«Ковбой» Уотсон всегда на коне

УотсонСидитВ этом году Джеймсу Дьюи  Уотсону исполнилось 90. Несмотря на возраст, в последнее время он не раз оказывался в центре внимания — вспомним хотя бы историю о проданной и вновь обретённой нобелевской медали, а также его неполиткорректные высказывания. Такова, видимо, беспокойная натура учёного.

Приведу фрагмент воспоминаний об Уотсоне его коллеги в Кембридже известного биохимика, исследователя гемоглобина Макса Перутца (цит. по его кн. «Мне бы рассердить вас раньше». М.: Научный мир, 2007, с. 228):

В своей знаменитой книжке «Двойная спираль» Уотсон изображает себя довольно развязным парнем, этаким американским ковбоем, но это, конечно, карикатура. Прибытие Уотсона оказало огромное влияние на всех нас, так как мы впервые взглянули на проблемы, которыми занимались, глазами генетика. Он не спрашивал нас, какова атомная структура живой материи, а неустанно повторял одно и то же: «Какова структура гена, который её определяет?» Уотсон нашёл отклик в душе Крика, который погрузился в размышления над этим вопросом. <…>

Крик был высоким, красивым, щегольски одетым мужчиной, всегда многословным — он как бы наслаждался своим королевским английским языком. Свои речи он прерывал взрывами весёлого смеха, который оглушал всех в лаборатории. Чтобы подчеркнуть свою противоположность, Уотсон выглядел бродягой, устраивая шоу из своих грязных ботинок, которые не чистил в течение всего семестра (в те дни это было эксцентричным), говорил в нос и каждую фразу сопровождал фырканьем.

Добавлю от себя, что модель ДНК Уотсона и Крика (двойную спираль) считаю неверной — см. мою статью «Двойная спираль или лента-спираль?» (есть и на английском).

Мои работы на сайте viXra

Существует портал viXra — это электронный архив научных статей, созданный независимым исследователем (физика и математика) Филипом Гиббсом и поддерживаемый Корнельским университетом. Ресурс охватывет многие разделы точных, естественных и гуманитарных наук, причём принимаются статьи на любом языке (только Абстракт нужно представить на английском), и главное — отсутствие рецензирования, из-за чего, конечно, имеется много чепухи, но встречаются и серьёзные публикации (допускается комментирование).

ВихраГиббсPhilip Gibbs:  I don’t write popular answers. If you don’t like them please feel free to start a reasoned debate but silly rhetoric and insults will be ignored.

 

В этом году я выставил там переводы на английский основных моих работ (а брошюру 2000 года «Мемуар по теории относительности и единой теории поля» также и на русском — последняя в приводимом ниже списке [1]):

Lev I. Verkhovsky

[6] viXra:1804.0311 submitted on 2018-04-23 01:51:30, (34 unique-IP downloads)

The True Geometry of Nature (Hypothesis)
Category: Relativity and Cosmology

[5] viXra:1803.0104 submitted on 2018-03-08 02:06:20, (33 unique-IP downloads)

DNA: the Double Helix or the Ribbon Helix?
Category: Physics of Biology

[4] viXra:1802.0246 replaced on 2018-02-27 06:06:55, (55 unique-IP downloads)

Platonic Solids and Elementary Particles
Category: High Energy Particle Physics

[3] viXra:1802.0136 submitted on 2018-02-13 02:22:05, (68 unique-IP downloads)

Memoir on the Theory of Relativity and Unified Field Theory (Second Version)
Category: Relativity and Cosmology

[2] viXra:1801.0379 submitted on 2018-01-27 06:21:53, (20 unique-IP downloads)

Subquantum Leapfrog
Category: Quantum Physics

[1] viXra:1801.0305 submitted on 2018-01-23 06:14:40, (76 unique-IP downloads)

Memoir on the Theory of Relativity and Unified Field Theory
Category: Relativity and Cosmology

Вспоминая Розалинд Фрэнклин

В этом месяце исполняется 80 лет со дня кончины замечательной анлийской исследовательницы, специалиста по рентгено-структурному анализу Р. Фрэнклин. В научном мире продолжают обсуждать её роль в открытии строения ДНК Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Как я неоднократно отмечал, эта история ещё не закончена — см. мою статью «Двойная спираль или лента-спираль?» <ЛентаСпираль>.

