Избегайте занудства. Уроки жизни, прожитой в науке

Хотя и Бенно, и Уолли в своих предшествующих независимых исследованиях не смогли выделить лак-репрессор через его связывание с сильными индукторами β-галактозидазы, по-прежнему единственный подход у них в распоряжении был основан на этом свойстве peripeccopa. Чтобы увеличить шансы на успех, Бенно вновь обратился к генетике бактерий, получив мутантный репрессор, обладавший повышенным сродством к веществу-индуктору изопропил-(3-0-1-тиогалак-топиранозиду (ИПТГ). Выращивая мутантные клетки Е. coli при очень низких концентрациях ИПТГ, можно было получить намного более эффективный репрессор. Чтобы удвоить количество репрессора в бактериях, Бенно получил из исходного мутанта нового, диплоидного, содержавшего соответствующий ген в двух экземплярах. Однако сами по себе эти генетические уловки еще не позволяли засечь лак-репрессор в бесклеточном экстракте. Успех пришел только благодаря разработке методики разделения веществ, которая давала образцы белков, богатые лак-репрессором. Первые положительные результаты были получены в мае 1966 года, но они были весьма ненадежны. В бактериальных экстрактах, содержащих репрессор, оказывалось лишь на 4% больше помеченного радиоактивной меткой ИПТГ, чем в окружающем, лишенном репрессора растворе. Вскоре более совершенные методы фракционирования позволили получить частично очищенный образец, собиравший ИПТГ в полупроницаемом диализном мешке в концентрации, почти вдвое превышавшей ту, что наблюдалась снаружи. На эти обогащенные экстракты не действовали ферменты, расщепляющие ДНК и РНК. Ферменты протеиназы, расщепляющие белок, напротив, полностью останавливали связывание ИПТГ, подтверждая вывод генетических исследований Бенно, что репрессор представляет собой белок.

До этого у Уолли и Бенно была вполне реальная перспектива оказаться не первыми, кто опишет молекулярную природу одного из репрессоров. На пятом этаже работал двадцатишестилетний Марк Пташне, который лихорадочно пытался выделить репрессор фага λ. Когда фаг пребывает в виде неактивного профага на хромосоме Е. coli, этот репрессор блокирует работу всех генов фага λ, кроме одного. Единственный ген фага λ, который при этом работает, есть ген, кодирующий сам репрессор. Хотя о его существовании стало известно благодаря изящным генетическим экспериментам, постаатенным в Институте Пастера, никто в Париже не смог предложить какого-либо реального подхода для выяснения его молекулярных свойств.

Марк пришел в Гарвард осенью 1960 года, чтобы работать над диссертацией доктора философии под руководством Мэтта Мезельсона. Такими же неотъемлемыми составляющими его натуры, как стремление заниматься передовыми научными исследованиями, были его кожаная мотоциклетная куртка, скрипка и клюшки для гольфа. Когда Марк учился в средней школе, он проводил летние каникулы в Миннесотском университете, где работал в лаборатории нейрофизиологии, которой руководил друг его семьи, человек левых убеждений. Он предпочел Гарварду Рид-колледж, где большое внимание уделялось проблемам образования, перешел с философии на биологию, а в течение лета перед последним годом в колледже работал в Орегонском университете. Там Фрэнк Сталь посоветовал ему пойти учиться дальше в Гарвард, чтобы работать под руководством Мэтта Мезельсона. Марк уже знал, что следующей большой задачей в мире изучения бактериофагов было выделение репрессора фага λ. Но эта цель была слишком рискованной для ранней диссертации доктора философии, поэтому Марк взялся за довольно рутинный генетический анализ фага λ. Когда его экспериментальная работа по теме диссертации подходила к концу, Пол Доути и я приложили все усилия, чтобы Марка взяли на три года в Гарвардское общество стипендиатов. Это дало бы ему шанс разобраться с репрессором фага λ. Его кандидатура прошла на ура, поскольку Василий Леонтьев, новый глава Общества стипендиатов, видел в Марке подходящего человека для участия в разговорах за ужинами общества по понедельникам. Он стал младшим стипендиатом в июле 1965 года. В августе того же года я подал в Национальный научный фонд заявку на грант в размере 55 000 долларов, чтобы из этих денег выплачивать Марку зарплату и оплачивать расходы на его лабораторные исследования в течение трех лет, в том числе зарплату лаборанту в размере 5000 в год. Это финансирование позволило бы ему работать независимо от его руководителя, Мэтта Мезельсона, который к тому времени совершенно отчаялся от стиля работы Марка, нередко небрежного. При этом в моей заявке отмечалось, что Марк будет использовать для выявления репрессора фага λ технологию ДНК-РНК-гибридизации, которая начала давать сумбурные результаты еще до того, как грант был получен. О том, как РНК-полимераза считывает гены в бесклеточных экстрактах, известно было недостаточно.