Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества

Сначала они прекрасно ладили друг с другом. Даудна купила горный велосипед, и они вместе ездили на прогулки вдоль ручья Боулдер-Крик. Она также начала кататься на роликах и ходить на лыжах. Но главной ее страстью оставалась наука, а Гриффин не был столь сосредоточен на одном аспекте жизни. Наука для него была работой, и не более того, ведь у него не было планов стать исследователем. Он любил музыку и книги и вошел в число первых энтузиастов персональных компьютеров. Даудна уважала широкий диапазон его интересов, однако не разделяла их. “Я из тех, кто постоянно думает о науке, – говорит она. – Я всегда сосредоточена на том, что происходит в лаборатории, каким будет следующий эксперимент и какие более общие вопросы мне необходимо задать”.

Даудна полагает, что их различия “говорят не в [ее] пользу”, но я не уверен, что она действительно так считает, и так не считаю и я. Люди по-разному подходят к работе и увлекаются разными вещами. Она хотела вечерами и по выходным сидеть в лаборатории и проводить эксперименты. Не все должны быть такими. Но некоторым нужно.

Через несколько лет Даудна и Гриффин решили развестись и пойти каждый своим путем. “Я была одержима планированием экспериментов, – говорит она. – Он был не так увлечен. И это вбило между нами клин, с которым мы ничего не смогли поделать”.

Структура рибозима

Когда Даудна приехала в Колорадский университет и заняла позицию постдока, ее задачей было изучить интрон, который, как выяснил Чек, мог быть самосплайсирующимся фрагментом РНК, и показать все его атомы, связи и формы. Если бы у нее получилось открыть его трехмерную структуру, это помогло бы продемонстрировать, как особенности строения интрона сводят вместе нужные атомы, чтобы запускать химические реакции и давать фрагменту РНК возможность самовоспроизводиться.

Это было весьма рискованное предприятие, в рамках которого нужно было зайти в ту зону игрового поля, куда не забегал почти никто. В то время работы по кристаллографии РНК почти не велись, и люди в основном смотрели на Даудну как на сумасшедшую. Но если бы у нее получилось, это принесло бы науке огромную выгоду.

Еще в 1970-х годах биологи изучили структуру более мелкой и простой молекулы РНК, но с тех пор на протяжении двадцати лет прогресса в этой сфере почти не наблюдалось, поскольку ученым было сложно изолировать более крупные РНК и получить их изображения. Коллеги говорили Даудне, что в то время попытка получить хороший снимок крупной молекулы РНК была гиблым делом. Чек сказал: “Если бы мы попросили Национальные институты здоровья профинансировать этот проект, нас бы подняли на смех и выгнали вон”[48].

На первом этапе нужно было кристаллизовать РНК – иными словами, преобразовать жидкую молекулу РНК в хорошо организованную твердую структуру. Это было необходимо, чтобы применить рентгеновскую кристаллографию и другие техники визуализации и изучить компоненты и форму молекулы.

Даудне помогал сдержанный, но жизнерадостный студент-магистр Джейми Кейт. Он применял рентгеновскую кристаллографию для изучения структуры белков, но, познакомившись с Даудной, присоединился к ней и занялся РНК. “Я рассказала ему о проекте, над которым работаю, и он очень им заинтересовался, – говорит она. – Это было весьма необычное начинание. Мы понятия не имели, что нам предстоит обнаружить”. Они исследовали новую сферу. Нельзя было даже сказать наверняка, что молекулы РНК, как и белки, обладают четко определенной структурой. В отличие от Тома Гриффина, Кейт был сосредоточен на лабораторной работе. Они с Даудной каждый день разговаривали о том, как кристаллизовать РНК, и вскоре стали продолжать свои беседы за кофе, а порой и за ужином.

Один прорыв произошел случайно, как нередко бывает в науке: была допущена небольшая ошибка, как тогда, когда плесень, выросшая в чашках Петри, забытых Александром Флемингом, привела к открытию пенициллина. Однажды лаборантка работала с Даудной и, пытаясь создать кристаллы, поместила препарат в неисправный инкубатор. Они решили, что эксперимент погублен, но затем, рассмотрев образцы под микроскопом, увидели растущие кристаллы. “Кристаллы содержали РНК и были прекрасны, – вспоминает Даудна, – и этот первый прорыв показал нам, что для формирования этих кристаллов необходимо повысить температуру”.

Другой шаг вперед демонстрирует огромную выгоду от соседства с другими умными людьми. Биохимики Том и Джоан Стейц, муж и жена, изучавшие РНК в Йеле, приехали в Боулдер в годичный академический отпуск. Том отличался особенной общительностью и частенько заходил выпить кофе в столовую лаборатории Чека. Однажды утром Даудна упомянула в разговоре с ним, что получила хорошие кристаллы исследуемой молекулы РНК, но под действием рентгеновских лучей они слишком быстро разрушаются.