ДВОЙНАЯ СПИРАЛЬ НА ЗОЛОТОМ ПЬЕДЕСТАЛЕ

Представить себе, что молекула, полное название которой выговорить удается лишь после длительной тренировки, может вдохновлять на грандиозные свершения не только ученых, но и художников, архитекторов, писателей и кинематографистов, нелегко. Но только до знакомства с экспонатами всевозможных выставок и программами культурных мероприятий, посвященных 50-летию открытия структуры молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). 25 апреля, день выхода журнала Nature с ныне хрестоматийной статьей Джеймса Уотсона и Френсиса Крика, объявлен Международным днем ДНК. Но праздновать полувековой юбилей «генетической революции» мировая общественность начала задолго до этого.

28 февраля 1953 года Френсис Крик и Джеймс Уотсон в стенах Кавендишской лаборатории Кембриджского университета сделали сообщение о молекулярной структуре ДНК. Месяц спустя они продемонстрировали своим коллегам модель молекулы, собранную из шариков, кусков проволоки и картона. Вскоре появилась и вышеупомянутая статья. А еще спустя девять лет Уотсон, Крик и Морис Уилкинс принимали поздравления по случаю присуждения им Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие молекулярной структуры ДНК.

Долгие годы, тогда как школьники старательно заучивали словосочетание «модель Уотсона—Крика», о Морисе Уилкинсе, «третьем человеке» в истории ДНК, вспоминали лишь специалисты. Однако с недавних пор именно фигура Уилкинса привлекает к себе максимум внимания. И все благодаря усилиям британского биографа Бренды Меддокс, опубликовавшей книгу «Розалинд Франклин: таинственная леди ДНК».

История 50-летней давности, имеющая отчетливый детективный привкус, заставила тысячи людей, крайне далеких от премудростей молекулярной биологии, с увлечением следить за ходом научной мысли и сличать малоинформативные для неспециалиста результаты дифракционного анализа. Тем более что журнал Nature любезно воспроизвел в специальном юбилейном выпуске не только статью Крика и Уотсона из тетради 1953 года, но и находившиеся по соседству статьи Мориса Уилкинса и Розалинд Франклин. Да еще и сопроводил их статьей Бренды Меддокс, восстанавливающей историческую справедливость.

Картина в результате вырисовывается следующая. Снимок дифракции рентгеновских лучей на молекуле ДНК, сделанный Уилкинсом еще в 1950 году, играет в истории открытия действительно очень большую роль. Именно его на семинаре в Неаполе в 1951 году увидел 22-летний американский молекулярный биолог Джеймс Уотсон, уже успевший к тому времени защитить степень доктора философии. Увлекшись идеей исследовать химическую структуру нуклеиновых кислот, Уотсон добился получения субсидии от Национального общества по изучению детского паралича и отправился на стажировку в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, признанную на то время мировым центром молекулярной биологии. Там он познакомился с Френсисом Криком, физиком, изучавшим трехмерную структуру молекул белка под руководством Макса Перуца из Медицинского исследовательского центра. При этом Уотсон сохранил контакты и с Уилкинсом, разрабатывающим методы дифракционного анализа в Королевском колледже Лондонского университета. К этому времени в лаборатории Уилкинса появилась новая сотрудница — 31-летняя Розалинд Франклин. Уилкинс считал Розалинд своей ассистенткой, а та была убеждена в том, что работает над собственным проектом. Такая ситуация возникла «благодаря» Джону Рэнделлу, директору Медицинского исследовательского центра, курировавшего работу лаборатории Уилкинса. Рэнделл, не поставив об этом в известность Уилкинса, поручил Франклин исследовать молекулярную структуру ДНК, не сообщив ей, что это же задание остается и Уилкинсу.

К моменту перехода в Королевский колледж Франклин уже была всемирно признанным специалистом в области рентгеновской кристаллографии, которой она весьма плодотворно занималась в Париже. А ее ранние работы по исследованию кристаллической структуры угля и других алотропных модификаций углерода считаются классическими и до сих пор имеют высокий индекс цитируемости. Энергичная, напористая, решительная Франклин с первых же дней начала сильно конфликтовать с инертным и медлительным Уилкинсом, и их личная вражда дорого обошлась и им самим, и науке в целом.

