Мат Ридли
Геномът (5) (Автобиография на един биологичен вид в 23 глави)

Хромозома 3
Историята

Открихме тайната на живота.

Франсис Крик

28 февруари 1953

Въпреки че през 1902 г. Арчибалд Гаръд е само на 45 години, той вече е един от стожерите на Британската медицинска колегия. Той е син на прочутия сър Алфред Барлинг Гаръд, чийто трактат върху най-разпространеното сред висшите класи заболяване — подаграта, бил признат за триумф на медицинските научни изследвания. Кариерата на Арчибалд Гаръд била лека и бляскава като своевременно той получил (за медицински заслуги в Малта по време на Първата световна война) рицарско звание, а по-късно — и една от най-престижните награди — Кралска професура по медицина в Оксфорд, след великия сър Уилям Ослер.

Можете да си го представите, нали? Възпитан и студен учен, който пречи на научния прогрес — строго облекло, скована стойка, скован ум. И няма да сте прави. През същата тази 1902 г. Арчибалд Гаръд се осмелява да направи предположение, което показва, че той е изпреварил значително своето време и че е човекът, който неслучайно допринася значително за отговора на най-важния биологичен въпрос — какво е това ген. Наистина схващанията му за гена са толкова проникновени, че едва дълго след смъртта му учените започнали да разбират това, което той твърдял, а именно, че всеки ген е рецепта за едно единствено химично съединение. И което е още по-важно, той смятал, че е намерил един такъв.

По време на работата си в болницата Сейнт Бартоломю и детската болница на Грейт Ормънд Стрийт в Лондон, Гаръд се сблъсква с рядко срещана и не много опасна болест, наречена алкаптонурия. Един от доста неприятните симптоми на заболяването, освен артрита е, че урината и ушната кал на пациентите почервеняват или почерняват на въздуха в зависимост от това, което са яли. През 1901 г. родителите на един такъв пациент — малко момче, си раждат пето дете, което също страда от това заболяване. Това навежда Гаръд на мисълта, че заболяването се предава в семейството. Той обръща внимание на това, че родителите са първи братовчеди. Тогава преразглежда и други случаи: в три от четирите болни семейства браковете са между първи братовчеди, а осем от 17-те случая на алкаптонурия, които наблюдава, са втори братовчеди. Освен това заболяването не се предава просто от родител на дете. Повечето заболели имат нормални деца, но болестта може да се появи по-късно в тяхното потомство. За щастие той е запознат с новостите в биологията. Приятелят му Уилям Бейтсън е от хората, които се вълнуват от преоткриването две години преди това на опитите на Мендел. Той изписва томове, за да популяризира и защити каузата на Менделизма, така че Гаръд си дава сметка, че има работа с рецесивен белег, който може да бъде носен от едно поколение, но ще се прояви само ако е унаследен и от двамата родители. Той дори използва ботаничната терминология на Мендел, наричайки такива хора „химична игра на природата“.

Това дава повод на Гаръд да се замисли. Може би, си казва той, причината за това, че заболяването се появява у хората с двойна наследствена обремененост е, че нещо липсва. Тъй като е образован не само в областта на генетиката, но и на химията, той знае, че черният цвят на урината и на ушната кал се дължи на вещество, наречено хомогентизинова киселина. Хомогентизиновата киселина е естествен продукт на химията в тялото, но у повечето хора тя се разлага (от ензими) и се изхвърля от организма. Гаръд предположил, че причина за натрупването на хомогентизинова киселина е, че катализаторът, който я разлага, не работи. Този катализатор — мислел си той — сигурно е ензим, т.е. белтък, който е единствен продукт на някакъв наследствен фактор (или ген, както бихме казали сега). При заболелите хора генът произвежда дефектен ензим. При носителите това няма значение, защото генът, наследен от другия родител, успява да компенсира.

