Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК - Маркел Ховард
На следующее утро Крик явился в Кавендишскую лабораторию с ворохом уравнений и объявил Перуцу и Кендрю, что с помощью этих наработок можно предсказывать спиральную структуру белков. Через несколько минут пришел Кокран с собственными, более изящными уравнениями, описывающими то же. Сравнив α-спираль Полинга с дифракционными рентгенограммами белков, полученными Перуцем, они подтвердили свою новую теорию о спиральных структурах и модель Полинга. Крик и Кокран написали статью об этом и отправили в журнал Nature, что стало важным шагом в изучении спиральных молекул {640}. Зачастую, когда говорят о начале работы Крика в Кембридже, поминают его фанфаронство и мизерную пользу в лабораторной работе. Однако даже если бы он не сделал больше ничего, кроме математического описания дифракции на спиралях, то и тогда заслуживал бы научного признания. А Уотсон не отказал себе в удовольствии заметить: «На сей раз отсутствие женщин сопутствовало удаче» {641}.
Что же выяснил Крик в тот вечер? Как позднее объяснял Перуц репортеру The New Yorker Хорасу Джадсону, когда рентгеновские лучи падают на образец со спиральной структурой, на дифракционной рентгенограмме получается характерный рисунок, похожий на мальтийский крест. Угол между «рукавами» креста дает шаг спирали {642}. В направлении от центра снимка к периферии вдоль «рукавов» креста через некоторое расстояние пятна снова собираются и образуют два ромба. Чтобы получить такую картину, необходима определенная настройка рентгеновской установки и достаточно высокая разрешающая способность. Картина дифракции отражает реальные межатомные расстояния в молекуле {643}.
Не только Крик грезил спиралями. Летом 1951 г., вскоре после того как Алек Стоукс и Морис Уилкинс прочли статьи Полинга об α-спирали в белковых молекулах, они попытались рассчитать дифракцию на такой структуре. Стоукс определил функции Бесселя для дифракции на спирали, причем, по воспоминаниям Уилкинса, проделал эти расчеты на клочке бумаги, пока в течение часа ехал на поезде от своего дома в Уэлин-Гарден-Сити до Лондона. Увидев за окном рекламный плакат популярного морского курорта Бексхилл-он-Си, он решил назвать свое достижение «Морские волны в Бесселе» [52] {644}. С этой работой Стоукс выступил на коллоквиуме 21 ноября.
Примерно в то же время Франклин сосредоточилась на изучении двух форм ДНК: «сухой» кристаллической – формы А и «влажной» – формы В. Стоукс хорошо помнил представленную Франклин дифракционную рентгенограмму формы В и применил к ней свой расчет интенсивностей рефлексов. Оказалось, что они превосходно согласуются. Стоукс и Уилкинс, с трудом сдерживая обуревавший их восторг, ворвались в кабинет Франклин, чтобы поделиться этой важной новостью. Послушав их объяснения, она раздраженно оборвала: «Как вы посмели интерпретировать мои результаты?!» Тогда они обсудили свои выводы с Криком, но не опубликовали их, так что позже Стоуксу пришлось довольствоваться лишь благодарностью в статье Крика, напечатанной в Nature {645}.
За несколько месяцев до паломничества Крика и Уотсона в оксфордскую лабораторию Дороти Ходжкин ее посетила Розалинд Франклин со своими рентгенограммами ДНК. Ходжкин высоко оценила их. К сожалению, скоро между ними возникло недопонимание, которое, по мнению кристаллографа Джека Даница, работавшего в лаборатории Ходжкин, могло быть обусловлено тем, что Франклин, получившей образование в области физической химии неорганических соединений, недоставало свойственного Ходжкин глубокого понимания органической химии, важного для структурной интерпретации данных по ДНК {646}. Внимательно рассматривая привезенные Франклин снимки, Ходжкин заметила, что их превосходное качество позволяет уже по картине дифракции определить пространственную группу кристаллической решетки. Франклин согласилась и сообщила о трех возможных вариантах структуры, на что Ходжкин возразила, что два из них физически невозможны из-за гомохиральности сахарных остатков в ДНК. Розалинд не приняла в расчет, что все сахарные остатки в ДНК представлены одним оптическим изомером, а спирали, в состав которых они входят, закручены в правый винт. В двух из трех возможных структур, предложенных Франклин, должны были присутствовать оба оптических изомера, что не согласовывалось с ее данными {647}. Ходжкин сразу заметила ошибку, хотя и не работала с ДНК. Франклин ее проглядела.
Ходжкин и Франклин могли бы составить блестящий тандем наставницы и ученицы. Они обе закончили Ньюнем-колледж Кембриджского университета, испытывали трудности, работая в области знания, где господствовали мужчины, и страстно интересовались рентгеновской кристаллографией. Увы, теплым профессиональным отношениям не суждено было возникнуть. Даниц считал, хотя бездоказательно, что Розалинд устыдилась неполноты своих знаний биохимии и ее гордость сильно задело замечание Ходжкин. В 2018 г. Джеймс Уотсон прокомментировал это так: «Вероятно, Розалинд следовало бы сдружиться с хорошим кристаллографом… знающим теорию спиральных структур… Ходжкин быстро поняла, что она ничего не знает». Когда Уотсона попросили подробнее рассказать об этой встрече (на которой он не присутствовал), он сказал: «Я убежден, что Розалинд боялась встречаться с Дороти из-за ее репутации и хотела произвести впечатление… но проявила себя… недостойной даже находиться с ней в одной комнате» {648}. Остается лишь догадываться, было ли общение Франклин и Ходжкин омрачено реальным или кажущимся критическим отношением, конкуренцией или еще чем-то, например упорным стремлением Франклин выполнить всю работу по ДНК самостоятельно. Факт остается фактом: Франклин лишилась потенциального соратника, способного помочь ей впоследствии.
Как только Уотсон и Крик устроились в вагоне второго класса поезда на Оксфорд, Фрэнсис стал допытываться, о чем говорили накануне в Королевском колледже. Он уже был знаком с изысканиями Уилкинса и Стоукса, и ему было особенно интересно, что Джеймс вынес из доклада Франклин {649}. Однако едва поезд тронулся, как стало ясно, что тот не очень понял, о чем она говорила. Крика взбесило, что Уотсон не сделал конспект выступления Розалинд. Джеймс пытался развеять его недовольство рассказом об ужине с Уилкинсом, но Крик опасался, что Морис рассказал не все, что знал. А Уотсон считал того неспособным на такую скрытность {650}.
Да, Уотсон слушал Франклин невнимательно. Но если бы Крик сам присутствовал на докладе, то они лучше поняли бы, чего она достигла. Несколькими днями ранее Фрэнсис шепнул Джеймсу, что если придет на коллоквиум, то вызовет подозрения Уилкинса {651}. Уотсон не понимал почему. Крик же настаивал, что было бы крайне несправедливо, если они узнают о результатах Франклин одновременно, так как, согласно принятым в английских академических кругах нормам, Морис первым должен был получить шанс справиться с решением этой задачи. Поэтому присутствие Уотсона меньше, так сказать, угрожало Уилкинсу, чем присутствие Крика, который и воспользовался встречей с Ходжкин как благовидным поводом не посещать семинар. А Уотсон в 1968 г. написал в мемуарах, что для него с Криком было допустимо заниматься моделью ДНК, потому что и прежде, и после выступления Франклин Уилкинс никак не проявил намерения искать ответ путем построения молекулярных моделей {652}.
