Фрэнсис Крик - Что за безумное стремленье! [litres]

У нас с Джимом имелся ряд возражений против идей Гамова. Мы сомневались, что выемки в молекуле ДНК годятся для осуществления подобной задачи. Нас смущали его постулаты о симметрии, и мы не одобряли идею, что ДНК напрямую кодирует белки. РНК казалась более вероятной кандидатурой, но, может быть, РНК была способна укладываться в структуру, образующую нужные впадины. Гамов неявно ввел одно ограничение, которое представлялось вполне естественным. Связанные в цепочку аминокислоты оказываются друг от друга на близком расстоянии – всего около 3,7 ангстрем (длина сильной связи между атомами обычно колеблется между 1 и 1,5 ангстремами). Однако комбинация из трех оснований намного длиннее. По этой причине перекрывающийся код, позволяющий сократить это расстояние, выглядел более правдоподобным, несмотря на ограничения, которые он накладывал на возможные аминокислотные последовательности.

Гамов внес и другой вклад. Мы осознали, что расшифровка кода может рассматриваться как абстрактная проблема, отвлеченная от реальных биохимических тонкостей. Возможно, изучая ограничения аминокислотных последовательностей по мере того, как они становятся известны, и наблюдая, как мутации влияют на ту или иную последовательность, можно взломать код без знания всех промежуточных биохимических ступеней. Такой подход представляется естественным физику, столкнувшемуся со сложностями химии и биохимии, хотя ради справедливости по отношению к Гамову нужно признать, что его идеи изначально основывались на нашей модели двойной спирали, а не на одних абстракциях.

Зимой 1953–1954 гг., когда я работал в Бруклинском политехническом институте – это была моя первая поездка в Штаты, – я сумел опровергнуть все возможные варианты гамовского кода, опираясь на те немногие данные о последовательностях, которыми тогда располагала наука, и исходя из допущений (по сути, необоснованного), что код «универсален» – то есть одинаков для всех живых организмов.

Следующим летом мы с Джимом провели три недели в Вудс-хоул. Там были Гамов с женой – они жили у Альберта Сент-Дьердьи, во флигеле у моря. (Сент-Дьердьи, венгр по происхождению, получил Нобелевскую премию в 1937 г., главным образом как первооткрыватель витамина С). К тому времени Гамов познакомился со многими исследователями, интересовавшимися проблемой кода, и в первую очередь с Мартинасом Ичасом [35] Мартинас Ичас (1917–2014) – американский микробиолог литовского происхождения, стал соавтором одной из научно-популярных книг Гамова о мистере Томкинсе. и Алексом Ричем. По вечерами мы с Джимом часто приходили к флигелю – посидеть с Гамовым на берегу, обсудить всевозможные аспекты проблемы кода, просто потрепаться или посмотреть, как Гамов показывает карточные фокусы любой подвернувшейся симпатичной девушке. Темп научной жизни в те времена был далеко не столь лихорадочным, как в наши дни.

К тому времени мы достаточно тесно сошлись с Гамовым и стали звать его Джо. Его звали Георгий, но в письмах он подписывался Geo. Он почему-то считал, что это произносится «Джо», и его стали так называть в кругу друзей. Мы привыкли к его детскому почерку, его типично русской привычке пропускать артикли a и the , его орфографическим ошибкам. Мы думали, что причина ошибок – то, что ему приходится писать на иностранном языке, но позже узнали, что на родном русском у него такие же проблемы с правописанием. Кроме того, нас поразила его машина – большой белый кабриолет с красными сиденьями. Он сказал мне, что треть его дохода составляет зарплата научного работника, треть приносят книги и еще треть – консультирование; таким образом, чрезмерно дорогая машина отчасти получила объяснение. Он был приятным и дружелюбным, несмотря на то что его возраст и положение были солиднее нашего. Он отстаивал теорию происхождения Вселенной в результате Большого взрыва – среди прочего, он предсказал существование реликтового излучения, которое тогда еще не открыли. Католическая церковь предпочитала его теорию конкурирующей теории «непрерывного творения», выдвинутой Голдом, Бонди и Хойлом. И все же я слегка удивился, когда он сказал мне, что обменивается репринтами с папой римским через канцелярию Святого престола.