Така се родила смелата за онова време хипотеза на Гаръд за „вродените грешки в метаболизма“, в която с изненадваща прозорливост е направено допускането, че функцията на гените е да произвеждат химически катализатори, по един ген за всеки високо специализиран катализатор. Може би това са гените: устройства за производство на белтъци. „Вродените грешки в метаболизма“, пише Гаръд, „се дължат на провал в някой от стадиите на обмяната на веществата, което е резултат от отсъствието или повредата на някой ензим“. Тъй като ензимите са изградени от белтъци, сигурно те са „основата на химичната индивидуалност“. Книгата на Гаръд, публикувана през 1909 г., получава много и ласкави отзиви, но критиците по понятни причини пропускат най-важното. Те считали, че той описва рядко срещани болести, а не нещо от изключителна важност за живота. Теорията на Гаръд остава пренебрегната в продължение на 35 години, преди да бъде преоткрита. Когато това се случва, генетиката изобилства с нови идеи, а Гаръд е покойник от десет години.⁽¹⁾

Сега знаем, че главната задача на гените е да съхраняват инструкциите за синтеза на белтъци. Белтъците са тези, които вършат почти всяка химична, структурна и регулаторна дейност в тялото; те добиват енергия, борят се с инфекциите, смилат храната, изграждат космите, пренасят кислород и т.н. Всеки белтък в тялото се прави от ген чрез превод на генетичния запис. Съществуват обаче гени, които никога не се превеждат в белтъци, като например гена за рибозомната РНК в хромозома 1, но дори и той се включва в производството на други белтъци. Предположението на Гаръд е в основни линии правилно: това, което наследяваме от родителите си, не е нищо друго освен един огромен списък от рецепти за правене на белтъци и на устройства, които произвеждат белтъци.

Съвременниците на Гаръд може и да не го разбирали напълно, но поне го уважавали. Същото не може да се каже за човека, чиято теория Гаръд използвал като основа — Грегор Мендел. Неговият произход е съвсем различен от произхода на Гаръд. Кръстен Йохан, Грегор Мендел е роден в малкото селце Хайцендорф (днес Хиноице) в северна Моравия през 1822 г. Баща му Антон бил дребен земеделец, който плащал за земята си, като работел на господаря си. Здравето му било съсипано, когато едно дърво паднало върху него. Тогава Йохан бил на 16 години и се справял много добре в училището в Тропау. Антон продал фермата на зет си, за да може да плаща училищните, а по-късно и университетските такси на сина си. Но било трудно; Йохан се нуждаел от по-богат спонсор, затова станал Августински монах и приел името брат Грегор. Изкарал теологичния колеж в Брюн (днес Бърно) и излязъл от там свещеник. Опитал, но без особен успех, да стане енорийски свещеник. Направил и опит да стане учител по природни науки, след като следвал известно време във Виенския университет, но пропаднал на изпита.

На 31 годишна възраст се върнал в Брюн, неуспял, годен само за монашески живот. Бил добър на шах и по математика, бил весел и умеел да борави с числа. Освен това бил запален градинар, който от баща си бил научил как да присажда и отглежда плодни дръвчета. Прозрението му до голяма степен се дължи на познаването на селските традиции, бит и култура. Хората, които отглеждали добитък и ябълки, вече имали известна представа за някои основни черти на наследствеността, но никой не проявявал систематичност. „Нито един опит“, пише Мендел, „не е проведен до такава степен и по такъв начин, че да стане възможно да се определи със сигурност броят на различните форми в зависимост от поколението им или достоверно да се уточнят статистическите им съотношения.“ Можете да си представите с каква досада го слушали, когато и говорел по този начин.

И така на 34 годишна възраст в манастирската градина брат Мендел започнал серия експерименти по кръстосване на граха, които продължили осем години и включвали засяването на над тридесет хиляди растения (6000 само през 1860 г.) и които в края на краищата променили света завинаги. Той съзнавал какво е направил и го публикувал в достъпна форма в Бюлетина на Брюнското общество за изучаване на природни науки, списание, което се получавало във всички сериозни библиотеки. Признанието така и не дошло и постепенно Мендел загубил интерес към градината, а и се издигнал до поста абат на Брюн (трудолюбив, добродушен и не безкрайно благочестив монах, в писанията му по-често се споменава вкусната храна отколкото Бог). В последните си години се занимавал с все по-безнадеждна, горчива и самотна борба срещу правителствена разпоредба за нов данък върху манастирите. Мендел бил последният абат, който го платил (по-късно данъкът бил отменен). Може би ако на стари години го бяха попитали какви са претенциите му за слава, единственото, което Мендел би споменал, би било, че за диригент на хора в Брюн е назначил талантливия деветнадесетгодишен младеж Леош Яначек.

В манастирската градина Мендел се занимавал с получаването на хибриди чрез кръстосване на различни сортове грахови растения. Но това не било дело на градинар-любител, който си играе на наука; било колосален, систематичен и добре обмислен експеримент. Мендел избрал за кръстосване седем двойки от различни сортове грах. Той кръстосал кръгъл с набръчкан грах, жълти семедели със зелени, надута шушулка със сбръчкана, сиви семенни обвивки с бели, зелени шушулки с жълти; странични и връхни цветове; високостеблени с нискостеблени. Колко още е пробвал, не знаем. Всички описани хибриди не само имали поколение, но признаците се дължат на единични гени и той сигурно ги е подбрал, след като е знаел от предварителни опити какъв резултат да очаква. Във всички случаи получените хибриди приличали само на единия родител. Като че ли белегът на другия бил изчезнал. Но не било така: Мендел оставил хибридите да се самоопрашат и отсъстващият белег на дядото се появил отново непроменен в около една четвърт от случаите. Той броил и броил: 19 959 растения във второто поколение с отношение на доминантните белези към рецесивните равно на 14 949:5010 или 2.98:1. Както посочва през следващия век сър Роналд Фишер, „отношение подозрително близко до 3:1“. Помните, нали, че Мендел бил добре с математиката и знаел много преди да приключи експериментите си на какво уравнение се подчиняват граховите му зърна.⁽²⁾

Без да чака, Мендел се прехвърлил от грах на фрезии и други растения. Получил същите резултати. Той знаел, че е открил нещо много съществено за наследствеността: белезите не се смесват. В основата на наследствеността има нещо неделимо, специфично, квантуващо се, състоящо се от частици. Няма смесване на флуиди или на кръв: вместо това има временно съединяване на множество малки частици. От съвременна гледна точка, това винаги е било очевидно. Как иначе може да се обясни фактът, че в едно семейство може да има дете със сини и дете с кафяви очи? Дарвин, който въпреки това базирал теорията си върху сливащата се наследственост, засяга този въпрос няколко пъти. През 1857 г. той пише на Хъксли: „Напоследък съм склонен да мисля, макар и в груби черти, че размножаването чрез истинско опрашване ще излезе смесване, а не истинско сливане между два индивида… Не мога да си обясня по никакъв друг начин как кръстосаните форми до такава степен се връщат към далечните форми, от които произхождат.“⁽³⁾

Дарвин бил доста притеснен по въпроса. Малко преди това бил атакуван от агресивен шотландски професор-инженер на име Флийминг Дженкин, който обърнал внимание на простия и неопровержим факт, че естественият отбор и сливането на наследствеността са несъвместими. Ако наследствеността се състои от сливането на флуиди, то дарвиновата теория не е вярна, защото всяко ново и изгодно изменение постепенно ще бъде изгубено в резултат на разреждане в поколенията. Дженкин илюстрирал тезата си с разказа за бял човек, който се опитва да превърне остров, населен с чернокожи, в остров, населен с бели хора, просто като създава поколение с тях. Бялата му кръв скоро ще се разреди толкова много, че няма да е от значение. Дълбоко в себе си Дарвин съзнавал, че Дженкин е прав, а и иначе язвителният Томас Хенри Хъксли си замълчал след аргумента на Дженкин. От друга страна Дарвин бил убеден в правотата на своята теория. Не можел да съчетае двете. Жалко, че не бил чел Мендел.

Много неща изглеждат очевидни, когато погледнеш към тях от съвременна гледна точка, но те се нуждаят от прозрението на гений, за да станат ясни. Постижението на Мендел е, че той разкрива единствената причина, поради която в повечето случаи наследствеността изглежда смесена, а именно че тя включва повече от една частица. В началото на XIX век Джон Далтон доказва, че водата е изградена от милиарди твърди, неделими частици, наречени атоми и така оборва конкурентните теории за непрекъснатостта. Всъщност Мендел доказва „атомната теория“ на биологията. „Атомите“ на биологията са били наричани различно в началото на този век, като например: фактор, биофор, ид, идант, гемул, панген. Но „ген“ поне засега остава.

