Уотсон Джеймс Д. » Двойная спираль

Однако, когда как-то в середине декабря Питер вошел после обеда в кабинет и уселся, положив ног на стол, широкая улыбка на его лице не имела ни какого отношения к хорошеньким мордочкам. В руке он держал письмо из Штатов, которое захватил в своем колледже, когда ходил обедать.

Письмо было от его отца. Кроме обычных семейных новостей, оно содержало известие, которого мы так долго опасались: Лайнус открыл структуру ДНК. Никаких подробностей он не сообщал, и пока письмо переходило от Фрэнсиса ко мне и от меня к Фрэнсису, нас все больше охватывало отчаяние. Фрэнсис начал расхаживать по комнате и размышлять вслух рассчитывая ценой сильнейшего напряжения мысли достигнуть того же, чего достиг Лайнус. Своего решения проблемы Лайнус не сообщил, а потому мы могли бы разделить с ним честь открытия, если бы объявили о нем одновременно.

Однако из усилий Фрэнсиса ничего не получилось, а потому мы пошли пить чай наверх и рассказали об этом письме Максу и Джону. Туда зашел Брэгг, но ни мне, ни Фрэнсису не захотелось позлорадствовать, сообщив ему, что американцы снова собираются посрамить английские лаборатории. Мы уныло жевали шоколадный торт, а Джон, пытаясь нас утешить, говорил, что Лайнус мог и ошибиться – ведь он же не видел рентгенограмм Мориса и Рози. Но сердце подсказывало нам, что Лайнус не ошибся.

До рождества из Пасадены больше не поступало никаких новостей, и мы понемногу успокаивались. Если бы Полинг действительно нашел стоящий ответ, он не смог бы долго держать его в секрете. Кто-нибудь из его студентов наверняка знал бы, на что похожа его модель, и если бы она обещала сыграть определенную роль в биологии, слух об этом быстро дошел бы до нас. Если Лайнус и подобрался к истинной структуре, то тайны репликации гена он вряд ли коснулся. И потом, чем больше мы размышляли о химии ДНК, тем менее вероятным казалось нам, чтобы даже Лайнус смог установить ее структуру, не зная работ Кингз-колледжа.

На рождественские каникулы я поехал в Швейцарию кататься на лыжах и, проезжая через Лондон, сообщил Морису, что Полинг забрался в его огород. Я надеялся, что критическая ситуация, вызванная наступлением Лайнуса на ДНК, заставит Мориса обратиться за помощью к нам с Фрэнсисом. Однако если Морис и считал, что Лайнус имеет шансы сорвать банк, он этого ничем не выдал. Гораздо важнее была новость о том, что дни Рози в Кингз-колледже сочтены. Она сообщила Морису, что намерена перейти в лабораторию Бернала в Бэркбек-колледже. А главное, к удивлению и облегчению Мориса, она не собиралась забрать с собой проблему ДНК. Заканчивая все дела перед уходом, она решила подготовить для печати статью о своих результатах. После этого, наконец избавившись от Рози, Морис думал приступить к решительным поискам структуры.

Вернувшись в Кембридж в середине января, я поспешил увидеться с Питером, чтобы узнать, что ему пишут из дому. Писали ему только о домашних делах, ДНК упоминалась всего один раз. Но это единственное упоминание было тревожным: статья о ДНК уже написана, и один экземпляр ее скоро будет выслан Питеру. И опять – ни слова о том, на что похожа модель.

В ожидании статьи Полинга я заглушал беспокойство, записывая свои соображения о половом по ведении бактерий. После каникул, которые я провел в Церматте, я ненадолго съездил к Кавалли в Милан и убедился, что мои представления о половом размножении бактерий могут оказаться верными. Опасаясь, как бы и Ледгрберг не пришел к тем же выводам, я торопился поскорее опубликовать статью вместе с Биллом Хейсом. Но рукопись еще не была готова, когда в первых числах февраля из-за океана пришла статья Полинга.

Вообще-то в Кембридж было послано два экземпляра статьи: один – Лоуренсу Брэггу, другой – Питеру. Брэгг, получив статью, попросту отложил ее в сторону. Не зная, что Питер тоже получит экземпляр, он не спешил передавать статью Максу: там ее увидел бы Фрэнсис и его опять занесло бы бог весть куда. При существующих обстоятельствах ему оставалось терпеть хохот Фрэнсиса всего восемь месяцев. Конечно, в том случае, если Фрэнсис закончит диссертацию в срок. Затем Крику предстояла ссылка в Бруклин на год, а то и больше, и в лаборатории воцарились бы мир и тишина.

