Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК

В разгар торжества в банкетный зал тихонько вошел Уилкинс. Накануне он слишком увлекся французской кухней и все еще неважно себя чувствовал. Морис выбрал место с краю, надеясь, что не придется поддерживать вежливую беседу с соседом. Однако тот человек вскоре начал с большим увлечением рассказывать о своем новом исследовании, доказавшем, что при заражении бактерий вирусом в бактериальную клетку проникает только его ДНК{819}. Сначала Уилкинс подумал, что ученый просто пересказывает эксперименты Освальда Эвери с пневмококками, а на следующее утро сообразил, что сидел рядом с бактериологом и генетиком Альфредом Херши из Колд-Спринг-Харборской лаборатории, которому предстояло открыть Международную конференцию по бактериофагам в аббатстве Руайомон.

Аббатство Руайомон находится в 30 км к северу от Парижа, и туда можно добраться на поезде. Построенное по приказу короля Людовика IX Святого в 1228–1235 гг., оно имеет в плане форму прямоугольника, из сторон которого выступают здания. Внутренние покои изобилуют готическими арками и пучками колонн, ребристыми сводами и потрясающими витражными окнами. Во дворе имеется ухоженный сад с зеркальным прудом в форме креста. Изначально это был монастырь цистерцианцев, во время Великой французской революции он закрылся, какое-то время там была ткацкая фабрика, потом облатская община, а в начале ХХ в. разместился частный культурный фонд и стали проводить встречи, представления и лекции, собиравшие в бывшее аббатство ученых, художников и артистов.

«Фаговая» группа, неформальными руководителями которой являлись Макс Дельбрюк и Сальвадор Лурия, арендовала аббатство на неделю для проведения конференции по бактериофагам летом 1952 г., сразу после биохимического конгресса{820}. Уотсон с воодушевлением предвкушал воссоединение с коллегами, которых не видел больше года, и, повстречав Уилкинса в Париже, пригласил и его. Уилкинс принял предложение. Он был очень рад познакомиться с новыми научными кадрами, создававшими современную генетику{821}.

Все участники конференции в Руайомоне слышали об экспериментах Альфреда Херши с бактериофагами и хотели узнать о них больше. Высокий, худой, одиночка и молчун, Херши долгие годы работал с единственной ассистенткой – Мартой Чейз{822}. Однажды посетитель попросил Херши показать лабораторию и интересное оборудование, а Херши резко отказал: «Нет, мы работаем головой»{823}; это было для него характерно.

В 1952 г. Херши и Чейз опубликовали результаты важного исследования, известного теперь под названием «эксперимент Херши – Чейз», а поначалу – как эксперимент с кухонным блендером, потому что в нем использовался, за неимением лучшего, обычный блендер производства фирмы Waring, каким делают молочные коктейли и безалкогольные солодовые напитки. Целью эксперимента было однозначно выяснить, что является генетическим материалом – белки, ДНК или какое-то их сочетание. Для этого выращивали две группы бактерий: одну – в среде, содержащей радиоактивный фосфор-32, другую – в среде с радиоактивной серой-35. Бактериофаги, добавленные в среду с бактериями и размножавшиеся в них, поглощали эти радиоактивные изотопы, которые служили маркeрами, при построении своей ДНК и белков. Фосфор содержится в ДНК, но отсутствует в белках, а сера, наоборот, содержится в белках, но ее нет в ДНК. Таким образом, одни бактериофаги содержали меченные серой белки, а другие – меченную фосфором ДНК. После выделения радиоактивно меченных бактериофагов их добавляли к культуре свежих (не содержащих изотопов) бактерий и позволяли бактериофагам инфицировать эти бактерии. После этого среду с бактериями подвергали энергичному встряхиванию, для того чтобы отделить оболочки фаговых частиц от поверхности бактериальных клеток (вот тут и пригодился кухонный блендер), а затем инфицированные бактерии отделяли от среды. Когда в первом опыте к бактериям добавляли бактериофаги, меченные фосфором-32, радиоактивная метка обнаруживалась в бактериальных клетках. Когда же во втором опыте к бактериям добавляли бактериофаги, меченные серой-35, метка оказывалась во фракции среды с белковыми оболочками фагов, но ее не было в бактериальных клетках. Следовательно, материалом, который проникал в бактерии, была ДНК. Поскольку внутри инфицированных бактерий формируются полные вирусные частицы, содержащие белки вируса, эта работа была признана одним из решающих доказательств того, что генетическая информация (информация о структуре белков) содержится в ДНК{824}, и в 1969 г. принесла Херши Нобелевскую премию по физиологии и медицине{825}. В 1998 г. Уотсон написал в The New York Times Magazine, что эксперимент Херши и Чейз более существенно, чем большинство других исследований, подтверждает роль ДНК и что он укрепил уверенность в важности установления трехмерной структуры ДНК{826}.