Генетический детектив. От исследования рибосомы к Нобелевской премии

Я едва сдерживал эмоции. Возможно, это и была та самая нить Ариадны, которая помогла бы мне проложить путь к расшифровке структуры субъединицы или даже целой рибосомы. Несколько раз переделал расчеты, чтобы убедиться, что не занимаюсь самообманом, но ответ всякий раз получался один и тот же. Будь у меня хорошие кристаллы, мне хватило бы всего с десяток атомов металла, прикрепляемых к рибосомной субъединице, чтобы можно было понять ее структуру.

Обдумывая эту идею, я вспомнил о встрече с Франсуа Франчески, сотрудником Ады – венесуэльцем корсиканского происхождения – на конференции в Берлине. Он был очень любезен, пригласил нас со Стивом Уайтом в свою лабораторию, что располагалась в старом виттмановском отделе в Институте Макса Планка в Далеме. Это фешенебельный район Западного Берлина со множеством знаменитых НИИ, предвосхитивших войну. Именно в этом институте Стив работал до переезда в Брукхейвен. Пока мы болтали, Франсуа рассказал, что специальный комитет контролирует их работу раз в несколько лет. Последний вердикт был таков: они слишком распыляются и вместо этого должны сосредоточиться на изучении субъединицы 50S, так как уже смогли ее качественно кристаллизовать.

Вспоминая об этом разговоре, я осознал смысл его слов: они означали, что никто не собирается тщательно исследовать ни малую субъединицу, ни всю рибосому целиком, и хороших кристаллов из них пока не получено. Я думал, что браться за расшифровку всей рибосомы пока преждевременно, но малая субъединица 30S, которая связывается с мРНК и участвует в считывании генетического кода, вдвое меньше 50S-субъединицы, и как раз с нее лучше начать. Я ощутил реальную возможность попасть в высшую лигу. Но оказалось, что ждать придется несколько дольше, так как после двенадцати лет в Брукхейвене мне предстоял переезд в Юту и еще одна крупная встреча по рибосомам.

Глава 8

Старт гонки

Переломным стал 1995 год как в исследовании рибосом, так и в моей жизни. Той осенью я планировал переезд в Юту, поэтому решил остановиться в Солт-Лейк-Сити на пути в Викторию, столицу Британской Колумбии, где должна была состояться ближайшая встреча по рибосомам.

Во время краткого пребывания в Юте мы с Верой присматривали себе дом и выбрали жилище у подножия гор, откуда открывался живописный вид на долину. Затем мы на несколько дней отправились с рюкзаками побродить в лесу Хох на полуострове Олимпия, а оттуда на пароме добрались до Виктории, которая расположена на южном берегу острова Ванкувер. Виктория – живописный город с оттенками колониального прошлого: британский стиль в архитектуре и оформлении ландшафтов. Прямо во время нашего собрания за окном парадными маршами отмечали день рождения королевы Виктории.

На собрании же мне довелось узнать об одном захватывающем прорыве, а также удивительно разочароваться. Прорывом стали впервые увиденные мною объемные модели рибосомы, полученные при помощи электронного микроскопа. Незадолго до описываемых событий исследователи стали использовать метод «реконструкции отдельных частиц» для работы с асимметричными объектами (ранее его применяли только к объектам правильной формы, например вирусам). Биомолекулы рассеивают электроны или рентгеновские лучи примерно с той же четкостью, что и вода, в которой они существуют, поэтому ранее метод заключался в накрывании частиц тяжелым атомом (например, урана) и последующем высушивании. Если удавалось выжать из частиц достаточно сильный сигнал, электронный микроскоп позволял рассмотреть их внутреннюю структуру. Ричард Хендерсон и Найджел Анвин применяли такой метод к плоским кристаллам. Работы Жака Дюбоше позволили рассматривать биомолекулы при низких температурах, благодаря которым стало возможным замедлить разрушительное воздействие электронного микроскопа, сравнимое с действием рентгеновских лучей, облучать образцы более высокими дозами электронов и видеть отдельные биомолекулы без окрашивания.

Одним из ведущих ученых в этой дисциплине был немец Иоахим Франк, много лет работавший в относительном уединении в Уодсвортском центре в Олбани; там у него была лаборатория, расположенная на цокольном этаже большого ведомственного здания. Высокий, учтивый и несколько замкнутый Иоахим по-настоящему любил искусство и литературу (писал художественную прозу и стихи). Как и я, он выглядел немного неуверенным, поскольку большую часть своей исследовательской карьеры провел вдалеке от бурной жизни научных центров. Он разрабатывал методы извлекания информативного сигнала из пестревших помехами картинок биомолекул.