Хотя Уилкинс занимался рентгеноструктурным анализом молекул ДНК еще до прихода в лабораторию Розалинд, именно ею были совершены самые важные открытия. Прежде всего, она установила, что ДНК, в зависимости от влажности среды, могут пребывать в двух конфигурациях: А и В. Это открытие позволило не только объяснить многие прежние неудачи с интерпретацией несовпадающих результатов рентгеноструктурного анализа, но и позволили ей существенно оптимизировать его методику. Более того, они даже установили с Уилкинсом «джентльменское соглашение», согласно которому он должен был заниматься В-формой, а она, соответственно, А. Правда, так как самые удачные снимки получались в процессе многократного перехода из одной формы в другую, уже через несколько месяцев Розалинд имела великолепные фотографии обеих форм. А Уилкинсу особо похвастаться было нечем.

О полученных ею результатах Розалинд сообщила в ноябре 1951 года на рабочем семинаре, на который удалось попасть и Уотсону. По дороге домой он пытался воспроизвести увиденные им образы двойной спирали на газетных полях, но сделал это недостаточно точно. Тем не менее пару недель спустя Уотсон с Криком создали свою первую трехмерную модель молекулы ДНК и пригласили Франклин прокомментировать ее. Она указала на их явные просчеты. Так, фосфатно-сахарный «хребет» ДНК, по ее данным, никак не мог находиться внутри молекулы, куда его поместили Уотсон и Крик.

Существенный прорыв у них произошел лишь в июле 1952 года. Именно тогда Крик пришел к выводу, что ключевым элементом структуры молекулы является попарное соединение оснований — то, что впоследствии получило известность как принцип комплиментарности. Вскоре Уилкинс, без ведома Франклин, показал Уотсону последние сделанные ею снимки молекулы ДНК. А Макс Перуц, опять же без ведома Розалинд, предоставил в распоряжение Крика копию служебного отчета Франклин, в котором содержались неопубликованные еще данные о количественных параметрах молекулы ДНК, включая количество пар оснований на виток спирали и расстояние между ее основными структурными элементами.

Получив несанкционированный доступ ко всей этой информации, Уотсон и Крик энергично взялись за создание модели молекулы ДНК. И не только потому, что имели теперь для этого все возможности, но и потому, что понимали: Франклин до создания этой модели осталось всего ничего. И, как оказалось впоследствии, счет в этой гонке шел буквально на дни.

Сделав сообщение о молекулярной структуре ДНК в своей лаборатории, Уотсон и Крик поспешили письменно сообщить об этом Уилкинсу. Это сообщение было получено 18 марта. А 17 марта датирован набросок Франклин, демонстрирующий наличие двойной спирали и расположение основных функциональных групп в молекуле ДНК.

Судя по всему, Франклин так и не узнала, каким был ее истинный вклад в дело открытия структуры молекулы ДНК. В своей статье Крик и Уотсон отметили, что их «стимулировало знание общей природы неопубликованных экспериментальных результатов и идей Уилкинса, Франклин и их коллег», хотя они и «не были ознакомлены с полученными ими результатами в деталях». К этому времени Франклин уже покинула Королевский колледж и, в качестве условия сохранения своей стипендии, обязалась не разрабатывать тему строения ДНК в других лабораториях.

В 1958 году, в возрасте 37 лет, Розалинд умерла от рака, успев задать новое направление в исследовании РНК вируса табачной мозаики. Как известно, Нобелевская премия посмертно не присуждается, так что шансов ее получить у Франклин все равно не было. Однако тот факт, что даже на церемонии награждения ни Крик, ни Уотсон не упомянули о ней вообще, останется на совести лауреатов. Более того, в своей книге «Двойная спираль», написанной в 1968 году и сразу ставшей бестселлером, Уотсон изобразил Франклин склочной истеричкой, не способной ни контролировать свои эмоции, ни интерпретировать полученные ею результаты. Правда, именно из этой книги стало ясно, какую роль сыграли эти результаты в открытии, которое теперь все громче требуют назвать именами Уотсона, Крика и Франклин.