Пока сэр Лоуренс размышлял, стоит ли рисковать, отвлекая внимание Крика от его диссертации мы с Фрэнсисом жадно читали статью, которую Питер принес после обеденного перерыва. Когда Питер входил в комнату, на его лице было многозначительное выражение, и у меня упало сердце: вот сейчас мы узнаем, что все пропало. Заметив, что мы с Фрэнсисом не в состоянии ждать ни минуты, Питер спешно сообщил, что модель представляет собой трехцепочечную спираль с сахаро-фосфатным остовом в центре. Это подозрительно напоминало нашу неудачную прошлогоднюю попытку, и я тут же подумал, что не помешай нам тогда Брэгг, слава великого открытия могла бы уже принадлежать нам. Прежде чем Фрэнсис спросил, где же статья, я уже выхватил ее из кармана Питера и углубился в чтение. Потратив меньше минуты на резюме и введение, я тут же перешел к схемам расположения важнейших атомов.

И сразу я почувствовал что-то неладное, хотя ошибку нашел только, когда как следует разглядел рисунки. И тут я понял, что фосфатные группы в модели Лайнуса не ионизированы, а каждая содержит связанный атом водорода и поэтому в целом нейтральна. В определенном смысле нуклеиновая кислота Полинга вовсе не была кислотой. Эти нейтральные фосфатные группы не были второстепенной деталью: как раз их атомы водорода образовывали водородные связи, скреплявшие три переплетенные цепи. Без них цепи сразу же развалились бы и структура распалась.

Согласно тому что я знал о химии нуклеиновых кислот, фосфатные группы вообще не могли содержать связанные атомы водорода. Никто никогда не сомневался в том, что ДНК – довольно сильная кислота. А потому в условиях организма вблизи от отрицательно заряженных фосфатных групп ДНК всегда находятся положительно заряженные ионы – скажем, натрия или магния, которые их нейтрализуют. Все наши рассуждения о двухвалентных ионах, которые скрепляют между собой цепи ДНК, были бы лишены всякого смысла, если бы фосфаты прочно удерживали атомы водорода. И все же Лайнус – бесспорно, самый проницательный химик мира – почему-то пришел к противоположному выводу.

Когда и Фрэнсис в свою очередь удивился такой необычной химии Полинга, я начал успокаиваться. Мне стало ясно, что мы еще не вышли из игры. Однако мы не могли понять, каким образом Лайнус пришел к такому ни с чем не сообразному выводу. Допусти студент такую грубую ошибку, его сочли бы непригодным для дальнейшего обучения на химическом факультете Калифорнийского технологического института. А потому у нас не могло не возникнуть страшного подозрения, что модель Лайнуса появилась в результате кардинального пересмотра всех прежних представлений о кислотно-щелочных свойствах очень больших молекул. Но судя по тону статьи, подобного переворота в теоретической химии не произошло. Держать в секрете такое основополагающее открытие не было никакого смысла. Если бы Лайнус его сделал, то он, скорее всего, написал бы две статьи: одну – о своей новой теории, а уж другую о том, как она позволила установить структуру ДНК.

Промах Полинга был так невероятен, что им необходимо было с кем-нибудь поделиться. Я помчался в лабораторию Роя Маркхэма и получил еще одно подтверждение, что у Лайнуса вышло недоразумение с химией. Маркхэму, как и следовало ожидать, было очень приятно, что такой гигант забыл элементарный институтский курс химии. И он, не удержавшись, рассказал, как и в Кембридже один из великих умов однажды забыл простейший химический закон. Потом я забежал к органикам и снова выслушал успокоительное заверение, что ДНК все-таки кислота. Когда я вернулся в лабораторию, Фрэнсис объяснял Джону и Максу, что по эту сторону Атлантики нельзя больше терять ни минуты. Как только станет известно, что Лайнус ошибся, он не успокоится, пока не доберется до правильной структуры. Правда, можно было надеяться, что его коллеги-химики, исполнясь еще большего благоговения перед его интеллектом, не станут проверять подробности его модели и мы выиграем какое-то время. Но рукопись уже была послана в редакцию «Трудов Национальной Академии наук»; не позднее середины марта статью Лайнуса прочтут во всем мире. И ошибка будет тотчас обнаружена. Таким образом, в нашем распоряжении оставалось не больше шести недель до того, как Лайнус снова возьмется за ДНК.

