Течению наперекор

Наша химическая промышленность выпускала (в то время) только немеченые трифосфаты. Меченые трифосфаты путем облучения в атомных реакторах, где обычный фосфор превращается в его радиоактивный изотоп, производились только за рубежом и были для нас недоступны. Я решил попробовать получить аденозинтрифосфат, меченый по водороду, входящему в состав аденозина. В моем распоряжении имелась сильно радиоактивная «тритиевая вода», где водород замещен на свой радиоактивный изотоп — тритий. Я решил растворить обычный аденозинтрифосфат в тритиевой воде и прокипятить часок в надежде, что при этой температуре часть водородов, входящих в состав аденозина, заменится на тритий. Я понимал, что какая-то часть исходного аденозинтрифосфата при такой обработке потеряет один или парочку атомов фосфора, но рассчитывал с помощью метода колоночной хроматографии отделить от них сохранившийся и радиоактивно меченый по тритию аденозинтрифосфат. Использовать его предстояло в реакции, проходящей в обычной воде, но при температуре 37° (в течение 30 минут). Я рассчитывал, что при этой температуре обратный обмен включенного трития на водород пойдет медленно, так что полученная в реакции иРНК окажется радиоактивно меченой. Какой из четырех атомов водорода, входящих в состав аденозина, будет участвовать в обмене и почему именно он, я не имел ни малейшего представления.

Если бы мне пришло в голову обсудить свое намерение с кем-нибудь из химиков-органиков, меня бы подняли на смех и объяснили, что химические связи между фосфорными группами так нестойки, что после кипячения не останется ни одной целой молекулы трифосфата. Я этого не знал и потому реализовал свой замысел. После хроматографии спокойно получил радиоактивно меченый аденозинтрифосфат с выходом в 50 %. Не буду вдаваться в объяснение этого неожиданного для нормально обученного химика результата. Я провел все свое исследование поведения РНК-полимеразы, используя полученный таким образом радиоактивный аденозинтрифосфат и в русском журнале опубликовал свой метод его получения.

Забавное окончание этого «казуса» состояло в том, что когда заместитель директора Института по научной работе Б. П. Готтих поехал в командировку в Париж, он посетил французский атомный центр Саклэ. Там он решил похвастать нашим успехом в получении радиоактивно меченых трифосфатов. И неожиданно услышал в ответ: «А, метод Остермана? Мы читали статью и теперь используем этот метод для производства меченых тритием препаратов на продажу. Они есть в нашем каталоге!»

Что же касается механизма практически необратимого замещения одного из водородов аденозина на тритий, то после моего краткого сообщения на международной конференции в Иене (67-й год) им заинтересовалась группа немецких химиков. В опубликованной ими впоследствии работе они подтвердили мои данные о таком замещении. Более того — сумели показать, что оно происходит с водородом, стоящим в седьмом положении молекулы аденозина, между двумя атомами азота. Они назвали обнаруженное мной явление «медленным изотопным обменом водорода в нуклеиновых основаниях». Это было хотя и небольшое, но «открытие», сулившее перспективу его использования для исследования структуры нуклеиновых кислот. Открытия, даже небольшие, в науке случаются нечасто, и мне советовали защитить на нем кандидатскую диссертацию и «доить» дальше. Действительно, на основе «медленного обмена водорода» выросла целая область структурных исследований ДНК, так что о первооткрывателе через несколько лет успели забыть...

Но я не поддался соблазну. Передал свой рабочий журнал сотруднице изотопной лаборатории Р. Масловой, а сам продолжил свои занятия РНК-полимеразой вплоть до защиты упомянутой выше диссертации, посвященной одному из аспектов работы этого фермента.

Бунт молодых

В заключение главы я должен описать еще один эпизод, который не могу назвать иначе как печальным. К тому же резко изменившим мою научную деятельность. Читателю он может быть интересен своим психологическим и даже нравственным аспектом.

Я уже упоминал, что в 67-м году, будучи руководителем самостоятельной группы седиментационного анализа, я принял на работу двух молодых людей, Роберта и Ларису, в качестве стажеров. Роберт окончил Физико-технический институт. Лариса — уже не помню что. С молекулярной биологией они были знакомы весьма поверхностно. В течение года я регулярно читал им лекции, знакомя с последними на то время ее достижениями. Кроме того, разумеется, подробно пересказал собранные мной из научной литературы сведения об РНК-полимеразе и посвятил в свои планы исследования этого фермента — поначалу для уяснения механизма отбора им одного из четырех нуклеозидтрифосфатов, нужного в данный момент для синтеза иРНК.

Кроме лекций и обсуждения планов, я обучил их всем, уже освоенным мною, практическим приемам проведения биохимических экспериментов и использования соответствующей аппаратуры. Ввиду моей занятости оборудованием Института, основная нагрузка по постановке опытов (под моим руководством) постепенно легла на них.