Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле

Вдохновленный опытами Миллера, Фокс хотел сделать следующий шаг в том же направлении: получить простые белки из тех самых аминокислот, которые синтезировал Миллер. При соединении двух аминокислот выделяется одна молекула воды, поскольку две исходные молекулы теряют два атома водорода и один атом кислорода. Это навело Фокса на мысль, что заставить аминокислоты объединиться можно за счет удаления воды. Иными словами – простой нагрев^[231].

Сперва все пошло совсем не по плану и Фокс получил только черную смолистую грязь. Но потом он вспомнил, что две аминокислоты в белках встречаются особенно часто: это аспарагиновая кислота и глютаминовая кислота. В итоге в 1958 году его команда провела серию захватывающих экспериментов^[232]. Ученые выяснили, что аспарагиновая кислота соединяется с любой другой аминокислотой даже при мягком нагревании. Это заставило Фокса задаться вопросом – а нельзя ли соединить ее со всеми другими аминокислотами сразу? “Если это возможно, – пишет он, – мы сумеем получить нечто вроде белка настолько простым путем, что его спонтанное образование на древней Земле удастся представить без малейшего затруднения”.

В то время в распоряжении Фокса были два аспиранта, Аллен Веготски и Каору Харада, а также лаборантка Донна Кейт. Эксперимент с целью соединить воедино все двадцать аминокислот изначально сочли безнадежным и потому поручили его Кейт: время аспирантов не хотелось тратить попусту. Продержав смесь аминокислот с большим избытком аспарагиновой и глутаминовой кислот несколько часов при температуре 170 °C, Кейт получила крошечные гранулы белого цвета.

Проанализировать результат должен был Харада. Для этого предстояло разрушить полученное соединение на исходные образующие его аминокислоты и выяснить, сколько их и какие они. К всеобщему удивлению, оказалось, что это соединение содержало не то 15, не то 16 различных аминокислот! Следующие эксперименты дали тот же результат^[233].

Это означало, что полученные Кейт гранулы состояли из соединившихся аминокислот. В отличие от обычных белков, это соединение не имело в своей основе аккуратную цепочку – оно было скорее случайным по структуре и порядку аминокислот. Фокс дал им название “протеиноиды”, поскольку они, хотя и не являются настоящими белками, тоже состоят исключительно из аминокислот – только беспорядочно слипшихся. Результаты экспериментов были опубликованы в 1958 году за авторством всего двоих – Фокса и Харада^[234]. В маленьком примечании также упоминалась “техническая помощь миссис Донны Кейт”.

В следующем году Фокс и его команда добились еще более поразительного успеха. Исследователи получили очень маленькие шарики протеиноидов размером менее одной тысячной сантиметра^[235]. Эти шарики, которые напоминали простые клетки, позднее стали называть “сферулы” или “микросферы”, а “добыла” их в ходе эксперимента новая лаборантка Джин Кендрик. Задуманный опыт снова казался слишком уж простым: кипячение протеиноидов в растворе соли в течение 1 минуты. За один раз этот эксперимент позволял получить свыше миллиона микросфер, которые затем можно было хранить неделями.

Фоксу сразу пришло на ум сравнение с коацерватами, которые, по предположению Опарина, стали основой первых примитивных клеток (см. главу 2). Вскоре Фокс заключил, что протеиноидные микросферы являются лучшими кандидатами на звание первой клетки, чем любые коацерваты. К тому же их очень легко получить: для этого достаточно просто синтезировать протеиноиды при нагреве аминокислот, поместить их в горячую воду и потом высушить. В 1960 году Фокс озвучил мысль, развитию которой он посвятил весь остаток своей жизни, – мысль о том, что протеиноидные микросферы представляют собой очень хороший ответ на вопрос “Как началась жизнь?”^[236]

Фокс убедился в превосходстве своих протеиноидных микросфер при встрече с Опариным в 1969 году в Москве^[237]. Фокс тогда попросил показать ему образцы коацерватов, но демонстрация совершенно не задалась. Прямо в присутствии Опарина его лаборантка много раз пыталась получить их, но – безуспешно. “Было очень заметно, что и она, и Опарин очень разочарованы и что им стыдно”.

Поначалу Фокс был осторожен и избегал громких высказываний. В 1963 году на конференции в Уэйкулле он был заметно сдержан: “Я считаю, что естественно предположить (и говоря об этом, я вовсе не обязательно отстаиваю противоположную точку зрения), что на основании того, что первые события в истории становления клетки определяли ДНК или РНК либо только РНК, мы не обязаны считать, будто развитие представленной РНК и ДНК преджизни происходило без участия белка. Сейчас я считаю подобное предположение излишним и, возможно, психологически сдерживающим”^[238]. Встречались у Фокса и еще более осторожные высказывания.