От Дарвина до Эйнштейна

Когда двоится в глазах

Казалось бы, финал истории об открытии структуры ДНК известен вдоль и поперек, но недавно обнаруженные письма Фрэнсиса Крика проливают новый свет на лихорадочную деятельность, предшествовавшую публикации модели Уотсона и Крика.

Ляпсус Полинга послужил главным катализатором, убедившим Брэгга дать Уотсону и Крику разрешение на дальнейшую работу над моделью ДНК. Не прошло и двух недель, как Уотсон отправился в Лондон, где Уилкинс, который тоже радовался, что Полинг так оплошал, взял на себя смелость показать Уотсону прославленный снимок Франклин № 51 с изображением В-ДНК (илл. 14) – без ведома самой Франклин.

Много чернил потрачено и перьев сломано вокруг вопроса о том, насколько порядочен этот поступок. По моему скромному мнению, внимания заслуживают три основные части этой истории. Во-первых, то, что у самого Уилкинса оказалась копия снимка, само по себе было в порядке вещей: снимок дал ему Гослинг, поскольку Франклин собиралась покинуть Королевский колледж и перейти в Биркбек-колледж, а руководитель лаборатории сэр Джон Рэндалл предупредил ее, что все результаты исследований ДНК принадлежат исключительно Королевскому колледжу. Во-вторых, не приходится сомневаться, по крайней мере, мне так кажется, что стоило все же посоветоваться с Франклин, прежде чем показывать ее неопубликованные результаты сотрудникам другой лаборатории. Наконец, не все согласны, что Уотсон и Крик должным образом выразили признательность Франклин в своей статье. Судите сами. Они написали: «Кроме того, нам поспособствовали и знания о неопубликованных экспериментальных результатах и идеях доктора М. Х. Ф. Уилкинса, доктора Р. Э. Франклин и других сотрудников Королевского колледжа в Лондоне»[263]. Так или иначе, снимок стал для Уотсона настоящим потрясением: темный крест[264] был бесспорным свидетельством, что структура молекулы спиральна. Неудивительно, что впоследствии он вспоминал, что у него «отвисла челюсть»[265] и «заколотилось сердце».

В последующие недели Уотсон и Крик лихорадочно строили модели, в которых основания формировали ступеньки винтовой лестницы, которую они себе представляли. Первые попытки ни к чему не привели. Уотсон не принял во внимания соотношения Чаргаффа и ошибочно полагал, будто каждому основанию должно соответствовать такое же, и формировал ступеньки из пар аденин-аденин (А-А), цитозин-цитозин (C–C), гуанин-гуанин (G-G) и тимин-тимин (T-T). Но поскольку основания С и Т отличаются по размеру от G и A, ступеньки получались разного размера, что противоречило симметричному рисунку, который виден на снимке № 51. Оставался также вопрос связи между двумя основаниями в каждой ступеньке и между ступенькой и «опорами» лестницы (предполагалось, что они состоят из сахаров и фосфатов). Тут Уотсон и Крик снова двинулись не в ту сторону, но тут на помощь подоспел Джерри Донохью[266], деливший с ними кабинет. Он раньше был студентом Полинга и знал о водородных связях решительно все. Донохью рассказал Уотсону и Крику, что даже в учебниках атомы водорода в тимине и гуанине зачастую стоят на неправильных местах. Когда Уотсон и Крик поставили атомы на нужные места, открылись новые возможности для того, чтобы связать основания друг с другом. Дальше они пробовали разные пары – состоящие из неодинаковых оснований, – и тут Уотсона вдруг осенило, что пара А-Т, скрепленная двумя водородными связями, идентична паре G-C, где связи точно такие же. «Ступеньки» тут же стали одинакового размера. Более того, подобные пары естественным образом объясняли правила Чаргаффа. Очевидно, если А всегда стоит в паре с Т, а G с C, то число молекул А и Т на любом участке ДНК будет одинаково – и число молекул G и C тоже. Еще один источник ценной информации обеспечил Уотсону и Крику Макс Перуц, и произошло это примерно в то же время: он передал им копию доклада Франклин, подготовленного к визиту в Королевский колледж Биофизического комитета при Совете по медицинским исследованиям. Из симметрии кристаллической ДНК[267], о которой говорилось в той статье, Крик сделал вывод, что две цепочки ДНК антипараллельны – они ведут в разные стороны.