Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК

Постарайтесь запомнить, что ДНК состоит из последовательности оснований, обозначаемых буквами, и эта последовательность кодирует последовательность аминокислот, из которой формируется белок. Поскольку разные белки состоят из разных последовательностей аминокислот, последовательности ДНК кодируют самые разнообразные белки, что позволяет заново создавать живые организмы в каждом следующем поколении.

К концу 1950-х годов ученые научились определять аминокислотные последовательности разных белков и начали понимать, как они функционируют в организме. Эти открытия ознаменовали начало эпохи, когда ученые смогли анализировать структуру белков для понимания природы заболеваний. Например, при серповидно-клеточной анемии появляются аномальные красные клетки крови (эритроциты), которые живут всего от десяти до двадцати дней, тогда как здоровые эритроциты живут почти в десять раз дольше. Кроме того, серповидные клетки, как следует из названия, имеют специфическую форму. Из-за этой особенности они гораздо быстрее разрушаются в селезенке, чем нормальные эритроциты в форме диска. В результате при самой тяжелой форме серповидно-клеточной анемии почти в 70 % случаев больные умирают уже в трехлетием возрасте. Чем же различаются белки нормальных и аномальных эритроцитов? Одной-единственной аминокислотой в белковой цепочке: аминокислота глутамат в шестой позиции в последовательности белка заменена на аминокислоту валин. Минимальное изменение аминокислотной последовательности оказывает огромное влияние на структуру белка, на клетку, в которой содержится этот белок, и на жизнь людей с такими клетками.

Вдохновленный новыми возможностями биологии Цукеркандль обратился к изучению организмов, которые были в его морской лаборатории. Он предположил, что за линьку крабов при их превращении из маленьких зародышей в полноразмерных взрослых особей отвечают определенные белки. Он занялся изучением структуры белков и тем, как они контролируют дыхание, рост и линьку крабов.

Но затем научный рок изменил его жизнь. Лайнус Полинг (1901-1994), тогда еще лауреат Нобелевской премии только по химии, путешествовал по Франции и остановился в лаборатории биологии моря, чтобы увидеться с друзьями. Любитель белков и крабов Цукеркандль разыскал Полинга, скорее как фанатик ищет встречи с рок-звездой, нежели как ученый в поисках новой научной задачи. Но эта встреча изменила жизнь Цукеркандля и, в конечном итоге, всю науку.