Люди мира. Русское научное зарубежье

В классической генетике вопрос «что такое ген?» просто не ставился. Первые генетики считали, что для него еще не пришло время. Это не было таким парадоксом, как может показаться со стороны: в конце концов, многие науки занимаются описанием поведения объектов, природа которых до поры неизвестна. Химики, например, долго обходились без всякого представления о том, как устроен атом, и это не мешало им делать важные открытия. Но в XX веке наука развивалась быстро. В 1926 году Герман Меллер открыл радиационный мутагенез, то есть повышение частоты генетических мутаций под действием электромагнитных лучей. Открытие заставило задуматься: если попадание электромагнитного кванта может изменить структуру гена, значит, ген — это какая-то молекула? А в 1927 году учитель Тимофеева-Ресовского, Николай Константинович Кольцов, произнес в Ленинграде, на III Всероссийском съезде зоологов, анатомов и гистологов, доклад, в котором сформулировал следующую гипотезу: ген — это составная часть гигантской молекулы, способной самокопироваться путем сборки своего аналога из ионов, находящихся в окружающем растворе. Ну примерно как обычный кристалл вырастает из затравки. Каждая молекула, несущая информацию, развивается на основе другой подобной молекулы, уже имеющейся в наличии. А генетическая мутация есть не что иное, как перестановка атомов в такой молекуле. Это было открытие принципа воспроизводства наследственной информации — пока еще «на кончике пера». Сейчас те молекулы, о которых говорил Кольцов, называют репликаторами.

Вот этой идеей и руководствовался Тимофеев-Ресовский вместе с коллегами — немецкими физиками, которых он увлек своей работой. Вокруг него всегда и везде быстро собирался круг единомышленников. Итак, в 1935 году Николай Тимофеев-Ресовский, Карл Циммер и Макс Дельбрюк опубликовали знаменитую большую статью под названием «О природе генных мутаций и структуре гена». Они обработали мух дрозофил рентгеновским излучением, все характеристики которого были точнейшим образом измерены (это обеспечил Карл Циммер). В ответ произошло резкое повышение частоты мутаций, величина которого тоже была точно измерена (это, разумеется, сделал сам Тимофеев-Ресовский). Полученные результаты полностью соответствовали гипотезе о том, что ген — это крупная молекула, структура которой может меняться при попадании в нее рентгеновского кванта. Более того, сопоставляя данные «на входе» и «на выходе» с имевшимися моделями действия рентгеновского излучения на вещество, исследователи смогли приближенно оценить размер этой молекулы. Впервые в мировой истории им удалось физически «пощупать» ген.

В статье, озаглавленной «Биофизический анализ мутационного процесса», Тимофеев-Ресовский сообщил, что, судя по его экспериментальным данным, X-хромосома мухи-дрозофилы содержит примерно 1800 генов. Сейчас, когда геном дрозофилы полностью прочитан, мы знаем, что на самом деле в этой хромосоме 2669 генов (судя по базе данных американского Национального центра биотехнологической информации). Тимофеев-Ресовский ошибся всего-то в полтора раза, еще не зная, что гены представляют собой отрезки ДНК — это доказали несколько позже, — и опираясь исключительно на биофизику.

Макс Дельбрюк, молодой тогда физик-теоретик, под влиянием Тимофеева-Ресовского переквалифицировался в биолога. Потом он стал профессором в Соединенных Штатах и создал там вместе с Сальвадором Лурией исследовательскую группу, в которой в конце 1940-х годов начал свою работу молодой Джеймс Уотсон — тот самый, который вместе с Фрэнсисом Криком раскрыл тайну пространственной структуры ДНК. Получается, что Уотсон был учеником ученика Тимофеева-Ресовского.

Второй участник открытия структуры ДНК, Фрэнсис Крик, оставил физику и стал биологом после того, как прочитал знаменитую книгу Эрвина Шредингера «Что такое жизнь?» (1944), которая, скорее всего, не была бы написана, если бы не работы Тимофеева-Ресовского по биофизической генетике (Шредингер подробно обсуждает его результаты и во многом на них основывается).

Таким образом, Тимофеева-Ресовского вполне можно назвать научным дедушкой молекулярной биологии.

В интервью, опубликованном в журнале «Химия и жизнь» (1988, № 1), Джеймс Уотсон так и сказал: «Если Лурия и Дельбрюк — мои отцы в науке, то Тимофеев-Ресовский — мой дедушка в ней».

В то время, когда Уотсон и Крик открыли свою знаменитую двойную спираль, Тимофееву-Ресовскому было 52 года. Еще далеко не «дедушка», а мужчина в расцвете сил. Увы, судьба сложилась так, что продолжить занятия генетикой (по крайней мере, на прежнем уровне) ему не пришлось.

Нас примет родина в объятья

Работа шла своим чередом, а мир между тем менялся. В 1929 году угодил в ссылку учитель Тимофеева-Ресовского — Сергей Сергеевич Четвериков. Семинары, которые он много лет вел и которые были средоточием самой современной генетической мысли, заглохли — как оказалось, навсегда.