Сегодня, то есть в День ДНК, представлю три связанных с ней фото.

Японский химик Yoshihiko Watanabe случайно обнаружил в одном из выпусков журнала Tanso (a Japanese journal of carbon science) за 1953 г., видимо, доселе неизвестную фотографию Розалинд: ведь она изучала также структуру угля.A rediscovered Japanese photograph of chemist Rosalind Franklin.

А в английском Кембридже в прошлом году произошёл такой случай: кто-то вписал её фамилию в памятную табличку на пабе The Eagle, который любили посещать сотрудники расположенной неподалеку Кавендишской лаборатории , — именно в этом питейном заведении Крик и Уотсон в феврале 1953 г. объявили:  “we had found the secret of life. Табличка была установлен в 2003 г. (50 лет двойной спирали), на её открытии присутствовал Дж. Уотсон.

Blue plaque outside Eagle pub

Другая табличка имеется на доме в лондонском районе Челси, где жила Розалинд. Надпись гласит: ROSALIND FRANKLIN    1920—1958    Pioneer of the study of molecular structures including DNA    lived here    1951—1958

РозиТабличка

 

My hypothesis about the structure of DNA in English

This month, the scientific world marks the 65th anniversary of the famous article in `Nature` by Watson and Crick on the structure of DNA (just one page), as well as the 90th anniversary of James Dewey Watson.

УотсонКрик

ДНК-Схема

In 1999 I published in the Russian popular science journal `Chemistry and Life` (No 9) the article in which has proposed another model of the DNA molecule (the idea itself has come to my head in spring 1979).

Now it is presented in English: <RibbonHelix>.

 

Abstract

The well-known difficulty of the Watson-Crick model gives the right to assume its incorrectness. An alternative model of the structure of the DNA molecule called a ribbon helix is proposed. Unlike the double helix, in it two chains are not intertwined, but go in parallel; unlike another earlier proposed structure, the so-called side-by-side model, it differs in that it has a homogeneous, dextrorotatory character. The advantages of the proposed structure are shown.

А. Корнберг о роли биохимии

В этом году исполняется сто лет со дня рождения Артура Корнберга (1917—2007) — одного иКорнбергФото2з самых известных биохимиков прошедшего века. Он родился в Бруклине в семье иммигрантов из польской Галиции, окончил школу в 15 лет, перескочив несколько классов. Далее учёба в медицинской школе и степень доктора в 1941 г. Во время войны служил врачом на корабле береговой охраны.

Затем начались годы его научной стажировки, работа с замечательными учёными — Северо Очоа (в 1959 г. они вместе стали нобелиатами «за открытие механизмов биологического синтеза рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот») и супругами Кори — и долгий плодотворный период собственных исследований сначала в университете Вашингтона, а с 1959 г. в Стэнфорде.

Вот одно из его высказываний: «Half of what we know is wrong, the purpose of science to determine which half». Любопытно, что его сын Роджер Корнберг (р. 1947) стал тоже биохимиком и тоже лауреатом Нобелевской премии (2006, по химии).

Итак, главные достижения А. Корнберга относятся к проблеме ферментативного синтеза ДНК, и, конечно, в период моего увлечения «самой главной молекулой» его книга «Синтез ДНК» (М.: Мир, 1977) находилась у меня в шкафу на видном месте. А в 2002 г. я перевёл опубликованный его доклад 1994 года «Жизнь как химия», и этот материал под заголовком «Биохимия на рубеже веков» был напечатан в ХиЖ (2002, № 12). Он представлен на нашем сайте: <Корнберг>.

