Мало какое прорывное исследование обходится без скандалов, интриг и расследований. Не обошла чаша сия и открытие двойной спирали ДНК. (https://i.imgur.com/wG6KBoX.png) Семидесятилетний юбилей трио знаковых статей (опубликованных 25 апреля 1953) отмечаем пролитием света на факты и развенчиванием старых мифов.
Начнем с того, что Уотсон и Крик были не одни, и открытие структуры двойной спирали ДНК было не результатом научной гонки, а плодом совместных усилий. Одна из первых публичных демонстраций двойной спирали, состоявшаяся на конференции Королевского общества в июне 1953 года, была подписана авторами всех трех статей в Nature: первая – Уотсон и Крик; вторая – Уилкинс, Стоукс и Уилсон; и третья – Франклин и Гослинг.
По легенде, решающее открытие двойной спирали произошло, когда Уотсону показали рентгеновский снимок ДНК, сделанный Розалиндой Франклин – без ее разрешения или ведома. Известное как Фотография 51, это изображение считается философским камнем молекулярной биологии, ключом к “секрету жизни”. По этой версии Франклин, якобы месяцами сидела тупила над изображением, а вот Уотсон глянул, выхватил инсайт и сразу всё понял. Они с Криком быстренько опубликовались, получили Нобелевскую премию, а Франклин пустили побоку (женщины в науке, да). К сожалению, она умерла спустя пять лет, в 1958, в возрасте всего 37 лет, от рака яичников. В 2015 даже сняли кино “Photograph 51” с Николь Кидман в роли Розалинды.
Франклин воспользовалась открытием, которое ранее сделал Уилкинс: ДНК в растворе может принимать две формы, одна она назвала кристаллической или А-формой, и паракристаллической или В-формой. Преобразовать А в В можно просто повысив относительную влажность в камере с образцами; понизив ее снова, кристаллическая форма А восстанавливается. Франклин сосредоточилась на форме А, а Уилкинс – на форме В. При облучении рентгеновскими лучами перед фотопластинкой она давала четкие, подробные дифракционные картины. Больше деталей означало больше данных, что означало более точный, хотя и более сложный анализ. Форма В, напротив, давала более размытые и менее детальные картины, но более простые для анализа.
В своей книге The Double Helix Уотсон пишет, что в начале 1953 года он посетил Королевский колледж в Лондоне(в то время, как они с Криком работали в Кембридже), в котором работала Франклин, и поссорился с ней. Уилкинс, писал он, спас его от стычки, а затем показал ему фотографию 51, особенно четкое изображение формы В, сделанное 8 месяцами ранее Франклин и ее аспирантом Раймондом Гослингом.
На самом деле, Франклин подтвердила результат в 34 Å для формы B. Она также сообщила, что элементарная ячейка (повторяющаяся единица кристалла) ДНК огромна; она содержит большее количество атомов, чем любая другая элементарная ячейка в любой другой известной молекулярной структуре. Также она добавила некоторые ключевые кристаллографические данные для формы А, указав, что она имеет симметрию “C2” – это значит, что молекула имеет четное количество сахарно-фосфатных нитей, идущих в противоположных направлениях.
В полном описании структуры в статье опубликованной в 1954 году, Крик и Уотсон признали, что без данных Франклина “формулировка нашей структуры была бы маловероятной, если не невозможной”, и косвенно сослались на отчет MRC как на “предварительный доклад”, в котором Франклин и Уилкинс “независимо предположили, что основная структура паракристаллической формы B является спиральной и содержит две переплетенные цепи”. Они также отметили, что исследователи Королевского колледжа “предполагают, что сахарно-фосфатная основа образует внешнюю часть спирали и что каждая цепь повторяет себя после одного оборота в 34 Å”.
What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure
