Взлёты и просчёты Фебуса Левина

150 лет назад в Ковенской губернии родился российско-американский биохимик Phoebus Aaron Theodore Levene (Фашель Аронович Левин; 1869–1940). ФебусЛевинФотоС детства он жил в Петербурге, там же окончил медико-хирургическую академию. В 1891 г. его семья эмигрировала в США, где Фебус занялся исследованиями в Колумбийском университете, а затем в Рокфеллеровском институте.

Прославился многими достижениями в изучении сахарных компонент нуклеиновых кислот (а также полисахаридов) — рибозы и дезоксирибозы. Показал, что ДНК состоит из сегментов, каждый из которых содержит сахар, фосфатную группу и основание (он назвал их нуклеотидами); установил строение сахаро-фосфатной цепи. За 40 с лишним лет опубликовал сотни статей и мог бы претендовать на высшие научные награды.

Structural formula of a proposed tetranucleotide, later shown to be incorrect. It was proposed by Phoebus Levene around 1910

Structural formula of a tetranucleotide, later shown to be incorrect. It was proposed by Phoebus Levene around 1910

Однако в 1908—9 гг. получил ошибочные данные, что в клетках живых организмов нуклеиновые кислоты содержат равные молярные концентрации всех четырёх нуклеотидов. Исходя из чего он выдвинул гипотезу, что эти четвёрки образуют комплекс (тетрануклеоид), который многократно повторяется в полимере, и значит, нуклеиновые кислоты не могут служить носителем генетической информации.

Учитывая высокий научный авторитет Левина, его заблуждение затормозило раскрытие истинного вещества наследственности. Сам учёный умер в 1940 г., так и не узнав о центральной роли ДНК (работа О. Эвери с сотр. 1944 г.).

Р.С. Белоусов о книге А. Роуза

БелоусовРоман Сергеевич Белоусов (Ю.Косоруков; 1927—2013) — писатель и литературовед. Окончил ГИТИС и МИМО (китаист), много лет заведовал в «Литературной газете» отделом иностранной литературы. Писал статьи и очерки об отечественных и зарубежных писателях, о психологии творчества, прототипах литературных героев, истории культуры Востока. Автор более двух десятков книг, назову некоторые: «В тысячах иероглифов», «О чем умолчали книги», «Из родословной героев книги», «Тайна Иппокрены», «Хвала каменам», «Ловцы удачи, или Искатели приключений».

В 1985 г. вышли его «Рассказы старых переплётов» (М.: Книга) — о литературных тайнах и мистификациях. Издание открывала большая статья «СМУГЛАЯ ДАМА СБРАСЫВАЕТ ВУАЛЬ», посвящённая загадке Тёмной леди шекспировских сонетов. В ней автор осветил шекспировскую проблему и перечислил основных кандидатов, которых выдвинули антистратфордианцы.

Затем он рассказал о книге английского специалиста по елизаветинской Англии, шекспироведа Альфреда Лесли Роуза (Rowse; 1903—1997) «Shakespeare the Man« (1973), в которой тот изложил результаты своих расшифровок дневниковых записей врачевателя и астролога Саймона Формана. Особенно Роуза заинтересовали записи, относящиеся к Эмилии Ланьер (одной из клиенток Формана), в которой он распознал Смуглую леди сонетов. Теперь, после «Игры об Уильяме Шекспире…» Ильи Гилилова, книг других авторов, всё это стало у нас в стране хорошо известно, а в 80-е годы Белоусов, видимо, был первопроходцем данной темы.

*    *    *

Напомню, что мою книгу «Шекспир: лица и маски» (М.: Спутник+, 2018), 227 стр. можно приобрести в некоторых интернет-магазинах, например Читай-город <ЧитГород>,  УРСС <URSS>

Памяти Сиднея Бреннера

В возрасте 92 лет умер один из основателей генетики развития Sydney Brenner. Он родился в ЮАР, куда его родители эмигрировали из Литвы; работал в разных странах, более 20 лет провёл в Лаборатории молекулярной биологии в английском Кембридже. В 2002 г. награждён Нобелевской премией, о чём я писал в «Новостях науки» (ХиЖ, 2003, № 1). Приведу соответствующий фрагмент:Бреннер

ФИЗИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА

Премию поделили британцы Сидней Бреннер и Джон Сальстон с американцем Робертом Горвицем за работы по генетической регуляции развития органов и запрограммированной клеточной гибели (апоптоза).

В 60-е годы генетики и эмбриологи поняли, что пришло время изучать явления на стыке этих дисциплин и создавать новую науку — генетику развития, для которой необходимо было выбрать подходящий объект исследования. Им стал один из наиболее просто устроенных многоклеточных организмов с коротким жизненным циклом — нематода Caenorhabditis elegans (возможно, в биологии развития этому организму суждено сыграть такую же роль, какую сыграла плодовая мушка в генетике). Взрослый червь размером менее миллиметра содержит ровно 959 клеток (для сравнения человек — порядка 10 в 14 степени клеток), в его геноме около 2000 генов (приблизительно столько же у E.coli; у дрозофилы — примерно 5000). 

