ДНК. История генетической революции

Уилкинс сказал, что ДНК, на его взгляд, напоминает по форме спираль, состоящую из нескольких цепочек связанных между собой нуклеотидов, закрученных одна вокруг другой. Оставалось выяснить, сколько же этих цепочек. На тот момент Уилкинс полагал, что их три, опираясь на собственноручно полученные данные о плотности молекулы ДНК. Он набрался смелости и сам приступил к моделированию, но вскоре столкнулся с серьезной преградой в лице новой сотрудницы биофизического отделения Кингс-Колледжа Розалинд Франклин.

Розалинд Франклин исполнился тридцать один год; она получила в Кембридже диплом по физической химии. Франклин была патологически профессиональной исследовательницей. Когда ей исполнилось двадцать девять, она попросила на день рождения лишь подписку на отраслевой журнал, посвященный сфере ее научных интересов: Acta Crystallographica. Взвешенная и щепетильная, она терпеть не могла тех, кто такими качествами не обладал. Кроме того, она бросалась резкими характеристиками – так, однажды назвала своего научного руководителя Рональда Норриша, будущего нобелевского лауреата, «тупым, узколобым, вероломным, невоспитанным тираном». Вне лаборатории она была завзятой и энергичной альпинисткой, сама происходила из высших кругов лондонского общества и принадлежала к более элитарному социуму, нежели большинство ученых. По окончании тяжелого рабочего дня она могла непринужденно сменить лабораторный халат на элегантный вечерний туалет и исчезнуть в ночи.

Не успела Франклин вернуться с четырехлетней стажировки из Парижа, где занималась исследованием графита методами рентгеновской кристаллографии, как сразу была назначена в проект по изучению ДНК, в то время Уилкинс некоторое время отсутствовал в Кингс-Колледже. Время показало, к великому сожалению, несовместимость этой пары. Франклин была прямолинейна и придирчиво относилась к фактам, а Уилкинс – сдержан и склонен к теоретизированию. Команды из них не вышло. Незадолго до того, как Уилкинс принял наше приглашение на ланч, они с Розалинд сильно повздорили. Она настаивала, что ни о каком моделировании ДНК и речи быть не может, пока он не соберет более подробной информации методом дифракционного анализа. На тот момент они фактически не общались, и Уилкинс мог узнать о ее достижениях только на лабораторном семинаре, который она назначила на начало ноября. Стало очевидно, что если мы с Криком хотели бы ее послушать, то должны были прибыть туда как гости Уилкинса.

Крик не смог выбраться на этот семинар, поэтому я поехал туда один, а затем вкратце изложил Крику, на мой взгляд, ключевые выводы о кристаллической структуре ДНК. В частности, я по памяти описал результаты Франклин, касавшиеся кристаллографической повторяемости и содержания молекул воды. Поэтому Крик попробовал вычертить на бумаге спиралевидные сети, объясняя, что новая «спиральная» рентгеновская теория, которую он разработал совместно с Биллом Кокрейном и Владимиром Вандом, позволит даже мне, когда-то увлекавшемуся наблюдением за птицами, правильно прогнозировать «дифракционные узоры», соответствующие тем молекулярным моделям, которые мы вскоре станем собирать в Кавендишской лаборатории.

Розалинд Франклин на одной из каникулярных вылазок в горы, которыми она очень увлекалась

Когда мы вернулись в Кембридж, я сделал заказ в кавендишской механической мастерской на изготовление моделей атомов фосфора, нужных нам для сборки азотистых оснований и фосфатных групп остова ДНК. Получив эти модели, мы стали пробовать разные варианты того, как такие цепи могут обвиваться одна вокруг другой в центре молекулы ДНК. Правильная повторяющаяся атомная структура должна была гарантировать, что атомы образуют согласованный регулярный рельеф молекулы. По подсказке Уилкинса мы сосредоточились на моделях, состоящих из трех цепей. Когда одна из них показалась довольно правдоподобной, Крик позвонил Уилкинсу и объявил, что мы, кажется, построили модель, которая может соответствовать структуре ДНК.

На следующий день Уилкинс и Франклин явились посмотреть на результаты наших трудов. Опасаясь конкуренции с нашей стороны, они ненадолго объединились ради общей цели. Франклин не стала размениваться на придирки к нашей базовой концепции. Помню только, она отметила, что вода в кристаллической структуре ДНК практически отсутствует, хотя на самом деле все оказалось в точности наоборот. Я был не слишком подкован в кристаллографии, поэтому перепутал термины «элементарная ячейка» и «независимая область». В действительности кристаллическая ДНК богата водой. Следовательно, сказала Франклин, остов должен располагаться с внешней стороны молекулы, а не в центре нее, хотя бы с учетом того, сколько молекул воды она наблюдала в своих кристаллах.