Читать книгу "Что за безумное стремленье! - Фрэнсис Крик"

Проведя месяц в Танжере, я отправился на Биохимический конгресс 1961 г. в Москве. Моя семья осталась на вилле еще на неделю или около того. Москва заметно изменилась со времени моего первого приезда в 1945 г., во время войны. Теперь было лето, а не середина зимы, город выглядел более ярким и цветущим, чем в унылое военное лихолетье. Я поселился в общежитии университета, где проводился конгресс, и познакомился с некоторыми из русских организаторов. Среди них выделялся Игорь Тамм, русский физик. Влияние Лысенко – человека, который на какое-то время уничтожил генетику в СССР, – ощутимо клонилось к закату. По моим впечатлениям, закат этот был во многом заслугой физиков наподобие Тамма, обладавших значительным политическим влиянием и способных распознать бред в науке с первого взгляда. Многие из нас получили приглашения сделать доклады в рамках биологической секции Российского института атомной энергии[47] – событие, невозможное еще несколько лет назад. Доклады мы читали на английском, но их великолепно переводил (блоками, в ходе выступления) Бреслер[48], русский ученый, с которым мы уже были знакомы – он приезжал в Кембридж. Бреслер не только понимал, о чем мы говорим, но в иных случаях, насколько я мог судить на слух, пояснял ссылки, которые давали докладчики, – воистину замечательная работа.

Московский конгресс стал особенно интересным благодаря результатам, изложенным в докладе Маршалла Ниренберга, тогда мало кому известного. О его опытах я знал понаслышке, но без подробностей. Мэтт Мезельсон, с которым я столкнулся в коридоре, затащил меня на доклад Маршалла в семинарской аудитории где-то в закоулках. Он произвел на меня такое впечатление, что я пригласил Маршалла принять участие в более масштабной секции, где я председательствовал. Он открыл, что можно добавить искусственную матрицу в пробирку, где идет синтез белков, и заставить ее управлять синтезом. А именно, он добавил ряд У – матричную РНК, состоящую только из цепочки урацилов, – и система синтезировала полифенилаланин. Это означало, что триплет УУУ (если код действительно состоит из триплетов) служит кодоном для фенилаланина, и так и оказалось. Позднее я утверждал, что публика была ошеломлена (по-моему, я употребил слово «наэлектризована») этими вестями. Однако Сеймур Бензер опроверг это с помощью фотографии, на которой все, судя по выражению лиц, помирают со скуки! И все же это было эпохальное открытие, после которого прогресс было уже не остановить.

Кроме того, во время своего недельного пребывания в Москве я ходил в гости. Я любил приходить в одну старомодную квартиру с тяжелой мебелью и кроватью за огромным книжным шкафом. И в другую, более современную, оформленную в куда более светлых тонах. Ее хозяин коллекционировал современное русское искусство. Меня развеселило, когда я увидел, что Алекс Рич показывает хозяину странный новый американский танец (потом я распознал в нем твист). Поскольку талия у Алекса не особенно выделяется, твист в его исполнении смотрелся не то чтобы бойко.

Я вернулся в Кембридж. Следовало продолжать эксперименты дальше, чтобы обосновать наше обозначение мутаций гена rII плюсом или минусом, подтвердив, что в нем есть какой-то смысл. Теория предсказывала, что всякая комбинация вида (+ +) или (– ) будет мутантной. Мы с коллегами сконструировали множество подобных пар, и все они, как и предсказывалось, оказались неослабленными мутантами. В упрощенном виде теория также предсказывала, что всякая комбинация вида (+ —) будет диким типом или чем-то близким к нему. Конечно, мы знали, что для некоторых случаев это верно, поскольку именно так мы изначально сумели выделить супрессор, но многие другие комбинации плюса с минусом оставались непротестированными. Их мы назвали «дяди и тети», поскольку для их создания нередко требовалось совместить мутацию одного поколения с мутацией из предыдущего поколения, но не прямого предка первой. Я попросил Сидни проследить за некоторыми из этих опытов в мое отсутствие, но у него были собственные планы, так что по возвращении мне пришлось проделать это самому.

Тут возникло небольшое осложнение. Некоторые из комбинаций (+ —), которые должны были быть дикого типа, оказались мутантными. Мы избавились от этого затруднения, предположив, что в некоторых случаях мелкий локальный сдвиг рамки считывания между плюсом и минусом давал «бессмысленную» мутацию. Теперь известно, что бессмысленные отрезки возникают из-за триплета, обрывающего синтез полипептидной цепи, в результате чего получается нефункциональный фрагмент белка. Я также понял, что это зависит от точного расположения рамки считывания. Для кода из неперекрывающихся триплетов существует одна верная рамка считывания, но две неверных, так что на локальном уровне комбинация (+ —), то есть плюса, за которым идет минус, будет отличаться от комбинации (– +).

Если вернуться к нашему простому примеру, комбинация (+ —) может выглядеть так:

В первой между двумя изменениями стоит последовательность ГТА, во второй – АГТ. Мы продемонстрировали, что наши неудачные варианты (+ —) или (– +) подчиняются тому же правилу, и это вселило в нас уверенность, что мы на правильном пути.

Перед тем Сидни пришла в голову еще одна мысль. Он допустил, что мутантный вариант (+ +) может реверсировать назад к дикому типу. Он попытался провести такой опыт, но обратная мутация, вероятно, располагалась слишком близко к исходной, поскольку он не смог идентифицировать ее. Другой, несколько более трудоемкий подход состоял в том, чтобы сконструировать тройного мутанта вида (+ + +) или (– —). Наша теория предсказывала, что получится дикий тип, так как три последовательных сдвига по фазе должны были восстановить нужную рамку считывания – разумеется, при условии, что код состоит из триплетов.

Для нашей простейшей последовательности пример мог бы выглядеть так:

Прямой, но трудоемкий способ создать такого тройного мутанта – выбрать три мутации, все со знаком + и не слишком удаленные друг от друга, затем собрать две пары с одинаковой средней по счету мутацией (см. рис. ниже). Трудоемок он потому, что не существует метода отобрать подобную комбинацию мутаций. Необходимо проводить скрещивание и упорно проверять потомство с мутантным фенотипом, перебирая по отдельности, пока не найдется искомое сочетание (+ +). Последний этап не представляет затруднений. Нужно просто скрестить два двойных. Поскольку каждый содержит среднюю мутацию из трех, истинный дикий тип получиться никак не может. Если же скрещивание дает бляшки, явно похожие на дикий тип, то они почти наверняка и относятся к искомой комбинации (+ + +). В любом случае, это легко проверить, разобрав по частям предполагаемый триплет.