Что за безумное стремленье!

Областью научных интересов Моно было в первую очередь образование индуцируемых ферментов, и в особенности β-галактозидазы. Клетка переключается на синтез этого фермента, если получает сахар в виде галактозы вместо более привычной глюкозы. Жакоба интересовало в основном то, как передается генетическая информация между клетками при спаривании. Он и Эли Вольман провели знаменитый эксперимент с бактериями в блендере: «мужским» и «женским» клеткам позволяли сливаться, а затем, через определенный промежуток времени, их встряхивали в кухонном блендере Waring – своего рода молекулярный coitus interruptus[43]. К счастью, процесс спаривания (конъюгации) у бактерий продолжителен (он может длиться до двух часов, что для быстрорастущей клетки в несколько раз превышает нормальный срок жизни), что облегчает его изучение. Они доказали, что гены передаются в линейной последовательности, в заданном порядке, так что прерывание процесса практически не оказывает воздействия на предыдущие гены, но мешает передаче следующих. Это стало ключевым открытием в генетике бактерий, прояснив целый ряд трудностей, накопившихся за многие годы.

С нашей точки зрения, важный аспект этого процесса состоял в том, что конкретный ген, например, ген β-галактозидазы, внедрялся в клетку в заданное время. Следовательно, можно было пронаблюдать динамику синтеза нового белка во времени, после того как ген оказался в клетке.

Результат удивил нас. Мы ожидали, что новый ген тут же начнет производить собственные рибосомы, что они будут медленно накапливаться и что по мере введения в эксплуатацию все новых рибосом синтез белка будет стабильно ускоряться. Но эксперимент ПАЖАМО продемонстрировал нечто совсем иное. Вскоре после внедрения гена синтез β-галактозидазы запускался в быстром темпе и сохранял этот темп.

Естественно, нам не хотелось верить результатам этого эксперимента. Впервые нам о нем рассказал Жак Моно, когда он приезжал в Кембридж, но на тот момент результаты были предварительными. В последующие месяцы мы с Сидни очень переживали из-за этого. Я пытался найти какой-то выход, но мои попытки выглядели притянутыми за уши.

Чуть позже в Кембридж приехал Франсуа Жакоб, и на Страстную пятницу 1960 г., когда лаборатория была закрыта, наша маленькая компания собралась в одном из помещений Гиббсовского корпуса Королевского колледжа, постоянным членом которого был Сидни. У Хораса Джадсона этот эпизод описан гораздо подробнее. Здесь я отмечу только главные моменты.

Я принялся выпытывать у Франсуа об эксперименте ПАЖАМО, потому что в первоначальной публикации был ряд потенциально слабых мест. Франсуа подробно рассказал нам об усовершенствованиях опытов. Кроме того, он сообщил о свежем эксперименте Парди совместно с Моникой Райли в Беркли. В конце концов нам пришлось признать, что результаты опытов верны. Что именно последовало затем, помнится смутно, поскольку померкло в свете дальнейших событий, но цепь рассуждений восстановить несложно. Опыты типа ПАЖАМО продемонстрировали, что рибосомная РНК не могла служить «грамотой». Все предыдущие затруднения подготовили нас к этой мысли, но мы не сумели сделать следующий шаг: где в таком случае хранится послание? И тут Сидни Бреннер издал громкий вопль – он догадался. (Я тоже догадался в данном случае, но все остальные – нет.) Одну из второстепенных проблем в этом запутанном деле составляла мелкая разновидность РНК, которая появлялась в клетке E. coli вскоре после поражения бактериофагом Т4. (E. coli, или кишечная палочка – это бактерия, живущая в нашем кишечнике, которая часто используется как модельный организм.) За несколько лет до того, в 1956 г., два исследователя – Эллиот Волкин и Лазарус Астрахан – продемонстрировали, что при этом синтезируется новый вид РНК с необычным составом оснований, зеркально отражающим порядок оснований инфицирующего вируса, а не самой кишечной палочки (у той состав совершенно другой). Сначала они решили, что это прекурсоры для синтеза вирусной ДНК, которую зараженная клетка должна была производить в больших количествах, но их дальнейшие тщательные исследования показали, что эта гипотеза ошибочна. Их результаты зависли в воздухе на полпути – удивительные, но необъяснимые.