От 1866 г., в продължение на четири години, Мендел изпраща статиите и идеите си на Карл Вилхелм Негели, професор по ботаника в Мюнхен. С нарастваща настойчивост той се опитва да изтъкне значението на откритието си. В продължение на четири години Негели не го разбира. Той пише на упорития монах учтиви, но снизходителни писма и го съветва да се занимае с отглеждането на растението миши уши (Hieracium). Това е възможно най-лошият съвет, който може да бъде даден: това растение се размножава чрез апомиксис, т.е. нуждае се от цветен прашец, за да се размножава, но не включва гените на опрашващия партньор. Ето защо опитите за кръстосване дават странни резултати. След неуспешната си борба с мишите уши Мендел се отказал от растенията и се обърнал към пчелите. Резултатите от множеството му опити с размножаването на пчелите така и не са намерени. Дали е открил необичайната им „хапло-диплоидна“ генетика?

Междувременно Негели публикува огромен трактат върху наследствеността, в който не се споменава нищо за откритието на Мендел. Нищо че собствените му опити го потвърждават; той явно не разбира същността. Негели знаел, че ако ангорска котка се кръстоса с друга порода, в първото поколение дългите косми на ангорската ще изчезнат напълно, но ще се появят отново и непроменени в котенцата от третото поколение. По-ясен пример за рецесивен белег по Мендел трудно може да бъде намерен.

Въпреки всичко приживе Мендел почти получил пълно признание. Чарлз Дарвин, който обикновено бързо усещал и оценявал добрите чужди идеи, препоръчал на един от приятелите си книга от В. О. Фоке, в която имало 14 различни цитирания на статията на Мендел. Изглежда обаче, че самият Дарвин не ги бил забелязал. Участта на Мендел била да бъде преоткрит през 1900 г., дълго след своята и на Дарвин смърт. Това се случило почти едновременно на три различни места. Всеки един от преоткривателите му — Хуго де Фриз, Карл Коренс и Ерих фон Чермак, и тримата ботаници, старателно повторил опитите на Мендел върху различни видове, преди да прочете статията на Мендел.

Менделизмът изненадал биолозите. Нищо в теорията за еволюцията не изисквало наследствеността да се предава на „порции“. Тази идея като че ли подкопавала всичко, което Дарвин се мъчел да докаже. Според Дарвин еволюцията е натрупване на малки и случайни изменения чрез селекция. Ако гените са нещо устойчиво и неделимо, което може да се появи непроменено, след като е изчезнало в едно поколение, как тогава могат те да се променят постепенно и плавно? В много отношения началото на XX век е свидетел на триумфа на Менделизма над Дарвинизма. Уилям Бейтсън изразява не само собствените си схващания, когато намеква, че дискретната наследственост (т.е. наследствеността на порции) най-малкото ограничава силата на естествения отбор. Бейтсън бил объркан човек, с тежък и прозаичен стил. Той вярвал, че еволюцията става на големи скокове от една форма в друга без междинни състояния. Преследвайки тази своя ексцентрична идея, през 1894 г. той публикува книга, в която твърди, че наследствеността е „дискретна“ и оттогава е критикуван яростно от „истинските“ дарвинисти. Нищо чудно, че приел Мендел с отворени обятия и бил първият, който превел статиите му на английски. „Нищо в откритието на Мендел не противоречи на кардиналната доктрина, че видовете са произлезли (чрез естествен отбор)“ — пише Бейтсън и звучи като теолог, който си въобразява, че е единственият тълкувател на апостол Павел. „Въпреки това резултатите от съвременните изследвания недвусмислено показват, че в този принцип не са намесени никакви свръхестествени явления, както считат някои… Не може спокойно да се отрича, че в трудовете на Дарвин се срещат пасажи, които в известна степен насърчават тези злоупотреби с принципа на Естествения Отбор, но аз съм спокоен, защото съм сигурен, че ако му беше попаднала статията на Мендел, тези пасажи щяха веднага да бъдат коригирани.“⁽⁴⁾

