Завојница судбине /
A Twist Of Fate

ПРЕ ПЕДЕСЕТ ГОДИНА, 28. фебруара 1953, Francis Crick је ушао у Eagle паб у Кембриџу, Енглеска, и објавио да су он и James Watson управо «открили тајну живота». Бар тако је то било према Watson-овом сећању; Crick памти нешто друго. Тачне речи и нису важне јер је чињеница да су они то учинили. Раније тог дана, два научника су заједно саставили тачно решење проблема око којег су се такмичили истраживачи широм света. Саставили су модел дезоксирибонуклеинске киселине ДНК (deoxyribonucleic acid DNA) који је приказао срж структуре у коју су они ватрено веровали: носиоц генетског кода и кључна молекула наслеђивања, основа биологије и еволуције. Није било неопходно да Watson и Circk буду најпаметнији научници у том контексту (мада су веома паметни). Дискутабилно је и јесу ли најискуснији; заправо њихових радова у тој области науке пре тога и није било. Они нису имали најбољу опрему. Па чак нису били ни добри познаваоци биохемије.

   Али упркос овим тужним недостацима, они су учинили откриће које је у току пола столећа драстично изменило науку, медицину и много тога из савременог живота, а пуни утицај њиховог открића се тек треба осетити. Прича о томе како је овај необичан пар решио фундаменталну мистерију молеку-ларне биологије је подсећање на то да бриљантни умови и врхунско образовање или тренинг нису предуслов да би се дошло до продора у тајне природе. За то вам такође требају прилагодљивост, тврдоглава упорност, плус значајна количина среће – и како је то Watson непажњом приказао у свом бестселеру «Двострука завојница» из 1968. године, објашњавајући своје контраверзно откриће, да мало ароганције не штети.

   У време када је Watson стигао у Кембриџ крајем 1951, као дрски и бриљантни 23-годишњак, био је опседнут са ДНК. Он је у почетку желео постати природњак (од детињства су га интересовале птице), али током његове треће године на Универзитету у Чикагу, Watson је прочитао књигу «Шта је живот» Ервина Шредингера, оснивача квантне физике. Храбро искорачи-вши изван своје струке, Шредингер је полемисао да је суштина живота у смештању и преносу информације, тј. генетском коду који прелази са родитеља на дете. И зато што он мора бити уједно довољно комплексан и компактан да би стао унутар једне ћелије, тај код би морао бити записан на молекуларном нивоу.

   Импресиониран таквим аргумен-тима, Watson се пребацио са птица на генетику и отишао на Индијана универзитет 1947. да би студирао вирусе, најједноставнији облик живота на планети и такав у којем би се спорни код могао најлакше пронаћи. Од тада, научници имају јак доказ да Шредингеров генетички код преноси ДНК, и то захваљујући низу бриљантних експеримената на бакте-рији пнеумокока, прво обављаним од Fred Griffith-а из Министарства здра-вља Британије, а касније од стране Oswald Avery из Рокфелеровог института (сада Рокфелеров универ-зитет) из Њујорка.

   За време конференције у Напуљу, Италија, пролећа 1951. десило се да Watson слуша предавање Maurice Wilkins-а из Краљевског колеџа, Лондон, који је користио дифракцију икс-зрака да би покушао разумети физичку структуру ДНК молекуле. Када озрачите икс-зракама било коју врсту кристала – и неке биолошке молекуле, укључујући ДНК, врсту кристала – невидљиве зраке одскакују око атома у узорку који креира сложену шару на парчету фотографског филма. У принципу, можете погледати шару и извести важне закључке о молекулама које формирају кристал. Практично, шаре ДНК су врашки тешке за одмрсити.

   Али шта год да су биле њихове формалне дужности, њих двојица су одлучили да одгонетну шта су то гени, а оба су били убеђени да ће им у томе помоћи разумевање структуре ДНК. «Сада, самном у лабораторији који сам стално био расположен за разговор о генима,» писао је Watson у својој књизи Двострука завојница, «Francis више није могао чувати идеје о ДНК у задњем режњу свога мозга ... Нико то не би могао осим њега који, потрошивши само неколико часова седмично у размишљању о ДНК, ми је помогао у решавању тог страшно тешког проблема.»