Кстати, известны и другие пары родитель-ребёнок среди нобелевских лауреатов. Четыре в физике: ТомсоныДжозеф Джон (1906) и Джордж (1937); БрэггиУильям и Лоуренс (одновременно, 1915); БорыНильс (1922) и Оге (1975). Ганс фон Эйлер-Хелпин (1929, по химии )и Ульф фон Эйлер (1970, по физиологии и медицине). Целое семейство: Пьер Кюри (1903, по физике), его жена Мария Склодовская-Кюри (1911, по химии), их дочь Ирен Жолио-Кюри со своим мужем Фредериком Жолио (1935, по химии).

«Двойная спираль» Дж. Уотсона

Перевод маленькой книжки Джима Уотсона вышел у нас в 1969 г. — всего через год после появления оригинала. Я был тогда студентом, книгу приобрёл и, с интересом читая её, никак не предполагал, что ровно через 10 лет строение ДНК вдруг окажется в самом центре моих интересов: в 1979 г. мне пришла в голову идея, что модель Уотсона и Крика не вполне верна (см. статью «Двойная спираль или лента-спираль?», ХиЖ, 1999, № 9: <Лента-спираль>.). После чего я много раз обращался к этой книге, стараясь понять из неё, то есть узнать из первых рук, каким образом, по каким причинам произошла обнаруженная мной ошибка. Кстати, книгу перевели М. Брухнов и А. Иорданский, и опять же совершенно невозможно было представить, что через 20 с небольшим лет я буду сидеть в одной комнате с Алексеем Дмитриевичем Иорданским (покойным) в редакции ХиЖ.ДвойнСпир

Конечно, я обратил внимание на необычный стиль книги. Как правило, в биографических книгах об учёных, скажем, серии ЖЗЛ, авторы несколько идеализируют своих героев, стремясь показать и величие самого процесса поиска истины, и участвующих в нём людей; если же сами учёные пишут автобиографические книги, то они стараются изобразить себя в лучшем свете. А тут автор, не стыдясь (с пеписовской откровенностью, как заметил Лоуренс Брэгг), раскрывает не очень симпатичные собственные (и своего соавтора открытия) черты и поступки. Понятно, что в жизни так оно чаще всего и происходит, как он изложил, но Уотсон представил это как норму (моральную), то есть как бы понизил планку. Можно сказать, что его книга — игра на понижение.

Предложенная Уотсоном и Криком структура правильно отразила две главные черты ДНК — её двухцепочечность и комплементарность пар оснований в ней, что и определило выдающееся значение двойной спирали. Однако ДНК настолько важна — сотни лабораторий десятки лет изучают её различные свойства, — что любое искажение её вида (необоснованная перекрученность тяжей) отрицательно сказывается на всей молекулярной биологии, тормозит её прогресс уже более 60 лет.

ДНК: проблема репликации

ДНКрепликац В 2011 г. вышла большая книга

«DNA REPLICATION. Current Advances»

Это сборник статей разных авторов, и одну из них написал исследователь из университетского Медицинского центра в Далласе You Cheng Xu:  <XuReplDNA>.

Называлась она

«Replication Demands an Amendment of the Double Helix»

В ней автор обратился к старой проблеме разделения двух нитей ДНК при репликации (и денатурации). Эту серьёзную трудность двойной спирали авторы модели осознавали — Ф. Крик подробно обсуждал её в статье «Строение вещества наследственности», опубликованной в октябрьском номере Scientific American за 1954 год. Она же стала причиной выдвижения альтернативных «бок о бок» моделей, о которых Крик писал в своей книге «What Mad Pursuit», вышедшей в 1988 г. (есть русский перевод).

You Cheng Xu приводит старые и новые данные, указывающие на то, что В ЦЕЛОМ две цепи молекулы НЕ ПЕРЕВИТЫ. Он придерживается такой версии: направление закрученности уотсон-криковской двойной спирали меняется вдоль цепи, то есть в ней чередуются правозакрученные и левозакрученные участки (the ambidextrous DNA model). Он пишет: «…the two strands in native DNA must bewound bi-directionally… ambidextrous DNA implies that the two strands are mainly winding right-handedly or left-handedly at the same time in a native DNA duplex, which is an amendment to the classical double helix model». Такое вот amendment.