Самият факт, че ужасният Бейтсън е проповедникът на Менделизма, настройва критично европейските (на континента) еволюционисти. В Англия войната между привържениците на Мендел и „биометристите“ продължила 20 години. Това пренесло дискусията и в Съединените щати, където споровете не били толкова ожесточени. През 1903 г. американският генетик Уолтър Сътън забелязал, че хромозомите и Менделовите фактори имат еднакво поведение: те са винаги в двойки — по една от всеки родител. Томас Хънт Морган, бащата на американската генетика, веднага станал привърженик на теорията на Мендел, а пък Бейтсън, който мразел Морган, започнал да оборва хромозомната теория. Често историята на науката зависи от такива дребнави вражди. Бейтсън е забравен, а Морган продължил с велики дела и станал основоположник на утвърдена школа по генетика. На негово име е наречена единицата за генетично разстояние: сантиморган. В Англия Дарвинизмът и Менделизмът се помиряват едва след като през 1918 г. по въпроса се произнася Роналд Фишер, човек с остър математически ум: Мендел не противоречи на Дарвин, даже напротив, той блестящо го поддържа. „Менделизмът“, казва Фишер, „осигурява липсващите части от конструкцията, издигната от Дарвин.“

Въпреки всичко оставал неизяснен проблемът с мутациите. Дарвинизмът изисквал разнообразие, което да го подхранва. Вместо това Менделизмът осигурявал стабилност. Ако гените са атомите на биологията, тогава промяната им е ерес, каквато е алхимията. Пробивът направил с първата изкуствено предизвикана мутация човек, напълно различен както от Гаръд, така и от Мендел. Наред с лекаря от епохата на крал Едуард и августинския монах трябва да поставим неуравновесения Херман Джо Мюлер. Мюлер по всичко прилича на множеството блестящи евреи-емигранти, които прекосяват Атлантическия океан през 30-те години на XX век, освен по едно: той се движи на изток. Кореняк от Ню Йорк, син на собственик на железарска работилница, той се увлича по генетиката в Колумбийския университет, но не се сработва с ръководителя си Морган и през 1920 г. се премества в университета в Тексас. В отношението на Морган към блестящия Мюлер има известна доза антисемитизъм, но това е характерно за епохата. А Мюлер през целия си живот се кара с всички. През 1932 г., когато бракът му е в процес на разпадане и колегите му крадат идеите (както самият той твърдял), той прави опит за самоубийство, а после напуска Тексас и заминава за Европа.

Голямото откритие на Мюлер, за което по-късно получава Нобелова награда, е, че може изкуствено да се предизвикват мутации на гените. То прилича на откритието на Ърнест Ръдърфорд няколко години по-рано, че химичните елементи могат да се превръщат един в друг и че думата „атом“, която на старогръцки означава неделим, не е съвсем точна. През 1926 г. Мюлер се пита: „Измежду останалите биологични процеси единствено мутирането ли не може да се контролира и променя, така както до скоро се смяташе, че атомите не могат да се превръщат едни в други във физическите науки?“ Следващата година той отговаря сам на въпроса си. Бомбардирайки плодови мушици с рентгенови лъчи, Мюлер предизвиква такива мутации на гените им, че поколението им демонстрира нови качества. Той пише: „Мутирането не е като недостижим Бог, който си прави шеги от висотата на някаква непревземаема крепост в половите клетки“. Както и атомите, частиците на Мендел притежават вътрешна структура. Тя може да бъде променена от рентгенови лъчи. След мутация гените остават, но те са променени.

Изкуственото мутиране дава тласък на съвременната генетика. През 1940 г., използвайки рентгеновите лъчи на Мюлер, двама учени — Джордж Бийдъл и Едуард Тейтъм — създават мутирали варианти на хлебната плесен Neurospora. След това те стигат до извода, че мутантите не могат да произвеждат определено вещество, защото им липсва определен ензим. Те предлагат закон в биологията, който и до днес е повече или по-малко валиден: един ген определя един ензим. Генетиците започват да повтарят: един ген — един ензим. Това всъщност е осъвременено и детайлизирано предположението на Гаръд. Три години по-късно се появява забележителната дедукция на Лайнус Полинг, че една разновидност на анемията, засягаща главно чернокожите, при която червените кръвни телца придобиват формата на сърп, се дължи на грешка в гена за белтъка хемоглобин. Поведението на тази грешка е като на истинска мутация по Мендел. Постепенно нещата идват по местата си: гените са рецепти за правене на белтъци; мутациите представляват изменени белтъци, направени под действието на изменени гени:

Междувременно Мюлер е вън от играта. През 1932 г. заминава за Европа, където го отвеждат пламенният му социализъм, както и не по-малко дълбоката му вяра в евгениката — избирателното размножаване на човешки същества (той мечтае за деца, които да имат характера на Маркс или Ленин, въпреки че в по-късните издания на книгата му предпочитанията му са към Линкълн и Декарт).

