Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи

значит забыть, как она называется», – однажды написал поэт Поль Валери. «Увидеть» ДНК – значит забыть ее название или химическую формулу. Как и в случае с простейшими человеческими инструментами – молотком, косой, лестницей, мехами, ножницами, – функцию молекулы можно полностью понять по ее структуре. «Увидеть» ДНК – значит воспринять ее как хранилище информации. Не нужно никаких названий, чтобы понять суть самой важной молекулы в биологии.

Уотсон и Крик довели модель до ума в первую неделю марта 1953-го. Уотсон сбегал в слесарную мастерскую в подвале Кавендишской лаборатории, чтобы поторопить с изготовлением деталей для моделирования. Ковка, пайка и полировка длилась часами, а Крик в это время нервно шагал вверх-вниз по лестнице. Когда блестящие детали наконец оказались у них в руках, они принялись последовательно присоединять одну к другой, будто строя карточный домик. Каждый фрагмент должен был подходить – и соответствовать известным молекулярным меркам. Всякий раз, когда Крик хмурился, добавляя очередной компонент, у Уотсона нутро переворачивалось – но в итоге все сошлось, как в идеально собранном пазле. На следующий день они захватили с собой отвес и линейку, чтобы промерить расстояния между компонентами. Все параметры – все углы и длины, все расстояния между атомами и молекулами – были практически идеальны.

Морис Уилкинс пришел взглянуть на модель[517] следующим утром. Ему понадобился лишь «минутный взгляд, <…> чтобы она понравилась». «Модель стояла высоко[518] на лабораторном столе, – позже вспоминал Уилкинс. – Она жила собственной жизнью, больше напоминая новорожденного младенца. <…> Она говорила сама за себя, заявляя: „Мне все равно, что вы думаете, – я знаю, что я верна“». Он вернулся в Лондон и подтвердил, что его свежие кристаллографические данные, как и данные Франклин, четко указывают на двойную спираль. «Как по мне, вы парочка старых прохвостов[519], но, вполне может быть, у вас что-то получилось», – писал Уилкинс из Лондона 18 марта. И еще он сообщил, что ему «эта идея нравится»[520].

Франклин увидела модель через две с лишним недели, и та ей тоже сразу показалась убедительной. Поначалу Уотсон опасался, что, «попав в ловушку собственных возражений против спирали, она со свойственным ей упрямством»[521] будет отвергать модель. Но Франклин не нужно было убеждать. Ее острый ум с первого взгляда улавливал красивые решения. «По ее данным, остов молекулы[522] должен был располагаться снаружи, а поскольку основания должны были быть соединены водородными связями, единственность пар А – Т и Г – Ц была фактом, с которым она не видела смысла спорить»[523]. Структура, как охарактеризовал ее Уотсон, была «слишком изящна, чтобы не оказаться истинной».

25 апреля 1953 года Уотсон и Крик опубликовали[524] в журнале Nature статью «Молекулярная структура нуклеиновых кислот: строение дезоксирибонуклеиновой кислоты» (Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid). Ее сопровождала статья Гослинга и Франклин, в которой приводились убедительные кристаллографические доказательства двуспиральной структуры ДНК. И третья статья, Уилкинса, дополняла доказательства результатами экспериментов с кристаллами ДНК.

Следуя великой традиции крайнего преуменьшения самых знаковых открытий в биологии – вспомните Менделя, Эвери и Гриффита, – Уотсон и Крик закончили статью такой строчкой: «От нашего внимания не ускользнул тот факт, что постулированная нами специфичная парность азотистых оснований непосредственно указывает на возможный механизм копирования генетического материала». Важнейшую функцию ДНК – способность передавать скопированную информацию от клетки к клетке и от организма к организму – раскрывала сама ее структура. Сообщение, движение, информация, структура, Дарвин, Мендель, Морган – все было записано в этой шаткой молекулярной конструкции.

В 1962 году Уотсон, Крик и Уилкинс получили за свое открытие Нобелевскую премию. Франклин в число лауреатов не включили: в 1958-м она умерла от диффузного метастатического рака яичников – болезни, связанной с мутациями в генах. Розалинд было всего 37.

В Лондоне, неподалеку от Белгравии, где Темза поворачивает от города, есть приятный маршрут для прогулки. Начать можно с Винсент-сквера – парка в форме трапеции, который примыкает к офису Королевского садоводческого общества. Именно здесь в 1900 году Уильям Бэтсон поведал научному миру о работе Менделя, открыв тем самым эру современной генетики. Если от сквера вы бодро прошагаете на северо-запад, мимо южного торца Букингемского дворца, то окажетесь возле изысканных домов Ратлэнд-гейт. Там в 1900-х Фрэнсис Гальтон выстраивал теорию евгеники в надежде добиться человеческого совершенства с помощью генетических технологий.

Примерно в пяти километрах к востоку, за рекой, раньше располагалась Патологическая лаборатория Минздрава, где в начале 1920-х Фредерик Гриффит открыл феномен трансформации – переноса генетического материала от одного организма к другому; его эксперимент привел к идентификации ДНК как «молекулы гена». Перейдя через реку на север, вы попадете в лаборатории Королевского колледжа, где в начале 1950-х Розалинд Франклин и Морис Уилкинс приручали кристаллическую ДНК. Снова повернув на юго-запад, вы окажетесь у Музея науки на Эксибишен-роуд и сможете познакомиться с «молекулой гена» лично. В стеклянной витрине там стоит отчасти оригинальная модель ДНК Уотсона и Крика; конструкция из кованых металлических пластин и гнутых стержней обвивает стальной лабораторный штатив и, кажется, вот-вот его опрокинет. Модель напоминает решетчатый штопор, сотворенный каким-то сумасшедшим изобретателем, или невероятно хрупкую винтовую лестницу, которая могла бы соединять прошлое человека с его будущим. На пластинах до сих пор красуются нанесенные рукой Крика подписи: А, Ц, Т и Г.

Выяснением структуры ДНК Уотсоном, Криком, Уилкинсом и Франклин завершилось одно долгое путешествие генов, но оно открыло пути к другим исследовательским целям, к новым открытиям. «Когда стало известно, что ДНК имеет крайне упорядоченное, регулярное строение, – писал Уотсон в 1954 году, – пришло время раскрыть другую тайну[525]: как уйма генетической информации, определяющей все характеристики живого организма, может храниться в такой регулярной структуре?» На смену старым вопросам пришли новые. Какие свойства двойной спирали позволяют ей хранить код жизни? Как этот код переписывается и переводится в реальные структуры и функции организма? Почему, если уж на то пошло, спиралей две, а не одна, не три или не четыре? Почему они комплементарны друг другу: А сопоставляется с Т, а Г – с Ц, как молекулярные инь и ян? Почему из всех молекулярных структур именно эта была выбрана главным хранилищем всей биологической информации? «Дело не в том, что [ДНК] выглядит так красиво, – заметил позже Крик. – Важен заключенный в ней замысел того, как она работает».

В образах кристаллизуются идеи. В образе двуспиральной молекулы, хранящей инструкции по изготовлению, эксплуатации, ремонту и воспроизводству человека, кристаллизовались оптимизм и