Как Уилкинс считал дни до момента, когда Розалинд Франклин исчезнет из его окружения, так Брэгг с нетерпением ждал возможности спокойно работать, не слыша «кинжального» смеха Крика{944}.

Питер Полинг вспоминал: «Я понятия не имел, что такое ген… [и поскольку статья отца] была для меня бессмыслицей, я отдал ее Джиму и Фрэнсису, которым она, судя по всему, была важна»{945}. Изложение Уотсона более драматичное. Едва Питер перешагнул порог помещения № 103, Джеймс почувствовал, что вот-вот произойдет нечто важное. Питер обстоятельно поведал Уотсону и Крику о предложенной его отцом тройной спирали с сахаро-фосфатным остовом внутри, что было похоже на модель, придуманную ими годом ранее, которую Розалинд Франклин безапелляционно забраковала. Уотсон упал духом: «Мы уже могли бы снискать почет и славу за великое открытие, если бы Брэгг не остановил нас». Не успел Крик попросить разрешения взглянуть на рукопись, как Уотсон уже выдернул ее из кармана пиджака Питера Полинга{946}. Вне себя от волнения, он пробежал вводную часть и описание методов исследования в поисках рисунков тройной спирали, чтобы увидеть, как именно расположены в ней ключевые атомы ДНК.

Есть разные типы научных открытий. Больше всего восхищает взявшееся словно бы ниоткуда верное решение проблемы, вдруг открывшееся понимание механизма происходящего, невероятный прорыв, в результате которого все сразу встает на свои места. Но важно бывает и доказать, что вроде бы замечательное открытие ошибочно, что соперник в научном поиске не прав. Модель ДНК Полинга могли объективно оценить лишь несколько человек в мире – не больше, чем пианистов, способных сыграть Третий концерт Рахманинова для фортепиано с оркестром. Одним из этих немногих был Джеймс Уотсон{947}.

Он почти сразу понял, что в «концерте» Полинга слишком много фальшивых нот и неуклюжих каденций. Хотя Полинг и Кори заявили, что впервые точно описали структуру нуклеиновой кислоты, в их статье признавалось, что предложенную структуру нельзя считать доказанной{948}. Новых данных они не представили, а для построения модели использовались рентгенограммы, полученные еще Уильямом Астбери полтора десятилетия тому назад, которые превосходили по качеству их собственные снимки (не говоря уже об изображениях, полученных Розалинд Франклин, которые Полинг пока не изучил). Эти недостатки не смущали Полинга, его научный авторитет и популярность перекрывали их{949}.

В трехцепочечной модели ДНК Полинга имелись три существенные ошибки. Первая – слишком плотная упаковка атомов трех спиральных цепей при расположении сахаро-фосфатного остова внутри спирали, а азотистых оснований снаружи. Модель должна была гарантировать стабильность структуры и в то же время достаточную близость атомов друг к другу. Полинг признавал чрезмерную плотность, и это было отражено в препринте статьи, однако продолжал рассматривать модель как вполне вероятную{950}.

Вторая ошибка, по мнению Уотсона, такова, что «если бы подобную ошибку допустил студент, его сочли бы недостойным обучаться на химическом факультете Калифорнийского технологического института», а именно: фосфатные группы в модели Полинга не ионизованы, в каждой имеется связанный атом водорода, а следовательно, нет суммарного электрического заряда; эти атомы водорода образовывали водородные связи, удерживавшие вместе три переплетенные цепи{951}. Иными словами, модель Полинга игнорировала основное свойство нуклеиновой кислоты – что это именно кислота. Как сказал Уотсон, «нуклеиновая кислота Полинга в каком-то смысле вообще не была кислотой»{952}. Но так быть не могло. Водородные связи необходимы, чтобы удерживать вместе переплетенные цепи, сколько бы их ни содержала молекула ДНК – две, три или четыре, иначе структура будет нестабильна.

Исходя из химических свойств нуклеиновых кислот, Уотсон решил, что в фосфатных группах ДНК нет связанных атомов водорода и что в физиологических условиях отрицательный заряд фосфатных групп нейтрализуется за счет связывания с положительно заряженными ионами натрия или магния. Уотсон недоумевал, почему опытнейший химик Лайнус Полинг пришел к противоположному выводу{953}.

Крика тоже это удивило. Сначала он пытался толковать сомнения в пользу Полинга. Что, если у него есть революционная теория поведения кислот и оснований в биологических макромолекулах? Но тогда почему в его статье эта теория никак не объясняется? Почему нет двух статей: первой – с описанием его новой теории, второй – демонстрирующей, как она используется для объяснения структуры ДНК? Нет, ни о чем подобном Полинг нигде не пишет, значит, заключили Уотсон и Крик, он искренне заблуждается{954}. И они немного успокоились, уверившись, что они еще в игре{955}.