Той пристига в Берлин само няколко месеца преди Хитлер да дойде на власт. С ужас наблюдава как нацистите разрушават лабораториите на шефа му Оскар Фогт само защото не бил уволнил подчинените си с еврейски произход.

Мюлер отново потегля на изток, към Ленинград и пристига в лабораторията на Николай Вавилов. Това става малко преди противникът на Менделизма Трофим Лисенко да спечели благоволението на Сталин и да започне да преследва генетиците, привърженици на Мендел, които не приемали неговите смахнати идеи за това, че пшеницата, подобно на руската душа, може да бъде привиквана към всякакви условия. Тези, които не мислят така, трябва не да се убеждават, а да се разстрелват. Вавилов умира в затвора. Оптимист както винаги, Мюлер изпраща на Сталин копие от последната си книга върху евгениката, но като разбира, че не е била приета с възторг, бързо намира предлог съвсем навреме да напусне страната. Той е участник в Испанската гражданска война, където работи в кръвната банка на международните бригади. После заминава за Единбург, където с обичайния си лош късмет, пристига точно за началото на Втората световна война. Оказва се, че е трудно човек да се занимава с наука в затъмнената Шотландия през зимата, с ръкавици дори в лабораторията и той започва отчаяни опити да се завърне в Америка. Никой там обаче не се нуждае от войнстващ, свадлив социалист, който не умее да преподава и е живял в Съветска Русия. Накрая го приемат на работа в университета в Индиана. Следващата година получава Нобелова награда за откритото от него изкуствено предизвикване на мутации.

Все още обаче генът си остава недостъпен и тайнствен. Способността му да определя прецизно инструкциите за правене на белтъци става още по-объркваща от това, че самият той може би е белтък; нито един от компонентите на клетката не изглеждал достатъчно сложен, за да се справи с тази задача. Вярно, в хромозомите имало и нещо друго: тази скучна киселина, наречена ДНК. За пръв път ДНК е била изолирана от напоените с гной превръзки на ранени войници в немския град Тюбинген през 1869 г. от швейцарския лекар Фридрих Мишер. Мишер познал, че ДНК може би е ключът към наследствеността. През 1892 г. той пише на чичо си със забележително прозрение, че ДНК по всяка вероятност предава наследственото съобщение „точно както думите и идеите на всички езици се изразяват чрез 24–30 букви от съответната азбука.“⁽⁵⁾ Но ДНК нямала много почитатели; известно било, че тя е сравнително монотонно изградено вещество: как е възможно да се предават сложни съобщения само с четири букви?

Привлечен от присъствието на Мюлер в Блумингтън, Индиана, там пристига Джеймс Уотсън — начетеният не за възрастта си и доста самоуверен 19 годишен младеж, вече притежател на бакалавърска степен. Обучен в университета от италианския емигрант Салвадор Луриа (както може да се предположи, Уотсън не се сработил с Мюлер), Уотсън развива натрапливо убеждение, че гените са изградени от ДНК, а не от белтък. Търсейки потвърждение на убеждението си, той заминава за Дания, а от там, след като не харесал колегите си, през октомври 1951 г. — за Кеймбридж. В лабораторията Кавендиш шансът го среща с човек, също така блестящ и в плен на същото убеждение, че ДНК е много важна. Името му е Франсис Крик.

Останалото е история. Крик не се изявява като блестящ млад учен. На 35 годишна възраст той все още няма докторска степен (немска бомба е унищожила — за голяма негова радост — прибора в Юнивърсити Колидж, Лондон, с помощта на който той е трябвало да определя вискозитета на гореща вода под налягане). Увлечението му по биологията и загърбването на една осуетена кариера във физиката до този момент не е увенчано с бляскави успехи. Той вече е успял да избяга от една от лабораториите в Кеймбридж, където задължението му е било да измерва вискозитета на клетки, погълнали частици, и започва да изучава кристалография в лабораторията Кавендиш. Но той няма търпението да се концентрира върху собствените си проблеми, както и смирението да се захваща с дребни проблеми. Смехът му, самоуверената му интелигентност, както и умението му да разрешава проблемите на другите, почват да дразнят хората от Кавендиш. Освен това Крик не е във възторг от преобладаващото прекалено внимание към белтъците. Важният проблем е структурата на гените и той подозира, че ДНК е част от отговора. Примамен от Уотсън, той занемарява собствените си изследвания, за да си играе с ДНК. Така се заражда едно от големите, приятелски конкурентни, и затова продуктивни, сътрудничества в науката: младият, амбициозен, непредубеден американец, който има понятие от биология, и блестящият, но разпилян по-възрастен британец, който има понятие от физика. Резултатът не закъснява.

