Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК

Уотсон написал Дельбрюку, что уверен в своей статье, и, не удержавшись, добавил о работе над структурой ДНК, в том числе что только что придумал красивую структуру, совершенно непохожую на модель Полинга. Также он сообщил о найденных в статье Полинга и Кори ошибках и прошелся в адрес Розалинд Франклин – мол, пусть у Полинга и неправильная модель, но она, по крайней мере, изложена в духе, который следовало бы перенять тем в Королевском колледже, кто занимается чистой кристаллографией. Еще он пожаловался, что больше года не имел возможности заниматься ДНК из-за того, что в Королевском колледже не хотят ни конкуренции, ни сотрудничества, а когда Полинг взялся за структуру нуклеиновых кислот, Брэгг наконец позволил ему вернуться к теме ДНК. И заключил: «Я намерен работать над этим, пока решение не будет найдено»{1098}.

Уотсон не стал вдаваться в подробности своих изысканий, зная, что Дельбрюк работает в Калифорнийском технологическом институте по соседству с Полингом и наверняка обменивается с ним новостями, тем более такими. Он ограничился словами, что верит в свою «симпатичную» модель. В конце письма упоминается о попытках «согласовать расчетные атомные координаты с данными рентгеновской кристаллографии» (без ссылки на Франклин). В заключение Уотсон подчеркнул, что, даже если в его новой модели есть ошибки, она все равно является громадным шагом вперед и скоро он сообщит все подробности{1099}.

Уотсон опустил письмо в ярко-красный овальный почтовый ящик с надписью «ER II» в ознаменование начала правления королевы Елизаветы II{1100}. Осторожность, не позволившая раскрыть все карты Дельбрюку, сослужила ему хорошую службу. Задолго до того, как почтальон открыл почтовый ящик большим железным ключом и выгреб со дна кипу писем, модель Уотсона оказалась разгромленной в прах{1101}.

Разгром учинил четвертый обитатель помещения № 103 по имени Джерри Донохью – пожалуй, самый важный второстепенный персонаж этой истории. Родом из небольшого города Шебойган (штат Висконсин), неуклюжий, вспыльчивый и ехидный, Донохью учился в престижном Дартмутском колледже, где получил в 1941 г. диплом с отличием и в 1943 г. степень магистра по химии, а в 1947 г. защитил диссертацию по теоретической химии и физике в Калифорнийском технологическом институте под руководством Лайнуса Полинга. Получив стипендию Фонда Гуггенхайма, он зимой 1953 г. работал в Кавендишской лаборатории. Джон Кендрю отвел Донохью место в компании Уотсона, Крика и Питера Полинга. По периметру комнаты поставили четыре стола: Крик разместился справа возле окна, выходящего в скромный внутренний дворик, Уотсон – напротив него по левую сторону, а новички расположились по углам у двери лицом к стенам с облупившейся краской. В центре находился узкий лабораторный стол{1102}

. Донохью, который был старше Уотсона на восемь лет, а Питера Полинга – на одиннадцать, часто раздражало их легкомысленное поведение, особенно когда они болтали о вечеринках и потенциальных подружках.

Много лет спустя профессор Пенсильванского университета Донохью вспоминал: «Когда я приехал в Кембридж, я даже не знал, что такое нуклеиновая кислота». Однако он прекрасно разбирался в структурной химии, в том числе и в специфике водородной связи{1103}. В Англии он изучал пурины и образуемые ими связи, продолжая работу кристаллографа Джун Брумхед (позже Линдси). Брумхед училась в Кембриджском университете и делала диссертацию в Кавендишской лаборатории. Получив в 1950 г. докторскую степень, она работала у Дороти Ходжкин в Оксфорде и определила строение кристаллов аденина и гуанина. Уотсон и Крик читали ее диссертацию и статьи{1104}.

В 1952 г. Донохью внимательно изучил результаты кристаллографических исследований Брумхед, касающиеся того, как чистый гуанин образует межмолекулярные водородные связи в правильной повторяющейся конфигурации{1105}. Донохью установил, что атомы водорода занимают фиксированное положение, что противоречило представлению о перемещающихся водородных связях в нуклеиновых кислотах, которого Уотсон и Крик придерживались ранее. Они полагали, что в ДНК пурины и пиримидины, которым в силу их химического строения свойственна кето-енольная изомерия (таутомерия), существуют в обеих таутомерных формах, различающихся положением атома водорода в ароматическом кольце. Принципиально важный вывод Донохью состоял в том, что азотистые основания в составе нуклеиновых кислот не совершают таутомерные переходы, а остаются в одной, более стабильной кето-форме{1106}

.

Едва Уотсон рассказал Донохью о своей схеме связывания подобного с подобным, тот заверил его, что эта идея ошибочна, так как в «Биохимии нуклеиновых кислот» Дэвидсона, откуда Джеймс взял структурные формулы азотистых оснований, изображены енольные таутомерные формы, а не более стабильные кето-изомеры. Во многих других работах гуанин и тимин тоже изображались в енольной форме{1107}.