Обојица су волели да размишљају наглас, сатима на одсеку, током шетњи дуж реке Cam, за време јела у Crick-овом стану, у пабу Eagle и, наравно, у лабораторији, где је њихово непрестано блебетање излуђивало колеге. (Watson и Crick су брзо смештени у посебну канцела-рију, где су се могли једино узајамно ометати.) Што је најважније, обојица су били упорни као пит бул теријери. Једном када им се мишљење о ДНК структури подударило, више нису били у стању напустити тај проблем док га нису решили – или док то не би успео неко други.

   Најсличнији обојици, они су веровали, био је Linus Pauling. Каснијим генерацијама, Pauling ће постати познат као анти ратни активист и помало ћакнут заступник витамина C као антидота за прехладу и рак. Али средином века он је био у свету водећи хемијски физичар, човек који је буквално написао књигу о хемијским везама. Заправо, неколико месеци пре доласка Watson-а, Pauling је узнемиравао Кевендиш трком око одгонетања кератина, протеина за поправак косе и ноктију. Док се он ослањао на кристало-графију икс-зрака у погађању онога што се догађа на молекуларном нивоу, Pauling је тешко зависио до скалираних модела својеручне израде, користећи своје изврсно знање о атомским везама. Научници Кевендиша, ослањајући се углавном на икс-зраке, нису много марили за мишљење својих колега са хемијског одсека о томе шта јесте а шта није могуће код атома, и остали су безнадежно заостали.

   Победа је била понижавајућа – «то је највећа грешка», Bragg би рекао једног дана, «моје научне каријере» – а Crick и Watson су знали да би се то лако могло поновити. Pauling је засигурно разумео да је структура ДНК следећи велики изазов, и када би укључио своје огромне интелектуалне потенцијале око тог проблема, он би га могао сломити. «Након неколико дана од мог долазка», пише Watson, «знали смо шта да радимо: имитирати Linus Pauling-а и потући га у његовој властитој игри». Да би то постигли, требали су им икс зрачење ДНК, и морали су тражити изван Кембриџа. Кристалографи Кевендиша су били заинтересовани око протеина; ДНК је била на маргинама Краљевског колеџа у Лондону; и док је такмичење са Американцима ишло фино, то једноставно није ишло са друштвом у Британији.

   Остајали су сарадници само по звању. Да би открио шта она ради, Wilkins je отишао на семинар који је Franklin држала у новембру 1951. године. Позвао је Watsona да му се придружи. (Crick, чији је интерес за ДНК био добро познат, бојао се да би својом појавом превише усталасао духове.) Wilkins је упозорио Watson-а да Franklin-ова има тешку нарав; са своје стране, Watson је у то време према женама имао уопште свињси став. Он је волео младе «комаде», лепе ствари без мозга – али јаке, независне жене које би га умиривале. У Двострукој завојници, спуштао је Franklin-ову доле у успутни пролаз што је касније пристојно негирао: «Она није жељела наглашавати своје женске квалитете. Мада су њене црте биле снажне, она није била непривлачна и могла је бити сасвим запањујућа када би имала бар осредњи интерес за одевање. Али то није имала. Никад није стављала руж на усне као контраст својој равној црној коси, а у 31. години, њено одевање је допрло тек до енглеских адолесцената са плавим чарапама.»

   ПРЕМДА, ЗА ТРЕНУТАК, ЧОВЕК остане затечен «Rosy-јевим» подацима, и Watson је, што је брже могао, реферисао Crick-у о ономе што видео и чуо. Watson, пун себе до тачке ароганције, није желео да води забелешке. «Ако ме предмет интересује,» писао би, «ја обично прикупим оно што ми треба. Тада, међутим, били смо у невољи и нисам знао много о кристалографском жаргону.» Кључно место била је количина воде у Franklin-овим узорцима, а Watson је многе бројеве нетачно запамтио.

   Након неколико седмица, Crick и Watson су били прилично сигурни да је имају. ДНК је била трострука завојница. Позвали су Wilkins-а да погледа њихов модел, и на њихово изненађење, дошла је и Franklin. Свима је мало требало да схвате да је Watson-а издала меморија. Количина воде коју би ДНК молекула требала садржавати је 10 пута премашила ону коју је он претпоставио. Структура коју су Crick и Watson пријавили није била могућа.

   Њихова грешка је имала две непосредне последице. Прва, Bragg, одавно сит Crick-ових безобразлука, забранио је активни рад пара на ДНК. Друго, Franklin, који је већ сумњао у Crick-а, а још више у Watson-а, постао је убеђен да је овај последњи идиот. Огорчени, Crick и Watson пренели су своје моделе у Краљевску групу и наговорили Wilkins-а и Franklin-а да их користе. Watson и Crick су можда имали личних амбиција, али су били страствени у откривању структуре ДНК. Када не би били у стању да дођу до открића, они би пристали да то учине Wilkins и Franklin. Али је спетљани посао у Кевендишу цементирао Wilkins-ово и Franklin-ово гелдиште о изградњи модела као лошем начину решавања структуре ДНК. Они никад више нису употребљавали ту опрему.