Само за няколко месеца, като използват старателно трупаните от други хора, но недооценени факти, Уотсън и Крик правят може би най-великото откритие на всички времена — определят структурата на ДНК. Дори Архимед, излизайки от ваната си, едва ли е имал повече основания за хвалба от Франсис Крик, който на 28 февруари 1953 г. в кръчмата Ийгъл, заявява: „Открихме тайната на живота“. Уотсън се дразни — той все още допуска възможността да са сгрешили.

Но грешка няма. Изведнъж всичко е ясно. ДНК съдържа код, записан по протежението на една елегантна, възможно безкрайно дълга стълба, с форма на двойна спирала. Кодът се самокопира благодарение на химическия афинитет между буквите, от които е съставен, и изписва инструкциите за правене на белтъци по непознат до момента начин, свързвайки по този начин ДНК с белтъците. Зашеметяващото значение на структурата на ДНК се състои в това, че всичко изглежда толкова просто и въпреки това — красиво. Както казва Ричард Докинс: „Това, което наистина революционизира молекулярната биология след Уотсън и Крик, е че тя стана цифрова… Кодирането на гените наподобява устройството на компютъра.“⁽⁶⁾

Месец след публикуването на структурата на ДНК на Уотсън — Крик Англия коронова нова кралица, а английска експедиция покорява Монт Еверест. С изключение на малка бележка в „Нюз Кроникъл“ двойната спирала не намира отзвук в пресата. Днес повечето учени смятат, че това е най-значителното откритие, ако не на хилядолетието, то — на века.

Много разочароващи години на безсилие и объркване последват откриването на структурата на ДНК. Самият код, езикът на който генът се изразява, упорито крие тайната си. Намирането на кода за Уотсън и Крик е едва ли не лесно — комбинация от догадки, силна физика и вдъхновение. Разгадаването на кода изисква блестящ интелект. Очевидно е, че кодът е съставен от четири букви: А, Ц, Г и Т. И той най-вероятно се превежда в 20-буквения код на аминокиселините, които изграждат белтъците. Но как? Къде? И по какъв начин?

Повечето от най-добрите идеи, които водят до отговора, включително и тази за молекулата-адаптор, която днес наричаме транспортна РНК, принадлежат на Крик. Без да има никакви доказателства, Крик стига до заключението, че такава молекула трябва да съществува. И тя скоро се появява. Но Крик има и друга идея, която била толкова добра, че я наричат най-великата погрешна теория в историята на науката. Кодът „без запетаи“ на Крик е по-елегантен от този, който Природата използва. Той работи така: представете си, че кодът използва три букви във всяка дума (ако използва 2, са възможни само 16 комбинации, а това не е достатъчно). Представете си, че няма запетаи илиинтервалимеждудумите. А сега си представете, че ако започнете да четете от неподходящо място всички думи, които могат да се прочетат, те ще се оказват погрешни. Нека използваме аналогията, предложена от Брайън Хейз. Представете си всички трибуквени български думи, които могат да се напишат с буквите П, С, А, К: пас, сак, как, аса, спа, пак. Сега нека не обръщаме внимание на тези, които нямат смисъл, ако започнем да четем не откъдето трябва. Например фразата паксакпапаксакпа може да бъде прочетена като п-акс-акп-апа-кса-кпа или пак-сак-пап-акс-кп-а. Само един от начините за четене може да бъде верен в този код.

Крик постъпва по същия начин с „буквите“ А, Т, Ц и Г. Като начало елиминира думите ААА, ЦЦЦ, ГГГ и ТТТ като безсмислени. След това групира останалите 60 думи по тройки, като във всяка група буквите са едни и същи и се редуват еднакво по ротационен принцип. Например АЦТ, ЦТА и ТАЦ са в една група, защото Ц винаги е след А, Т — след Ц, а А — след Т във всяка от тях. АТЦ, ТЦА и ЦАТ образуват друга група. Само една „дума“ от всяка група е смислена. Групите са точно 20, а това е броят на аминокиселините в азбуката на белтъците. Четирибуквен код осигурява 20-буквена азбука.