В связи с этим хочу напомнить, что подобную идею выдвинул в 1981 г. Борис Саввич Филипп из Института прикладной физики АН МССР в Кишинёве. (Мы познакомились с ним на почве общего интереса к структуре ДНК на 1-ом Всесоюзном биофизическом съезде в Москве в августе 1982 г.) Затем этот взгляд поддерживали и другие авторы.

Ну а наш подход, как известно, другой: <Лента-спираль>.

64 года статье Уотсона и Крика

Картинки по запросу статья уотсона и крика 1953 годаХотя с момента публикации знаменитой статьи Уотсона и Крика прошло уже много лет, связанные с ней обстоятельства продолжают волновать учёный мир. В 2003 г. отмечался полувековой юбилей статьи, и тогда возник вопрос: рецензировалась ли она? Приведу два письма в редакцию журнала «Nature» (они показывают и то, как менялся процесс отбора, оценивания поступивших статей в этом старейшем и уважаемом издании):

 

Nature (13 November 2003)

How genius can smooth the road to publication

JOHN MADDOX (now Emeritus Editor, was Editor of Nature during the periods 1966–1973 and 1980–1995)

As Jens Brümmer states, the Watson and Crick paper was not peer-reviewed by Nature. I have two comments on this. First, the Crick and Watson paper could not have been refereed: its correctness is self-evident. No referee working in the field (Linus Pauling?) could have kept his mouth shut once he saw the structure. Second, it would have been entirely consistent with my predecessor L.J.F. Brimble’s way of working that Bragg’s commendation should have counted as a referee’s approval. Brimble, who used to «take luncheon» at the Athenaeum in London most days, preferred to carry a bundle of manuscripts with him in the pocket of his greatcoat and pass them round among his chums «taking coffee» in the drawing-room after lunch. I set up a more systematic way of doing the job when I became editor in April 1966.

An interesting question is how Wilkins and Franklin came to have papers in the same issue. J.T. Randall, the head of physics at King’s College, was a pal of Brimble’s co-editor at the time, A.J.V. Gale, and it is known that Crick sent a copy of his paper to Maurice Wilkins. (He probably sent one to Rosalind Franklin as well.) My guess is that Randall would have called up Gale the minute he heard about Crick’s paper, pleading for equal treatment for King’s. There’s a letter from Wilkins to Crick saying: «Franklin has jumped on the bandwagon — Christ!».

*  *  *

Читать далее

Р. Гослинг и двойная спираль ДНК

25 апреля в мире отмечают «День ДНК» — именно в этот день в 1953 г. вышел номер «Nature» с гипотезой Уотсона и Крика. Поэтому есть повод вспомнить про вклад ещё одного активного участника тех событий — Рэймонда Гослинга. Именно он, будучи аспирантом Уилкинса, получил в 1950 г. рентгенограмму волокон ДНК, положившую начало «гонке ДНК». 

Р. Гослинг в 50-е годы

………..Р. ГОСЛИНГ В 50-е ГОДЫ…..

Рэй вспоминал: «Я не верил своим глазам. Это было волнующе — нечто, что никто не наблюдал раньше».

Уилкинс захватил картинку на симпозиум в Неаполь весной 1951 г. и продемонстрировал её в конце своего доклада. Там присутствовал Джим Уотсон, на которого увиденное изображение произвело неизгладимое впечатление — в своей «Двойной спирали» он писал: «Я внезапно загорелся интересом к химии… Начал размышлять, могу ли я присоединиться к работе Уилкинса с ДНК… Это был потенциальный ключ к раскрытию тайны жизни…».

В январе 51-го в лабораторию пришла опытный рентгеноструктурщик Розалинд Фрэнклин, и Гослинг стал работать под её руководством. Вместе они открыли, что в зависимости от влажности волокон существует две основные формы ДНК, которые назвали «B» и «A». Им удалось получить так называемую фотографию-51 — очень информативную рентгенограмму волокон натриевой соли ДНК в B-форме. Это неопубликованное фото опять же увидел Джим, что стало для него с Криком отправной точкой в определении структуры полимера.