   Поред тога, они нису могли одустати, јер је сада сигурно Pauling био на истом случају. Он је писао Wilkins-у, затим Wilkins-овом шефу, J.T.Rendal-у, тражећи копије Краљевских слика икс-зрака. Обојица су одбијали. Али Pauling је требао доћи на састанак Краљевског удружења маја 1952; и биће га тешко лично одбити. Док се Pauling припремао за лет из Њујорка, у међувремену, САД власти су узеле његов пасош, наводећи да разматрају његове опасне леве политичке погледе. Иако је то задржавање могло успорити Pauling-а, Watson и Crick су знали да га то неће зауставити.

   У међувремену је група са Краљевског колеџа гурала напред на истраживањима ДНК. Franklin је наставила на усавршавању слика икс-зрака. Маја 1952. узела је једну која би се могла показати кључном, иако то никад није реализовала. Повећавајући влажност лабораторијских препарата, она је са свршеним студентом Raymond Gosling-ом открила да ДНК може узети два облика. Када је сасвим влажан, молекул би се издужио и стањио, а резултирајуће слике би биле много оштрије од свих виђених раније. Влажнију верзију су назвали B форма ДНК.

   Wilkins се заинтересовао; слике су га увериле, више него раније, да ДНК молекула има облик завојнице, и одредио је себи да сарађује са Franklin-овом у истраживању B форме до детаља. Али је Franklin-ова, која је још увек мислила да на сликама нема доказа о облику завојнице, према Wilkins-у, је побеснела. «Она је експлодирала», пише Branda Maddox у својој саосећајној биографији Rosalin Franklin из 2002: Мрачна дама ДНК. «Rosalin је имала добар разлог ... подцењен на Краљевском, управо постигавши изузетне резултате радећи у стварној изолацији. Оно што је гледала да мање способне колеге вишег ранга прописују било је лактање и прљање јасноће њеног истраживања.» Алармиран оним што је постала веома јавна свађа, директор лабораторије Randall је прогласио да убудуће Wilkins треба радити на B форми ДНК, а Franklin ће имати ексклузивна права на A форми. Ненамерно и индиректно, он је Watson-у и Crick-у тако открио кључно парче информације.

   Током лета и крајем 1952. Watson и Crick су наставили разговарати, настојећи да сложе заједно још увек не повезане парчиће ДНК слагалице. Једно парче је било откриће аустралијског избеглице Ervin Chargaff-а од пре неколико година. Анализом ДНК многих различитих организама, он је открио да док укупне пропорције четири ДНК базе варирају међу врстама, број молекула аденина је увек једнак броју молекула тимина, а слично је код гуанина и цитозина. (Chargaff је посетио Кембриџ током тог периода и био запањен лошим познавањем хемије Watson-а и Crick-а).

   Али напредак на већем проблему је био спор. «На неколико шетњи би наш ентузијазам достигао тачку да радимо са моделима када се вратимо у канцеларију», пише Watson. «Али скоро у исти мах Francis би видео да разлог који нам је дао наду не води нигде ... Неколико пута сам то изнео сам самцат на неких пола сата, али без Francis-овог одговарања ћаскањем, моја неспособност тродимензионалног размишљања је постајала превише очигледна.»

   Децембра 1952, стигле су им неке лоше вести. У писму његовом сину Петру, тада свршеном студенту Кембриџа, Pauling је открио да ће ускоро објавити рад о структури ДНК. Чинило се да су Watson и Crick изгубили трку. Петар је примио очево писмо 28. јануара и отшетао у Watson и Crick-ову канцеларију да им то саопшти. «Не дајући Francis шансу да упита за рукопис», пише Watson, «извука сам га из вањског џепа Петровог капута и почео читати». Старији Pauling је дошао са тространом молекулом са шећер-фосфатном кичмом у центру. Скоро истовремено, Watson је схватио да то нема смисла. «Међутим, нисам могао грешку показати прстом, док нисам неколико минута зурио у илустрације. Тада сам схватио да фосфатна група у Linus-овом моделу није јонизована ... Pauling-ова нуклеинска киселина у неком смислу није била баш права киселина.»