Напразно Крик се опитва да убеди другите да не приемат идеята му прекалено сериозно. „Допусканията и доводите, които трябваше да използваме, за да стигнем до този код, са според нас прекалено случайни, за да можем да им се доверим напълно. Ние го предлагаме, защото той обяснява вълшебното число 20 ясно и е разумно от физична гледна точка.“ Но и двойната спирала в началото не предоставя никакви доказателства. Вълнението нараства. В продължение на пет години всички приемат теорията за вярна.

Но времето за теоретизиране е отминало. През 1961 г., докато другите умуват, Маршал Ниренберг и Йохан Матей декодират една „дума“, като просто синтезират част от РНК, съставена от У (урацил — аналогът на Т от ДНК), и я поставят в разтвор, съдържащ аминокиселини. Рибозомите произвеждат белтък, съединявайки много молекули от аминокиселината фенилаланин. Първата дума от кода е прочетена: УУУ означава фенилаланин. Кодът на Крик се оказва погрешен. Красотата му се състои в това, че той не разрешава така наречените мутации с изместване на рамката на четене, при което загубата на една буква означава безсмислица на всичко, което следва. А вариантът, който природата е избрала, макар и не толкова елегантен, е по-толерантен към други видове грешки. В него има много излишества, тъй като различни трибуквени думи имат един и същи смисъл (или с други думи, кодът е „изроден“.)⁽⁷⁾

До 1965 г. целият код вече е известен и започва ерата на съвременната генетика. Новаторските пробиви на шейсетте се превръщат в рутина през 90-те. Точно затова през 1995 г., науката може да се върне към вече отдавна мъртвите пациенти на сър Арчибалд Гаръд и тяхната черна урина и да определи точно какви правописни грешки и в кой ген са допуснати, за да се появи тяхната алкаптонурия. Тази история е умален образ на генетиката на XX век. Помните, нали, че алкаптонурията е много рядко и не много опасно заболяване, което сравнително лесно се лекува с определена диета; сигурно затова науката не му е обърнала дълго време внимание. През 1995 г., примамени от историческото му значение, двама испанци приемат предизвикателството. Използвайки плесен, наречена Aspergillus, те успяват да създадат мутант, в който в присъствието на фенилаланин се натрупва тъмновиолетов пигмент: хомогентизинова киселина. Както подозирал Гаръд, този мутант съдържа дефектен вариант на белтъка оксигеназа на хомогентизиновата киселина. Учените разкъсват на части със специални ензими генома на плесента, успяват да идентифицират частите, които се различават и така в крайна сметка идентифицират въпросния ген. След това преравят библиотеката от човешки гени с надеждата да намерят такъв, който да съвпада достатъчно с ДНК на плесента. Накрая го намират върху дългото рамо на хромозома 3 — „параграф“ от ДНК „букви“, които съвпадат 52% с гена от плесента. След като намират гена у хора с алкаптонурия и го сравняват със съответния ген у здрави хора, се оказва, че само една буква е от значение — или буква 690 или буква 901. Във всеки случай, промяната на една единствена буква в гена променя белтъка така, че той вече не може да функционира правилно.⁽⁸⁾

Този ген е образец на безинтересен ген, който върши скучна химическа дейност в безинтересни части на тялото, който, когато се повреди, предизвиква безинтересна болест. Нищо в него не е изненадващо или уникално. Той не е свързан с коефициента на интелигентност, нито пък с хомосексуалността, не ни разказва нищо за произхода на живота, не е себичен ген, не нарушава законите на Мендел, не може да убие или да осакати. Той е един и същ във всяко отношение във всички живи същества на планетата — дори в хлебната плесен. Въпреки това генът за оксигеназата на хомогентизиновата киселина заслужава мястото си в историята, защото неговата история е в умален вид история на генетиката. Дори и този скучен, малък ген днес излъчва красота, която би очаровала Грегор Мендел, защото представлява конкретен израз на неговите абстрактни закони, той е историята на микроскопични, навити, допълващи се спирали, които работят по двойки, историята на четирибуквените кодове и на химическото единство на живота.