Следовало предупредить Мориса, но звонить ему тут же мы не стали. Оглушенный Фрэнсисом, Морис мог воспользоваться первым же предлогом и прервать разговор прежде, чем мы успели бы втолковать все возможные последствия ошибки Полинга. А так как я собирался на днях съездить в Лондон к Биллу Хейсу, то мы и решили, что я захвачу рукопись Полинга с собой, чтобы показать ее Морису и Рози.

После всех этих волнений работать уже не хотелось, и мы с Фрэнсисом пошли в «Орел», чтобы выпить за неудачу Полинга. Я позволил взять мне виски вместо хереса. Хотя шансов на победу у нас как будто было не так много, тем не менее Лайнус еще не получил Нобелевской премии.

Когда незадолго до четырех часов я заглянул к Морису с известием, что Полинг сильно промахнулся с новой моделью, он был занят. Поэтому я пошел к Рози, надеясь застать ее в лаборатории. Дверь был приоткрыта, а потому я распахнул ее – и увидел Рози, склонившуюся над экраном с рентгенограммой, которую она измеряла. Мое неожиданное появление ее испугало, но она сразу взяла себя в руки и смерила меня взглядом, яснее всяких слов говорившим, что незваные гости не должны входить без стука.

Я пробормотал, что Морис был занят, а потом, не дожидаясь резкой отповеди, спросил, не хочет ли она взглянуть на статью, которую прислал Питеру отец.

Мне было интересно, сколько времени ей понадобится, чтобы заметить ошибку. Но она не собиралась играть со мной в загадки. Тогда я объяснил, где Лайнус ошибся. При этом я не мог удержаться и указал на внешнее сходство между трехцепочечной моделью Полинга и той моделью, которую мы с Фрэнсисом показывали ей год и три месяца назад – получилось, что выводы Полинга о симметрии были не ближе к истине, чем наши неуклюжие прошлогодние попытки. Я думал, что это ее позабавит. Однако, результат оказался как раз обратным. Рози только еще больше рассердило мое постоянное возвращение к спиральным структурам. Она холодно заметила, что ни у Полинга, ни у кого другого нет ни малейшего основания предполагать, что ДНК имеет спиральное строение. Я мог бы ничего не объяснять – ей стало ясно, что Полинг ошибся, едва я упомянул о спирали.

Я перебил ее, заявив, что спираль – самая простая конфигурация любой регулярной полимерной молекулы. Предвидя ее возражение, что последовательность оснований вряд ли может быть регулярной, я поспешил сказать, что, поскольку молекулы ДНК образуют кристаллы, порядок нуклеотидов не должен влиять на общее строение молекулы. Рози уже еле сдерживалась и, повысив голос, заявила, что мне сразу стала бы очевидна глупость моих слов, если бы я перестал болтать чепуху и познакомился с ее рентгенографическими данными.

Ее данные были известны мне лучше, чем она думала. Еще несколько месяцев назад Морис сообщил мне суть ее результатов, якобы не допускавших спирального строения. Так как Фрэнсис уверял меня, что она на неверном пути, я решил рискнуть и высказаться начистоту. Без дальнейших колебаний я намекнул, что она не умеет истолковывать рентгенограммы. Если бы она ближе познакомилась с нашей теорией, то поняла бы, что признаки, которые якобы свидетельствуют против спирали, на самом деле возникают из-за незначительных искажений, неизбежных при упаковке регулярных спиралей в кристаллическую решетку.

Внезапно Рози встала из-за разделявшего нас стола и направилась ко мне. Опасаясь, что в ярости она может меня ударить, я схватил рукопись Полинга и поспешно отступил к открытой двери. Но там путь мне преградил Морис, который, разыскивая меня, раз в этот момент заглянул в комнату. Морис и Рози глядели друг на друга поверх моей съежившейся фигуры, а я, запинаясь, объяснял Морису, что мы с Рози уже поговорили и что я как раз хотел пойти искать его в буфете. Тем временем я постепенно выбрался в коридор, оставив Мориса лицом к лицу с Рози. Морис задержался, и я уже начал опасаться, что он из вежливости пригласит Рози пойти с нами пить чай. Однако Рози вывела его из нерешительности, повернувшись к нам спиной и захлопнув дверь.

