Что за безумное стремленье!

К концу семидесятых химики открыли эффективный способ синтезировать достаточное количество коротких цепочек ДНК с любой нужной последовательностью оснований. При достаточном везении такую короткую цепочку можно было кристаллизовать. Затем ее структуру можно было определить с помощью рентгеновской дифракции, используя достоверные методы, такие как метод изоморфных замещений, который не нуждался в заранее заданных ожиданиях результата. Кроме того, пятна рентгеновской дифракции на таких кристаллах давали более высокое разрешение, чем старые рентгенограммы нитей, в том числе потому, что нити получали из ДНК с перемешанными последовательностями. Неудивительно, что нити давали менее четкий рисунок молекулы, поскольку рентгенограмма отражает усредненную структуру по всем молекулам.

Первые результаты (около 1980 г.), полученные на этих маленьких кусочках ДНК Алексом Ричем и его командой в Массачусетском технологическом институте, а также Диком Дикерсоном и его коллегами в Калтехе, преподнесли еще одну неожиданность. Рентгенограмма показала левозакрученную структуру, дотоле неизвестную. Она имела вид зигзага и получила название Z-ДНК. Рисунок ее рентгенограммы заметно отличался от классических рентгенограмм ДНК, так что это была явно новая форма ДНК. Обнаружилось, что Z-ДНК свободно формируется только при особой последовательности оснований (чередовании пуринов и пиримидинов). Для чего именно в природе нужна Z-ДНК, до сих пор ломают головы ученые; возможно, она используется в регулятивных последовательностях.

Для более типичных последовательностей ДНК вскоре были получены кристаллические формы. На этот раз получившиеся структуры оказались очень близкими к тем, которые предсказывали данные дифракции на нитях, хотя имелись некоторые отличия, а спираль несколько варьировала в зависимости от локальной последовательности оснований. Эта тема все еще продолжает активно изучаться.

Двуспиральная структура ДНК, таким образом, была окончательно доказана лишь в начале 1980-х гг. Прошло более четверти века, прежде чем наша модель ДНК из вероятной стала весьма вероятной (по итогам подробного изучения нитей ДНК), а затем – практически безусловно достоверной. И даже тогда она была верной лишь в общих чертах, но не в точных подробностях. Конечно, сам факт того, что последовательности оснований комплементарны (ключ к ее работе) и что две цепочки идут в противоположных направлениях, был твердо установлен чуть раньше – благодаря химическим и биохимическим исследованиям последовательностей ДНК.

Обнаружение двойной спирали может служить полезным наглядным примером того непростого пути, который проходят теории, прежде чем стать фактами. Подозреваю, что у многих в возрасте 20–25 лет возникает желание перевернуть устои. Каждому поколению нужна новая музыка. В случае с двойной спиралью безжалостные научные факты закрыли возможность строить новые модели. В ненаучных областях парировать вызов труднее, и новые идеи часто побеждают преимущественно в силу своей новизны. Свежесть – на первом месте. В обоих случаях новый подход стремится вобрать в себя какие-то элементы старых воззрений, потому что новаторство наиболее эффективно тогда, когда оно хотя бы частично опирается на уже существующую традицию.

В чем же тогда наша с Джимом Уотсоном заслуга? Если она за нами и числится, то это главным образом настойчивость и готовность отказаться от своих идей, когда они оказываются несостоятельными. Один рецензент решил, что мы не отличались большим умом, раз столько раз шли по ложному следу, – но именно таким путем обычно и делаются открытия. Большинство попыток кончаются неудачами не по причине нехватки мозгов, а потому, что исследователь заходит в тупик или слишком рано сдается. Критиковали нас и за то, что мы не владели в достаточном совершенстве всеми разнообразными областями знаний, необходимыми для того, чтобы угадать двойную спираль, но мы по крайней мере стремились овладеть ими всеми, в отличие от некоторых наших критиков.