Восхождение человечества. Предисловие Ричарда Докинза - Джейкоб Броновски (2016)

Причем они создавали структуру, которая имела бы внешний остов: нечто вроде винтовой лестницы, которую сахара и фосфаты удерживают как перила. Они много экспериментировали, чтобы понять, как основания образуют ступеньки в этой модели. И затем, после одной особенно грубой ошибки, все вдруг стало очевидным:

…я поднял глаза, увидел, что это не Фрэнсис, и снова начал раскладывать основания так и эдак. И вдруг я заметил, что пара аденин — тимин, соединенная двумя водородными связями, имеет точно такую же форму, как и пара гуанин — цитозин, тоже соединенная по меньшей мере двумя водородными связями.[13]

Конечно: на каждой ступени лестницы должны быть малое основание и большое основание, но не любое большое основание. Тимин должен идти в паре с аденином, а если у вас цитозин, то он дополняется гуанином. Основания соединяются в пары и определяют друг друга.

Итак, модель молекулы ДНК — это винтовая лестница. Закручивающаяся вправо спираль, в которой каждая ступень одинакового размера, расположена на одинаковом расстоянии от следующей и повернута относительно другой на 36°. И если цитозин на одном конце ступеньки, то на другом обязательно будет гуанин, и также обстоят дела с другой парой. Это означает, что каждая половина спирали несет полную информацию, так что в некотором смысле вторая является излишней.

Давайте построим молекулу на компьютере. Схематично это пары основ, пунктирные линии между концами — это водородные связи, удерживающие два основания вместе. Начнем с самой первой ступени, которую поместим в левом нижнем углу экрана, и будем постепенно, ступенька за ступенькой, выстраивать молекулу ДНК.

Вторая пара может быть того же вида, что и первая, а может быть противоположного рода и смотреть в ту или другую сторону. Ставим ее над первой парой и поворачиваем на 36°. Ко второй паре добавляем третью, к ней — четвертую и так двигаемся далее.

Эти ступени — код, который диктует клетке, шаг за шагом, как строить жизненно важные белки. Ген формируется у нас на глазах: перила из сахаров и фосфатов прочно, с каждой стороны держат винтовую лестницу. Спиральная молекула ДНК — это ген, ген в действии, а ступеньки — это его шаги.

Над подобным описанием молекулы ДНК Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик работали восемнадцать месяцев. Когда работа была завершена, 2 апреля 1953 года они отправили в редакцию журнала Nature статью. По оценкам Жака Люсьена Моно, Института Пастера в Париже и Института Солка в Калифорнии, статья Уотсона и Крика содержит:

фундаментальный биологический инвариант молекулы ДНК. С момента открытия Менделем гена как носителя наследственных признаков и выполненного сначала Эйвери, затем Херши описания его химической идентификации, установленная Уотсоном и Криком структурная основа клетки ДНК, без всякого сомнения, является наиболее важным открытием, когда-либо сделанным человечеством в области биологии. К таким открытиям, конечно, необходимо добавить теорию естественного отбора, которая убедительно была доказана только в результате более поздних открытий.

Модель ДНК легко поддается процессу репликации, который еще более важен для жизни, чем половое размножение. При делении клетки две спирали расходятся. К каждому основанию пристраивается другое комплементарное (дополняющее его) основание. В двойной спирали есть избыточность, и она важна: каждая половина несет всю информацию, или инструкцию, когда клетка делится. Магическое число «два» в ДНК становится средством, с помощью которого клетка в момент деления передает свою идентичность.