Двойная спираль - Джеймс Уотсон

Почти с самого начала я понял, что с большой неохотой расстанусь со спектром левых взглядов, собранным Ноэми и Диком. Второй завтрак с крепким английским сидром более чем компенсировал привычку открывать наружные двери дома западным ветрам. Тем не менее я должен был уехать через три дня после встречи Нового года, так как Мердок договорился, что я выступлю на лондонской конференции Общества экспериментальной биологии. За два дня до моего отъезда сильный снегопад превратил окрестные пустоши в подобие антарктических гор. Днем мы с Эвом отправились погулять по занесенной кэмпбеллтаунской дороге. Эв рассказывал о своих диссертационных экспериментах по передаче иммунитета, а я с надеждой думал о том, что дорога, возможно, останется непроезжей еще несколько дней. Но погода меня подвела; вместе с группой гостей я сел в Тарберте на пароход, и на следующее утро мы были уже в Лондоне.

Вернувшись в Кембридж, я думал, что найду там официальное сообщение о том, будут мне платить стипендию или нет. Но никакого письма не пришло. Поскольку Луриа в ноябре писал мне, чтобы я не волновался, такое отсутствие новостей показалось мне зловещим. По-видимому, решение еще не принято, и можно было ожидать самого худшего. Однако ничего серьезного мне не угрожало: Джон и Макс заверили меня, что в случае, если я получу полный отказ, мне можно будет выхлопотать небольшую английскую стипендию. Период неизвестности кончился только в конце января, когда пришло наконец из Вашингтона письмо. В нем цитировалось положение о стипендиях, согласно которому стипендия выплачивается только лицам, работающим в том научном учреждении, куда они были направлены. Нарушив этот пункт, я поставил комитет перед необходимостью лишить меня стипендии.

В следующем абзаце сообщалось, что мне предоставляется другая стипендия. Однако я был наказан не только тем, что так долго протомился в неизвестности. Срок новой стажировки был не двенадцать месяцев, как обычно, а только восемь – до середины мая. Таким образом, за то, что я не последовал совету комитета и не поехал в Стокгольм, меня оштрафовали на тысячу долларов. Найти какой-нибудь другой источник финансирования до сентября, то есть до начала нового учебного года, было теперь уже невозможно. Естественно стипендию я принял. Две тысячи долларов – тоже деньги.

Меньше чем через неделю из Вашингтона пришло еще одно письмо. Его подписал тот же человек, но уже не как председатель комитета по распределению стипендий, а как председатель одной из комиссий Национального научно-исследовательского совета. Меня приглашали прочесть лекцию о развитии вирусов на конференции, которая должна была состояться в Уильямстауне в середине июня – через месяц после окончания моей стажировки. Я, конечно, не имел ни малейшего намерения уезжать из Кембриджа ни в июне, ни в сентябре. Вопрос заключался только в том, как сформулировать ответ. Я было хотел написать, что не смогу приехать из-за непредвиденного финансового краха. Однако, подумав хорошенько, я решил не доставлять этому человеку удовольствия думать, будто ему удалось как-то испортить мне жизнь. И я написал, что Кембридж чрезвычайно интересен в научном отношении, а потому в июне я в Штатах не буду.

16

А пока, чтобы скоротать время, я решил заниматься вирусом табачной мозаики (ВТМ). Главная составная часть ВТМ – нуклеиновая кислота, так что лучшую маскировку для моего неугасающего интереса к ДНК трудно было бы придумать. Правда, в состав ВТМ входит не ДНК, а другая нуклеиновая кислота – рибонуклеиновая (РНК). Однако и это было к лучшему: на РНК Морис никак не мог претендовать. А если бы мы разгадали структуру РНК, то это могло бы стать ключом и к строению ДНК.

С другой стороны, считалось, что молекулярный вес ВТМ составляет около 40 миллионов, и поначалу казалось, что понять устройство ВТМ будет неизмеримо труднее, чем строение гораздо меньших молекул миоглобина и гемоглобина, над которыми Джон Кендрью и Макс Перутц бились много лет, так и не получив никаких интересных для биолога результатов.

Кроме того, Дж.Д. Бернал и И. Фанкухен уже исследовали ВТМ рентгенографическими методами. Одного этого было достаточно, чтобы испугаться: гениальность Бернала давно уже вошла в пословицу, а я не мог и надеяться овладеть кристаллографической теорией так, как овладел ею он. Я даже не сумел понять многие страницы в их классической статье, опубликованной в самом начале войны в «Журнале общей физиологии». Это было довольно странное место для подобной публикации, но Бернал тогда был поглощен оборонной работой, а Фанкухен, к тому времени вернувшийся в Штаты, решил поместить сообщение о полученных результатах в таком журнале, за которым следят люди, интересующиеся вирусами. После войны Фанкухен охладел к вирусам, а Бернал, хотя и не оставил вовсе кристаллографию белков, но в основном занимался установлением взаимопонимания с коммунистическими странами.

