Противостояние двух подходов к определению молекулярной структуры

N+1Наука

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

Противостояние двух подходов к определению молекулярной структуры

Альпина нон-фикшн

e80d7e2be24c713182f0419aaf1deb0f.png

В феврале 1953 года Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик с помощью данных, собранных Розалинд Франклин, установили структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Это открытие определило наши представления о том, как живые организмы хранят и передают наследственную информацию. В книге «Тайна жизни: Как Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Натальей Колпаковой, историк медицины Ховард Маркел рассказывает о непростом пути к научному прорыву, который ознаменовал революцию в биологии. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, в котором Крик и Уотсон независимо от Франклин пытаются определить молекулярную структуру ДНК.

***

Энн Сейр представляет1 события, предшествовавшие открытию структуры ДНК, состязанием не только личностей, но и двух разных подходов к определению молекулярной структуры. Франклин предпочитала анализ дифракционных рентгенограмм, который требовал большой и трудной работы и занимал много времени. Уотсон и Крик следовали путем построения моделей, впервые успешно примененным Полингом и предполагавшим множество индуктивных умозаключений, что в принципе рискованно.

1Anne Sayre, Rosalind Franklin and DNA (New York: Norton, 1975), 131.

С одной стороны, в случае относительно простых органических соединений, например пенициллина, дифракционные картины получаются четкие и определить местоположение составляющих молекулу атомов гораздо легче, чем в случае сложных полимерных молекул, рентгенограммы которых, как правило, менее резкие, рефлексы размытые, положение атомов менее упорядочено. По

 

Письмо Дороти Ходжкин Дэвиду Сейру. 7 января 1975 г., ASP, ящик 4, папка 7; Sayre, Rosalind Franklin and DNA, 134. Дэвид Сейр (муж Энн Сейр) был кристаллографом и одно время работал с Ходжкин.

Дороти Ходжкин, дифракционные эффекты на фибриллярных структурах, таких как волос или ДНК, более ограниченны, и применить к ним прямые методы определения структуры невозможно. Розалинд Франклин столкнулась с колоссальными трудностями при использовании данных рентгеновской кристаллографии для расшифровки структуры ДНК. Но Джон Рэндалл и взял ее в свою группу для решения именно этой задачи.

С другой стороны, построить модель молекулы несопоставимо сложнее, чем модель автомобиля или самолета. Детали конструктора неизвестны, инструкция не прилагается, сама реальная конструкция невидима для человеческого глаза. Нужно установить углы и длины связей, симметрию, масштаб и, наконец, соответственно всему этому разместить атомы. Притом, чтобы доказать адекватность модели, нужно получить данные опять-таки рентгеновской кристаллографии. Как отметила Энн Сейр, если о веществе ничего не известно, построить модель просто невозможно; если известно слишком мало, то любая модель будет неопределенной, неоднозначной и полноценно проверить ее не получится.

Какой же метод выбрать? С научной точки зрения надежнее применить оба подхода: сначала собрать данные (множество дифракционных картин), проанализировать их с помощью математических методов и потом построить пространственную модель структуры. Франклин не пугала такая монотонная, трудоемкая и долгая работа, чего нельзя сказать об Уотсоне и Крике. Как считает2 Дороти Ходжкин, Франклин слишком связала себя тем, что полагала необходимым в первую очередь собрать точные данные о ДНК, а уже на их основании строить модель: «Для нее было естественно отложить моделирование до тех пор, пока не будет завершен сбор данных и пока она не извлечет из них всю возможную информацию, что сузило бы выбор моделей». Если бы Ходжкин вовремя дала Франклин совет, то, вероятно, сказала бы — более чем за год до того, как Уотсон и Крик открыли двойную спираль, — что информации о геометрии азотистых оснований, сахарных остатков и фосфатных групп достаточно для того, чтобы построить модель.

2Письмо Дороти Ходжкин Дэвиду Сейру. 7 января 1975 г., ASP, ящик 4, папка 7; сходное замечание Ходжкин приводит Бренда Мэддокс ; см .: Brenda Maddox, Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA (New York: HarperCollins, 2002), 178–79.

***

Не имея доступа к данным Франклин, Уотсон и Крик стали штурмовать собственные баррикады. Первая проблема заключалась в том, что в Кавендишской лаборатории не был нужного количества качественных металлических деталей — «атомов» и «связей» — для моделирования. В относительно недавнем прошлом любая серьезная химическая и физическая лаборатория имела хорошо оборудованную мастерскую с целым штатом стеклодувов, слесарей, инструментальщиков и других умельцев, которые изготавливали приборы, придуманные учеными для своих экспериментов. Года за полтора до описываемых событий Кендрю занялся моделированием полипептидных цепей, и с тех пор осталось множество «атомов» углерода, азота и водорода и комбинаций из них, которые входят в состав аминокислот, но того, что, помимо этого, нужно для моделирования ДНК, а именно «атомов» фосфора и деталей, изображающих азотистые основания, не было. На создание недостающих элементов конструктора могли уйти недели, а Уотсон и Крик не хотели

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю

Рыбаки из Камбоджи менее чем за неделю поймали шесть гигантских шильбовых сомов

N+1
Почему посадка на Луну сегодня сложнее, чем в прошлом Почему посадка на Луну сегодня сложнее, чем в прошлом

Добраться до поверхности Луны все еще остается далеко не простым делом!

ТехИнсайдер
Британские ученые заявили, что родители передают «страх перед математикой» своим детям Британские ученые заявили, что родители передают «страх перед математикой» своим детям

Как «тревожность из-за математики» может передаваться от родителей детям

ТехИнсайдер
Иллюзия дефекта: 4 принципа общения с особыми детьми Иллюзия дефекта: 4 принципа общения с особыми детьми

Как работать с детьми с нарушениями интеллектуального развития?