   Watson је такође знао да мора упозорити Wilkins-а и Franklin-ову о Pauling-овом пропусту. У петак, 30. јануара, отишао је у Лондон. Wilkins није био у својој лабораторији, тако да је Watson скокнуо до Franklin. Шта се затим догађало – са тачке гледишта Watson-а, на крају – забележено је у Двострукој завојници. Пасуси говоре о томе како је Franklin могла бити ужасна, али такође демонстрира Watson-ово адолесцентно пецкање ње. Он је покушао заитересовати Franklin за идеју о завојитој ДНК, што је она још увек сматрала неоснованим. «Rosy је од тада тешко контролисала своју нарав,» он пише, «а њен се глас дизао док ми је говорила о глупостима мојих примедби и томе да престанем блебетати и погледам на њен доказ икс-зракама.»

   ДНК пре свега, на крају, мора бити завојница, и у току вожње хладним возом назад у Кембриџ, Watson је одлучио да двострука завојница основе шећер-фосфата има више смисла од троструке. «Тако сам обишао око колеџа и ушао на стражња врата, са одлуком да направим дво-ланчани модел. Francis ће се морати сложити. Иако је био физичар, он је знао да важни биолошки објекти долазе у паровима.»

   Није само јасноћа Franklin-ове слике узбудила Watson-а. Ту је била и шара која се понављала сваких 24 ангстрема (један ангстрем је један милијардити део метра). То је Crick-у и Watson-у дало круцијални податак о растојању између молекулских веза. Још боље, слика је наговештавала да су основе чврсто везане, уредно, једна изнад друге.

   Али јесу ли две основе унутар ДНК или изван? Унутра је знатно више места; са везама према вани, било који код да преносе, биће доступнији. Чинило се да нема видљивог хемијског начина да се то двоје расчлани, мада је Watson провео неколико дана у покушавању. Коначно је написао «како сам раздвојио практично одбојне леђно центриране молекуле, одлучио сам да не би шкодило још неколико дана проведених у прављењу сличних модела». То би могло покренути занимљива питања о начину паковања низова база једне насупрот друге. Па ипак је Watson, на тренутак, те бриге оставио по страни.

   Watson-у и Crick-у је требало око седам дана да схвате да је Donohue у праву. Продавница машина у Кевендишу је морала направити нове парчиће за њихове моделе. Watson није могао чекати. Он је послеподне 27. фебруара провео у резању својих парчића карте. Затим је отишао у позориште.

   Наоружан са својом новом картонском базом, Watson је 28. фебруара поново покушао да споји слично са сличним – и тада му је дошло сазнање. «Изненада», он пише, «постао сам свестан да један аденин-тимин пар везан помоћу две водоничне везе има идентичан обрис као гуанин-цитозин пар спојен са најмање две хидрогенске везе.» Ако се базе придруже на овај начин, кичма им неће бити џомбаста. Штавише, таква организација би тачно постигла оно што је Chargaff открио 1950. Ако су A и T увек у пару природно да ће бити једнаке количине сваке од ове две базе; слична ствар је са G и C.

   «Још узбудљивије,» пише Watson, «овај тип двоструке завојнице сугерише шему за репродукцију ... спајања аденина увек са тимином, и гуанина са цитозином, што значи да су два низа база уплетених ланаца комплементарна један другом. Добивши базни низ једног ланца, онај други је аутоматски одређен. Концептуално, тако је веома лако визуелизовати како један ланац може бити шаблон за синтезу ланца комплементарног низа.»

   Консултовао се са Donohue-ом. То је имало смисла. Crick се појавио око 40 минута касније; то је имало смисла и за њега. Још увек је било детаља за обраду, и Watson се плашио да не понови њихов скрпљени посао из 1951. «Тако», он пише, «осећао сам се помало нелагодно када је Francis за време ручка одлетио до Eagle-а да свима који могу чути каже да смо ми пронашли тајну живота.»

   И наравно да јесу. Wilkins и Franklin би били обавештени за неколико дана – иако никад нису рекли Franklin-овој колику важну улогу је одиграла њена фотографија. Остатак света је сазнао за двоструку завојницу у писму од једне стране у Nature, који је изашао 25. априла 1953. Писмо је почело са сада славном нејасноћом: «Желимо да сугеришемо једну структуру за со дезокси рибо нуклеинске киселине (salt of deoxyribose nucleic acid). Та структура има необичне особине које су интересантне за разматрања у биологији.»