Вместе с исторической статьёй Уотсона и Крика в том же номере «Nature» была напечатана и статья Фрэнклин и Гослинга (а также статья Уилкинса с сотрудниками) — они подробно рассказали о своих результатах. Но так уж получилось, что для историков науки Рэймонд навсегда остался как бы в тени Розалинд.

Рэй Гослинг родился 1926 г., его отец был художником и дизайнером, мать оперной певицей. После окончания школы хотел изучать медицину, но семья была против: путь к врачебной профессии долог и дорог. Он стал физиком и в конце 40-х присоединился к группе Уилкинса в лондонском Кингз-колледже, которая должна была заняться рентгеновскими исследованиями ДНК (причём шеф, профессор Джон Рэндолл настоял, чтобы прежде Гослинг поближе ознакомился с биологией, что он сделал в вечерней школе).

Когда в 53-м Фрэнклин ушла из Кингз-колледжа, Гослинг закончил диссертацию и тоже оставил (вопреки своему желанию) работы с ДНК. Преподавал в разных университетах Британии и других стран (даже в Вест-Индии), а с 1967 г. занимался приложением физических методов к биологии и медицине.

С молодости увлекался греблей, участвовал в регатах. Был скромным человеком — никогда не высказывал какого-либо неудовольствия по поводу недооценки его вклада. Умер в 2015-м в возрасте 88 лет.

Книга Г. Богена и модель ДНК

Моё серьёзное увлечение биологией началось с книги немецкого автора Ганса Иоахима Богена «Современная биология» (М.: Мир, 1970; перевод с немецкого Г.И. Лойдиной). На языке оригинала она вышла (с предисловием нобелевского лауреата А. Бутенандта) в 1967 г., то есть по горячим следам свершившегося эпохального открытия — расшифровки генетического кода. В ней ясно и увлекательно раскрывались основные положения и — что важно! — нерешённые проблемы молекулярной и клеточной биологии. Книга была отлично издана: на толстой бумаге, с фотографиями, многочисленными цветными рисунками и схемами.
В ней семь глав:
1. Физиология и биохимия клетки;
2. Основы современной генетики;
3. Субмикроскопическая структура клетки;
4. Регуляторные механизмы клетки;
5. Молекулярные основы памяти;
6. Основы современного учения об иммунитете;
7. Происхождение жизни.
Я тогда учился на 4-м курсе МИЭМа (прикладная математика, техническая кибернетика), а из книги я узнал, как кибернетические принципы проявляют себя в живой природе на молекулярном (генетический код) и клеточном уровнях. Всё это было необыкновенно интересно, можно сказать, что мне открылся новый мир.
.
Как выяснилось впоследствии, для меня оказался важен ещё и тот факт, что большое внимание Боген уделил вроде бы частному вопросу — загадочному механизму разделения двух перекрученных нитей ДНК при репликации клетки. Он подробно обсуждал (с. 299) возможные сценарии раскручивания двойной спирали; об участии в процессе особых белков топоизомераз тогда ещё речь не шла — позднее многие решили, что именно они снимают проблему, но (In My Not-So-Humble Opinion) это мнение ошибочно.
.
Вопрос запал мне в душу, я периодически к нему возвращался, пока весной 1979 г. мне не пришла в голову мысль, что модель ДНК может быть другой — с неперевитыми цепями. Причём эта простая идея возникла в момент, когда листал книгу Богена — я обратил внимание, что двунитчатые ДНК очень часто схематично изображают просто как две прямые линии, идущие параллельно. Но ведь эти линии можно закрутить в спирали, НЕ ПЕРЕКРУЧИВАЯ их друг вокруг друга! Чтобы лучше понять строение моей «ленты-спирали», строил её из проволоки и ластиков (я вырезал из них как бы пары оснований и склеивал — образовывал стопку). 
Наконец на исходе века опубликовал гипотезу в ХиЖ (1999, № 9): <Лента-спираль>. Спасибо, что напечатали. Но эта история про ДНК ещё не закончилась, а через два года идее исполнится 40 лет.