В коридоре я сказал Морису, что его неожиданное появление спасло меня: Рози вот-вот набросилась бы на меня с кулаками. Морис заметил, что это было вполне вероятно. Несколько месяцев назад она так же кинулась на него. Они заспорили в его кабинете, и дело чуть не дошло до драки. Он хотел уйти, но Рози загородила дверь и отступила лишь в последний момент. Правда, тогда не было никаких свидетелей.

Моя стычка с Рози как-то сразу внушила Морису доверие ко мне. Теперь, когда я уже не только умозрительно представлял себе ад его последних двух лет, он мог обходиться со мной почти как с сотрудником, а не как с малознакомым человеком, с которым нельзя говорить откровенно, не боясь досадных недоразумений. К моему удивлению, Морис признался, что с помощью своего ассистента Уилсона втихомолку дублировал некоторые рентгенографические исследования Рози и Гослинга. Поэтому ему не понадобится много времени, чтобы развернуть исследования. Потом выяснилось кое-что поважнее: еще в середине лета Рози получила данные, свидетельствующие о какой-то новой трехмерной конфигурации ДНК. Эта конфигурация наблюдается, когда молекулы ДНК окружены большим количеством воды. Я спросил, как она выглядит, и Морис принес из соседней комнаты рентгенограмму этой новой формы, которую они назвали В-формой.

Как только я увидел рентгенограмму, у меня открылся рот и бешено забилось сердце. Распределение рефлексов было неизмеримо проще, чем все, что получали раньше для А-формы.

Рентгенограмма В-формы ДНК, полученная Розалинд Фрэнклин в конце 1952 г.

Более того, бросавшийся в глаза черный крест мог быть лишь результатом спиральной структуры. Пока речь шла об А-форме, доказательства спиральности оставались косвенными и тип спиральной симметрии был неясен. Но для В-формы можно было получить некоторые важнейшие параметры спирали, просто посмотрев на рентгенограмму. Не исключено, что всего за несколько минут можно будет установить число цепей в молекуле. Расспросив Мориса, что же они извлекли из этой рентгенограммы, я узнал, что его коллега Р.Д.Б. Фрэзер уже успел серьезно поработать над трехцепочечными моделями, но ничего интересного у него до сих пор не получилось. Хотя Морис соглашался, что доказательства спиральности теперь неоспоримы (теория Стоукса-Кокрена-Крика ясно указывала на существование спирали), он не считал это главным. В конце концов, он и раньше думал, что получится спираль. Трудность, по его мнению, заключалась в отсутствии какой бы то ни было гипотезы, которая позволила бы им расположить основания регулярно внутри спирали. Конечно, при этом они исходили из предпосылки, что Рози права, стремясь расположить основания в центре, а остов – снаружи. Однако, хотя Морис и сказал мне, что теперь он совершенно уверен в правильности ее выводов, я отнесся к этому скептически, так мы с Фрэнсисом все еще не имели доступа к ее доказательствам.

По дороге в Сохо, где мы собирались поужинать я вернулся к вопросу о Лайнусе. Я предупреждал, что нельзя терять времени, подсмеиваясь над ошибкой, – это может привести к роковым последствиям. Опасность была бы куда меньше, если бы Лайнус просто ошибся, а не попал в глупое положение. Скоро он начнет работать над ДНК и днем и ночью, – если еще не начал. Кроме того, он мог поручить кому-нибудь из своих ассистентов заняться рентгенографией ДНК, после чего В-форма будет открыта и в Пасадене. Ну, а тогда Лайнус уже через неделю установит структуру ДНК.

Но Морис не поддавался. Чем больше я повторял, что ДНК может пасть в любой момент, тем больше напоминал Фрэнсиса в самые неистовые его периоды. Фрэнсис уже много лет пытался внушить Морису, что именно важно, но чем беспристрастнее Морис оценивал свою жизнь, тем сильнее убеждался, что поступал благоразумно, следуя собственному наитию. Пока официант заглядывал ему через плечо в надежде, что мы наконец что-нибудь закажем, Морис втолковывал мне, что если бы все мы пришли к одному мнению о том, в каком направлении движется наука, все было бы открыто и нам осталось бы только переквалифицироваться в инженеры или доктора.