Хотя теоретическая основа многих выводов Бернала и Фанкухена и осталась для меня туманной, одно было ясно: ВТМ состоит из большого числа одинаковых субъединиц. Как они расположены, Бернал и Фанкухен не знали. К тому же в 1939 году еще нельзя было предположить, что белковая часть вируса и его РНК устроены совершенно по-разному. И если теперь белок, состоящий из множества субъединиц, легко представить, то для РНК такое строение было немыслимо. Если бы она делилась на большое число субъединиц, то полинуклеотидные цепи были бы слишком коротки и не могли бы вмещать генетическую информацию, носителем которой, по нашему с Фрэнсисом убеждению, должна быть вирусная РНК. Наиболее вероятной казалась следующая гипотеза о структуре ВТМ: сердцевину вируса образует РНК, окруженная большим числом одинаковых маленьких белковых субъединиц.

Собственно говоря, биохимическое доказательство существования белковых «кирпичиков» уже было получено. Эксперименты немца Герхарда Шрамма, результаты которых были впервые опубликованы в 1944 году, свидетельствовали, что частицы ВТМ в слабощелочной среде распадаются на свободную РНК и множество аналогичных, если не одинаковых, белковых молекул. Однако никто за пределами Германии не поверил Шрамму. Виновата в этом была война: по мнению большинства, вряд ли эти фашистские звери в самом конце безнадежно проигранной ими войны дали бы Шрамму нормально провести обширные эксперименты, на которых, собственно, и основывались его выводы. Само собой напрашивалось предположение, что работа велась по указке нацистов и анализ экспериментов был сделан неверно. Тратить же время на опровержение выводов Шрамма никто из биохимиков не захотел. Однако, читая статью Бернала, я вдруг проникся к Шрамму уважением: если даже он и подтасовал полученные им данные, ответ, хотя и случайно, был правильным.

Создавалось впечатление, что несколько дополнительных рентгенограмм смогут показать, как уложены белковые субъединицы, – особенно если они располагаются спирально. Вне себя от возбуждения я утащил из Философской библиотеки статью Бернала и Факухена и принес ее в лабораторию, чтобы Фрэнси посмотрел рентгенограмму ВТМ. Увидев пустые места, характерные для спиральных молекул, он загорелся и тут же предложил несколько возможных спиральных структур ВТМ. Тут я понял, что мне все-таки придется по-настоящему разобраться в его теории дифракции на спиралях. Если бы я ждал, пока у Фрэнсиса выберется свободная минута, чтобы помочь мне, это избавило бы меня от необходимости постигать математику, но стоило бы Фрэнсису выйти из комнаты, у меня все останавливалось бы на мертвой точке. К счастью, даже поверхностных знаний было достаточно, чтобы увидеть, почему рентгенограмма ВТМ указывает на спираль, витки которой отстоят друг от друга на 23 ? вдоль оси. В сущности правила были так просты, что Фрэнсис даже подумывал о том, чтобы изложить их под заглавием: «Преобразование Фурье для птицеловов».

Однако на этот раз Фрэнсис скоро остыл и несколько дней спустя уже утверждал, что доказательства спиральности ВТМ очень и очень нечетки. Я тут же пал духом, но затем наткнулся на факт, из которого неопровержимо следовало, что субъединицы должны располагаться спирально.

Как-то после ужина я от нечего делать прочел материалы дискуссии Фарадеевского общества по структуре металлов. Там я наткнулся на остроумную теорию Ф.К. Фрэнка, объяснявшую, как растут кристаллы. Безукоризненные расчеты каждый раз давали один и тот же парадоксальный результат: кристаллы никак не могут расти хотя бы приблизительно так, как они растут на самом деле. Фрэнк заметил, что этот парадокс снимается, если кристаллы в действительности не столь правильны, как считалось, а содержат дислокации, в результате чего всегда образуются свободные уютные уголки, куда могут пристроиться новые атомы.

Несколько дней спустя, когда я ехал в автобусе в Оксфорд, мне внезапно пришло в голову, что каждую частицу ВТМ нужно представлять себе в виде крохотного кристалла, растущего, как и все прочие кристаллы, благодаря существованию таких уютных уголков. А еще важнее было то, что проще всего эти уютные уголки возникали при спиральной укладке субъединиц. Идея была настолько простой, что не могла не оказаться верной. Каждая винтовая лестница, попадавшаяся мне на глаза в Оксфорде, укрепляла мою уверенность в том, что и другие биологические структуры должны иметь спиральную симметрию. Неделю с лишним я просидел над электронными микрофотографиями мышечных и коллагеновых волокон в поисках признаков спирального строения. Однако Фрэнсис был настроен скептически, и я знал, что, не располагая конкретными фактами, ни в чем не смогу его убедить.