Гамов любил пропустить стаканчик виски. Хотя тогда я этого не замечал, он, вероятно, уже ступил на скользкую дорожку к алкоголизму. Я ничуть не удивился, получив по почте письмо, написанное его узнаваемым почерком и приглашавшее на «праздник РНК с виски и твистом», который должен был состояться у него дома через несколько дней. Зайдя к нему в следующий раз, я поблагодарил его за приглашение, но оказалось, что он знать не знает ни о каком празднике. К его недоумению, письма от принявших приглашение продолжали поступать. Их передавал из большого дома Альберт Сент-Дьердьи. Естественно, Джо заподозрил, что виновником был сам Сент-Дьердьи, но тот все отрицал. «Ей-богу, это не я», – ответил он. Джо был сконфужен, и я понял: надо что-то делать. Мне потребовалось не так много времени, чтобы обнаружить, что одним из авторов розыгрыша был Джим. Обычно он не был склонен к розыгрышам, но его учитель Макс Дельбрюк пользовался скандальной славой по этой части. Вторым шутником оказался племянник Альберта, Эндрю Сент-Дьердьи. Я заключил дипломатическое соглашение. Джим и Чули (домашнее прозвище племянника) обязались выставить пиво, с Джо причиталось виски. Вечеринка прошла чрезвычайно успешно, и почти все приглашенные явились.

Тем временем Джо в присущей ему манере основал странную организацию – Галстучный клуб РНК. Это было весьма элитарное общество: кого туда принимать, решал Гамов. Клуб состоял всего из двадцати членов, по числу аминокислот, и каждый из них получал не только галстук, изготовленный по рисунку Гамова галантерейной фирмой в Лос-Анджелесе (это организовали Джим Уотсон и Лесли Орджел), но и булавку к нему, на которой было написано сокращенное название соответствующей аминокислоты. Мне, кажется, достался «Тир» – тирозин, но не помню, дошла ли до меня сама булавка. Клуб никогда не собирался очно, но у него существовал список должностей. Джо Гамов был назначен Синтезатором, Джим Уотсон – Оптимистом, а я – Пессимистом. Мартинаса Ичаса назначили Архивариусом, а Алекса Рича – Лордом-хранителем печати. Как выяснилось, клуб служил механизмом письменного обмена спекулятивными идеями между заинтересованным меньшинством. После возвращения в Англию осенью 1956 г. я написал для клуба статью, в которой анализировал соображения Гамова, обобщал их и выдвигал идею, которая впоследствии оказалась важной, – адапторную гипотезу.

Статья называлась «О вырожденных матрицах и адапторной гипотезе» ( On Degenerate Templates and the Adaptor Hypothesis ). Основная мысль ее состояла в том, что чрезвычайно трудно представить себе, как ДНК или РНК в любой мыслимой форме может обеспечить прямые инструкции к синтезу боковых цепочек двадцати стандартных аминокислот. Однако любая структура, по-видимому, имела определенные закономерности расположения групп атомов, которые могли образовывать водородные связи. Поэтому я предложил теорию, согласно которой существовало двадцать адапторов (по одному на каждую аминокислоту) наряду с двадцатью особыми ферментами. Каждый фермент присоединял определенную аминокислоту к соответствующему адаптору. Эта комбинация затем отражается на матрице РНК. Молекула-адаптор может вписаться только в те места на матрице нуклеиновой кислоты, где она способна образовать водородные связи, необходимые, чтобы она прикрепилась. Вписавшись, она поднесет аминокислоту как раз к нужному месту.