Psychologies
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
Нужно ли вашей машине малозольное масло: простой ответ на сложный вопрос Нужно ли вашей машине малозольное масло: простой ответ на сложный вопрос

Зачем придумали малозольные масла, в чем их минусы и плюсы?

ТехИнсайдер
Правда ли, что вариатор менее надежен, чем автомат: простой вопрос и неочевидный ответ Правда ли, что вариатор менее надежен, чем автомат: простой вопрос и неочевидный ответ

Какие проблемы у вариаторов все же существуют?

ТехИнсайдер
Разум толпы: как коллективное сознательное помогает принимать наилучшие решения Разум толпы: как коллективное сознательное помогает принимать наилучшие решения

Усредненный прогноз группы может быть более точным, чем суждения специалистов

ТехИнсайдер
Аральская описательная экспедиция А. И. Бутакова и ее штатный художник Аральская описательная экспедиция А. И. Бутакова и ее штатный художник

Опальный поэт Шевченко и его служба в экипаже «Константина»

Наука и техника
5 армянских модных марок, за которыми стоит следить 5 армянских модных марок, за которыми стоит следить

Рассказываем о пяти уникальных дизайнерах маленькой горной страны

Правила жизни
Мороз по коже: лютые и дикие способы, которыми народ в СССР согревался, когда не было отопления Мороз по коже: лютые и дикие способы, которыми народ в СССР согревался, когда не было отопления

Газеты, рейтузы и ковры: как согревались люди в СССР

Maxim
Город-хоровод Город-хоровод

Улан-Удэ в едином танце закружил мистику, духовные традиции и буузы

Лиза
Ранние браки, запрет на аборты и проституция: как живут женщины в Нигерии Ранние браки, запрет на аборты и проституция: как живут женщины в Нигерии

Нигерия: страна, в которой беспрецедентно нарушаются права женщин

Forbes
Почему водители и пилоты сидят слева, а машинисты справа Почему водители и пилоты сидят слева, а машинисты справа

Почему в разных видах транспорта руль расположен с разных сторон?

ТехИнсайдер
Давайте без сюрпризов: как найти скрытые недостатки авто с пробегом Давайте без сюрпризов: как найти скрытые недостатки авто с пробегом

На что обратить внимание при тест-драйве, чтобы распознать скрытые неисправности

Maxim
Рейтинг всех пяти поколений Jeep Cherokee. От худшего к лучшему Рейтинг всех пяти поколений Jeep Cherokee. От худшего к лучшему

В своё время, на пике популярности, Cherokee покорил сердца миллионов

4x4 Club
Перед премьерой Перед премьерой

Итальянская Cranchi Yachts — одна из старейших яхтенных верфей в мире

Y Magazine
«Оранжада. Место под солнцем». Метафорическая сказка Уиллиама Ламберти «Оранжада. Место под солнцем». Метафорическая сказка Уиллиама Ламберти

Ресторатор Уиллиам Ламберти написал сказку на основе собственной биографии

СНОБ
Познакомьтесь с музыкантом Onative, который перепевает русские хиты на английском языке Познакомьтесь с музыкантом Onative, который перепевает русские хиты на английском языке

Onative: почему обратился к нетленкам нулевых и какую музыку записывает?

Правила жизни
Частое посещение пальмовых плантаций увеличило детскую смертность свинохвостых макаков Частое посещение пальмовых плантаций увеличило детскую смертность свинохвостых макаков

Смертность макак выше, если дети больше времени проводят на пальмовых плантациях

N+1
Принц и нищий: почему скандальный «Солтберн» — хороший фильм? Принц и нищий: почему скандальный «Солтберн» — хороший фильм?

Почему злая сословная драма «Солтберн» стал таким популярным?

Правила жизни
TANK 300 прибавляет 450 TANK 300 прибавляет 450

Великолепие Tank 300 в том... что он не должен был появиться

4x4 Club
6 самых востребованных китайских художников у коллекционеров современного искусства 6 самых востребованных китайских художников у коллекционеров современного искусства

Передовые современные художники из Поднебесной

Правила жизни
Интересный факт! Вот почему вы не найдете в магазинах индюшиные яйца Интересный факт! Вот почему вы не найдете в магазинах индюшиные яйца

Почему в магазинах нет индюшиных яиц и почему их продажа нецелесообразна

ТехИнсайдер
Пакуйте чемоданы: 10 хороших фильмов, после которых захочется отправиться в путешествие Пакуйте чемоданы: 10 хороших фильмов, после которых захочется отправиться в путешествие

Фильмы, которые подскажут, где провести отпуск

Правила жизни
Чистота — залог похода: как сделать мыло из подручных средств Чистота — залог похода: как сделать мыло из подручных средств

Как сделать мыло в походных условиях, которое отмоет котелок

ТехИнсайдер
Мужчина запрещает работать: что делать — советы психолога Мужчина запрещает работать: что делать — советы психолога

Почему мужчины запрещают своим женам работать? Это абьюз или нет?

Psychologies
Смешные деньги: какую прибыль приносят брендам вещи-мемы Смешные деньги: какую прибыль приносят брендам вещи-мемы

Удается ли дизайнерам заработать на потоке шуток и шумихи в медиа?

Правила жизни
Женский синдром. ПМС: можно ли обмануть организм и как облегчить состояние в этот период Женский синдром. ПМС: можно ли обмануть организм и как облегчить состояние в этот период

ПМС – это не просто плохое настроение, а множество серьезных сигналов организма

Лиза
Садат и Асад Садат и Асад

Война Судного дня планировалась властями Сирии и Египта как реванш

Дилетант
Открыть в приложении