Бреннер начал изучать развитие нематоды на молекулярном уровне (а до этого он занимался вирусами, репликацией бактериальной ДНК, внёс вклад в расшифровку генетического кода). Одним из первых он стал применять клонирование генов, их секвенирование и метод рекомбинантных ДНК. 

Аксиоматика релятивизма

ПрЛоренцаМне иногда указывают, что вот я говорю об ошибке Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна, приведшей к усечённому, т.е. без масштабного множителя, виду преобразований (Лоренца), но вряд ли сразу три учёных такого масштаба могли просто ошибиться — скорее, они мыслили правильно, но в рамках определённой системы аксиом, которая требовала какого-то изменения.

Видимо, такое утверждение справедливо. В связи с этим приведу конкретное  соображение, которое высказал (07.8.16) специалист по лазерам на свободных электронах, заведующий лабораторией ВинокуровИЯФ им. Г.И. Будкера (Новосибирск) чл.-корр. РАН проф. Николай Александрович Винокуров (ссылки в тексте на мой «Мемуар» МемуарВиХра).

 «Предлагаемое Вами преобразование (вторая формула на с. 9) нелинейно, т. к. множитель r зависит от координаты x и времени t. Поэтому Пуанкаре, который исследовал группу линейных преобразований, не ошибся, т. к. он искал множитель, зависящий только от скорости. Т. к. преобразование нелинейно, уравнения Максвелла не сохранят свой вид. При этом ищутся как раз преобразования, относительно которых уравнения электродинамики инвариантны. Т. о. предлагаемые Вами преобразования не решают поставленную задачу, а преобразования Лоренца — решают».

Судя по всему, где-то тут лежит аксиома, которой придерживались отцы-основатели СТО и которая вела к неправильному (на мой взгляд) виду преобразований. Добавлю, что есть ещё преобразование инверсии, относительно которого уравнения Максвелла инвариантны, и оно нелинейно; из-за этого его старались не рассматривать, так что его физический смысл до сих пор не раскрыт. 

Paranemic structures of DNA

Ещё в 50-е годы Фрэнсис Крик, Джеймс Уотсон и научный руководитель последнего Макс Дельбрюк, обсуждая проблему разделения двух нитей ДНК при репликации, говорили о двух типах в принципе мыслимых моделей этого полимера — plectonemic  и  paranemic:

In plectonemic models the two strands are wrapped around each other in a helix, making it impossible to simply move them apart without breaking the entire structure. In paranemic models (as in parallel) the two strands simply lie alongside one another, making them easier to pull apart.

ПлектоПаранемПонятно, что модель Уотсона и Крика — плектонемическая, и она не объясняет, как именно разделяются два сахарофосфатных тяжа. Поэтому с 70-х годов начали выдвигаться альтернативные — паранемические — модели. Много шума наделала тогда Side-by-Side model, которую предложили G. Rodley с соавторами (1976), а также независимо V. Sasisekharan and N. Pattabiraman (1976). Далее, моя структура (Лента-Спираль, the Ribbon Helix); её мы вместе с Райком Микельсааром из Тартуского университета строили, используя Тартуские объёмные пластмассовые модели (первая наша публикация: Л.И. Верховский, Р-Х.Н. Микельсаар. НОВАЯ СПИРАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ДВУХЦЕПОЧЕЧНОГО ПОЛИНУКЛЕОТИДА. Первая республиканская конференция по биофизике Молдавской ССР. Кишинев, 1984).

Были и другие авторы, считавшие двойную спираль ошибочной и пытавшиеся рассматривать паранемические модели. Назову только нескольких из них: T.T. Wu, K. Biegeleisen, C. Delmonte (привожу их иллюстрации):

ДНКпаранем

A paranaemic structure for the B form of DNA (ref. 4).  

 

 

 

 

 

40 лет моей гипотезе о ДНК

ДНКлестницаВ один поистине прекрасный апрельский день 1979 г. мне пришла в голову идея о новом строении молекулы ДНК. Я обратил внимание, что в книгах и учебниках ДНК часто схематично изображают в виде двух параллельных прямых линий (сахарофосфатные тяжи — на рис. слева), соединённых мостиками (пары оснований). Но ведь эти прямые можно закрутить в спирали, не перекручивая их друг с другом! И тогда проблемы разделения двух нитей ДНК (как в двойной спирали Уотсона и Крика — рис. справа) просто не будет. 

Я поделился идеей со знакомыми, которые имели хоть какое-то отношение к биологии-химии, и вскоре школьный товарищ, занимавшийся белками в химическом институте, сообщил мне, что вроде бы недавно кто-то уже предложил незакрученную модель ДНК (но точной ссылки не дал). Помню, тогда подумал: надо же — только откроешь что-то новое, как выясняется, что уже было. 

