Генетический детектив. От исследования рибосомы к Нобелевской премии

У Марии были муж и маленькая дочь, поэтому она организовала себе строгий распорядок, в отличие от большинства одиноких – или как минимум бездетных – сотрудников, которых можно было застать в лаборатории в любой час. Сам я также работал по расписанию еще с тех пор, как был аспирантом с двумя маленькими детьми. Чувствую, что такой порядок помог мне гармоничнее устроить мою жизнь, а также лучше проявить себя в качестве ученого. Поработав у нас примерно год, она сообщила, что беременна. Я поздравил ее, но в глубине души обеспокоился, что наша работа забуксует в разгар нового соперничества. Как же я ошибался! Мария продемонстрировала, что можно хорошо справляться с работой ученого, успевая при этом быть мамой, главное – иметь гибкий график и поддержку от мужа.

Вернувшись из декретного отпуска, Мария создала особую среду, в которой Thermus давали кристаллы новой, ранее не известной формы. Оказалось, что эти кристаллы не содержат EF-G, хотя этот фактор и добавляли к рибосомам перед кристаллизацией. Тем не менее в них содержалась и мРНК, и тРНК, дававшие более четкую дифракцию, чем экземпляры, полученные в лаборатории Гарри в 2001 году. Мы сочли, что даже небольшой прогресс – лучше, чем ничего.

Они с Кристин стали систематически работать над улучшением этих кристаллов и вместе с другими отправились на синхротрон Swiss Light Source в Филлинген близ Цюриха. На этот раз я также получил от команды загадочное сообщение, но, в отличие от эксперимента с гильотинкой, я был приятно ошарашен. Они собрали данные с разрешением до 2,8 ангстрем. То есть мы могли составить более подробные карты, чем по структурам 30S. Однако в полученных кристаллах было по две отдельные копии рибосомы, а это означало, что нам предстоит выстраивать структуру из половины миллиона атомов.

Этот проект напомнил мне те времена, когда мы еще работали над 30S. Кроме Фрэнка, Марии и Кристины в нашу лабораторию поступили еще двое аспирантов, которых мы сразу вовлекли в работу. Альберт Вайксльбаумер студенческие годы провел в Вене. На собеседование он явился с пирсингом и выглядел как хипповый авторитет, но показал себя хорошим специалистом. Когда я его принял, он сразу спросил, можно ли отложить начало аспирантуры на несколько месяцев, чтобы он мог отправиться исследовать Южную Америку. Я испугался, что совершил огромную ошибку, но после его возвращения не осталось никаких сомнений в его самоотдаче. Альберт усердно работал и оказался одним из самых пытливых людей, которые когда-либо трудились у меня в лаборатории. К тому моменту ему уже изрядно поднадоела работа над инициирующими комплексами (добиться существенного прогресса по этой проблеме ученые смогли лишь спустя примерно десять лет, воспользовавшись новым методом).

Другой сотрудницей стала Сабина Петри, которую рекомендовал Харальд Швальбе, ученый из Франкфурта, с работами которого я был хорошо знаком. Сабина была более 180 сантиметров ростом и возвышалась даже над Марией. Она не только добилась восхитительных успехов в учебе, но и успела поиграть за женскую сборную Германии по баскетболу. Во многом она точно соответствовала стереотипу щепетильной немки. Узнав, что у нас в отделе не бывает регулярных планерок, она была в шоке. Я сказал, что если ей их так сильно не хватает, то она могла бы сама заняться их организацией. Она сразу же к этому приступила и строго следила за выполнением графика, по которому все сотрудники лаборатории должны были еженедельно выступать. Как-то раз, придя в лабораторию, мы обнаружили, что все наши емкости заменены новыми, помечены разноцветными ярлычками, показывающими, с какими веществами тот или иной контейнер может использоваться. На емкостях было строгое предупреждение, запрещавшее их путать.

Всей команде приходилось неделями работать вместе в видеографической аппаратной, чтобы собрать колоссальную новую молекулу. Это было не так сложно, как выстраивание субъединиц с нуля, но все равно работа предстояла большая, тем более потому, что субъединица 50S серьезно отличалась от всего, что было расшифровано ранее. Уже пятьдесят лет было известно, что при снижении концентрации магния субъединицы диссоциируют, а при повышении – снова соединяются. Наконец, мы смогли выяснить, почему многие из контактов между субъединицами обеспечиваются на уровне катионов магния, опосредующих контакты между отрицательно заряженными фосфатами в РНК, а в других местах ионы магния способствуют плотной свертке РНК, нейтрализуя отрицательно заряженные фосфатные группы и помогая им сблизиться.

Как только мы написали и отослали в журнал статью об этом, Мария отправилась на конференцию по РНК в Америку, а я снова поехал в Эриче. К нашей досаде, на конференции Мария узнала, что Гарри также удалось улучшить структуру. Как и в гонке за 30S, мы опубликовали статьи о двух структурах почти одновременно, но нашу структуру сочли более точной и полной.