Нужно учесть, что в то время я почти совсем не знал английского языка (в школе и институте учил French), не был записан в библиотеки — черпал информацию из отечественной и переводной научно-популярной литературы, которой было много (и высокого качества). Пришлось записаться в ГПНТБ, потом в Ленинку. Стал смотреть реферативные журналы по молекулярной биологии, наконец встретил нужное — статья в новозеландском журнале. В каталогах это редкое издание отсутствовало, но одна добрая душа из академического института заказала для меня ксерокопию.

Читать далее

Научный Нью-Йорк в артефактах

Самый большой город США сыграл определяющую роль в развитии науки и образования этой страны. Наиболее отличившиеся деятели увековечены там в статуях и бюстах, мемориальных досках NewYorkBookи памятных табличках. Кроме того, имена многих людей присвоены университетам, институтам, музеям, библиотекам, кафедрам, зданиям, аудиториям… 

Всё это стало объектом внимания Иштвана и Магдольны Харгиттаи — авторов книги «New York Scientific: A Culture of Inquiry, Knowledge, and Learning» (Oxford, University Press, 2017); недавно я уже писал о книгах серии «Прогулки в городе N по памятным местам науки» супругов Харгиттаи (см. запись от 17.2.19). 

На каждой странице читатель видит несколько фото, а всего их в издании более 800. Изображения конкретного памятного объекта дополняются рассказом о связанных с ним учёных, организаторах науки, меценатах. Приводятся интересные факты, иногда даже анекдотические. Отдельные главы книги посвящены Рокфеллеровскому и Колумбийскому университетам, а также City of Medicine, говорится об их наиболее известных выпускниках. В общем, много узнаёшь и о The Big Apple, и об истории науки. 

Вот один из артефактов. На стр. 38 показан Nobel Obelisk, воздвигнутый в 2003 г. рядом с American Museum of Natural History. На нём высечены имена всех американцев, получивших Нобелевскую премию, и список продолжает пополняться по мере появления новых лауреатов. На сегодняшний день их, страшно сказать, около 340 (девальвация?), и мне лично показалось, что свободного места на обелиске уже не осталось (не рассчитали?).

Fiction о чудаке-математике

Прочёл книгу греческого писателя, математика по образованию Апостолоса Доксиадиса «Дядя Петрос и проблема Гольдбаха» (М.: УРСС, 2018, 2-е изд.; оригинал 1992, 2000). Она переведена на многие языки, стала мировым бестселлеромАвтор книг: Апостолос Доксиадис

Как известно, гипотеза Гольдбаха формулируется крайне просто: любое чётное число есть сумма двух простых (её высказал в 1742 г. немецкий Диоксиадисматематик Христиан Гольдбах в письме к Леонарду Эйлеру), и вот почти три века её не могут доказать. Доксиадис повествует об одном человеке, который с фанатичным упорством бился над проблемой всю жизнь, но успеха не достиг. По ходу дела популярно освещаются другие научные вопросы (например теорема Гёделя о неполноте). Изложено всё в приятном стиле, читается легко.

Психология математиков меня давно занимает. В ней заключены подводные камни, тормозящие прогресс царицы наук. Дело в том, что если человек работает над крупной проблемой и получает важный промежуточный результат, то он его не публикует (болеее того, держит в тайне), чтобы кто-то другой, воспользовавшись им, не пришёл к финишу первым. (Такой тактики придерживался дядя Петрос, так поступал и Эндрю Уальс, работая над теоремой Ферма, — об этом говорилось в книге Саймона Сингха «Великая теорема Ферма»; я в своё время написал на неё рецензию ФЕРМА, УАЙЛС И ЕДИНСТВО МАТЕМАТИКИ (ХиЖ, 2001, № 7-8) <Ферма>). 

Читать далее

ДНК: подход художника

В эпоху Возрождения наличие у художников научных интересов было обычным явлением, вспомним хотя бы Леонардо да Винчи (в этом году 500 лет со дня его смерти) и Альбрехта Дюрера. Да и в наше время подобные Homo universalis встречаются, например нидерландский художник-график Мауриц Эшер (1898—1972). Научные фактыМаркКуртис в их творениях получали новые, необычные интерпретации.

Сейчас в Англии живёт художник Mark Curtis, для которого источником вдохновения ещё в 90-годы стала двойная спираль ДНК. Видимо, на него большое впечатление произвёл тот факт, что один виток «винтовой лестницы» состоит из десяти «ступенек» (хотя в реальном полимере это строго не соблюдается) — Куртис решил, что эта десятерная симметрия лежит в самой основе строения ДНК. Такую симметрию отражает правильный десятиугольник, вокруг которого укладываются 10 правильных пятиугольников.

Он предположил, что этим пятиугольникам должны соответствовать пары оснований ДНК, а если классические уотсон-криковские пары на них не похожи, то их надо изменить. И он, не будучи химиком, стал искать другие возможные расположения оснований в комплементарных парах (с другими водородные связи между ними) — такие, которые дали бы ему нужную геометрическую форму. Когда он уложил найденные им новые пары в двойную спираль, то получил изменённую её конформацию (с полой трубкой внутри).

Читать далее