Е. Клещенко Читаем ДНК: в сто раз быстрее, в тысячу раз дешевле

Невидимые буквы

С тех пор как стало ясно, что за роль в нашей жизни играет ДНК, она остаётся в центре внимания мировой науки. Биохимики, биофизики, генетики, математики плечом к плечу двинулись на штурм двойной спирали. Ни один древний текст на мёртвом языке, ни одну шпионскую радиограмму не расшифровывали с таким азартом. Ничего удивительного: наградой могут оказаться такие тайны, какие не снились археологам и контрразведчикам. Но и задача куда более сложная.

Алфавит составили сравнительно быстро, найдя соответствия между нуклеотидными триплетами и аминокислотами белков. Этот секрет людям выдали бактерии, которым подсовывали искусственно синтезированные матрицы, а потом наблюдали за процессом „чтения“ — как если бы археолог мог попросить древнего египтянина прочесть вслух иероглифы, переписанные наугад. Сложнее со словарём: очень уж он велик даже у одного отдельно взятого многоклеточного, и нелегко установить значения всех разнообразных буквенных последовательностей, из которых состоит геном. Вдобавок лишь часть генома, кодирующая белки, записана известным нам триплетным кодом, в остальном же геноме действуют совсем другие правила. А ещё, хотя триплетный „алфавит“ практически одинаков у всех живых существ, „диалекты“ могут так сильно различаться, что между родственными генами у эволюционно далёких видов трудно найти сходство без математических методов. Так что Далям и Ожеговым работы хватит надолго.

И ещё одна незначительная деталь: генетическая информация не высечена в камне и не нанесена чернилами на пергамент, а представляет собой последовательность мономеров в биополимере. Простым глазом эти тексты даже не разглядишь. Приходится придумывать методы, по сравнению с которыми технические ухищрения гуманитарного цеха, вроде изучения палимпсестов в ультрафиолетовом свете, — просто милая забава.

Как было до сих пор

Дезоксирибонуклеиновая кислота, как и положено кислоте, в водном растворе даёт анион. Если погрузить в раствор анод и катод, то фрагменты ДНК направятся к плюсу. Если вместо раствора будет гель на водной основе, то скорость фрагментов окажется обратно пропорциональной их длине: маленькие ниточки заскользят через гелевую сетку сравнительно быстро, а длинные будут чаще цепляться и ползти медленней. А поскольку пройденный путь, как известно, равняется скорости, умноженной на время, фрагменты ДНК, которые изначально находились в одной капельке смеси, через некоторое время выстроятся по росту. Метод электрофореза в геле применяется почти всегда, когда требуется рассортировать куски ДНК по длине, от большого к маленькому.

Высоковольтный электрофорез в полиакриламидном геле сделал возможным секвенирование по Сэнгеру — способ чтения ДНК, который оставался самым главным в течение десятилетий (первая публикация — 1977 год), и пока ещё не превзойдён по сочетанию простоты, точности и эффективности. Суть его в следующем: раствор фрагмента, назначенный к прочтению, разделяют на четыре части и в каждой части запускают реакцию полимеризации ДНК, в которой этот фрагмент играет роль матрицы. Помимо нормальных нуклеотидов в смесь добавляют и „тупиковые“, обрывающие синтез цепочки, в каждую из четырёх пробирок какой-нибудь один: А, Т, G или С. Количества реагентов и условия подбирают так, чтобы в каждой пробирке получились все возможные фрагменты: в первой — все, кончающиеся на А, во второй — на Ти так далее. А затем по капле из каждой пробирки помещают в лунки на геле и пропускают через него ток. Через некоторое время новосинтезированные кусочки ДНК разделяются по размеру, располагаясь узкими полосочками. Разумеется, простым глазом они не видны, но учёные выходят из положения, например, с помощью радиоактивной метки и рентгеновской плёнки. Каждая полосочка соответствует одному нуклеотиду. На одной дорожке будут все буквы А, на другой — С и так далее, а по расстояниям от старта можно определить, какая буква за какой следует.

За прошедшие десятилетия метод Сэнгера был творчески развит и автоматизирован, а производство всех необходимых реагентов поставлено на широкую ногу. Другие методы, которые, казалось, могли представлять ему альтернативу (такие, как метод Максама — Гилберта, основанный на специфической деградации ДНК: читаемый фрагмент нарезали таким образом, чтобы получились все возможные куски с окончанием на определённый нуклеотид, а дальше опять-таки ставили электрофорез), не выдержали конкуренции. Зато из секвенирования по Сэнгеру выжали всё возможное: как-никак столько геномов расшифровано, включая наш собственный. Но хочется читать ДНК ещё скорее и дешевле, да притом без потери в точности. И ведь придётся что-нибудь придумать — если мы действительно хотим заниматься медицинской генетикой, изучением биоразнообразия и тому подобными интересными вещами.

Папа и сын

С очередной попыткой создать технику быстрого чтения ДНК недавно познакомил своих читателей журнал „Nature“ (2005, т. 437, с.376–380).Новый метод секвенирования описали несколько десятков авторов под руководством Марселя Маргулиса и Майкла Эгхольма (Marcel Margoulies, Michael Egholm) из „454 Life Science Corporation“ в Коннектикуте. (Кроме этой компании, в работе участвовали Калифорнийский университет, Рокфеллеровский университет и Ротберговский институт детских болезней.)

Имя Джонатана М. Ротберга в списке авторов стоит последним, тем не менее новый метод уже называют „секвенированием по Ротбергу“.И не просто так. Основатель корпорации „CuraGen“, одной из ведущих компаний в области фармакогенетики, знаменит не только научными достижениями, но и тем, что регулярно попадает в списки самых молодых среди богатых и самых богатых среди молодых жителей планеты — сейчас ему чуть больше сорока лет. Однако разработка супербыстрого секвенирования была для него не только перспективным вкладом денежных средств.

Такие трогательные истории чаще происходят в голливудовских научно-фантастических фильмах, но иногда случаются и в жизни. Шесть лет назад у Ротберга родился сын — и сразу же попал в отделение интенсивной терапии: мальчик не мог самостоятельно дышать. Отец не спал ночей от беспокойства, подозревая у ребёнка генетическую болезнь. Молодые папы вообще склонны к панике, но доходы Ротберга позволяли ему паниковать с размахом. Он пообещал себе, что расшифрует весь геном сына.

Обещания обещаниями, но после проекта „Геном человека“ всем известно, что это удовольствие стоит миллиарды долларов и занимает десятки лет. Столько Ротберг не мог ждать. Он основал „454 Life Science Corp.“ и поставил перед ней задачу: создать такой метод чтения ДНК, какого ещё не бывало. Чтобы немедленно и за реальные деньги — ну хотя бы миллионы, а не миллиарды…

Немедленно не получилось: понадобились годы. К счастью, здоровье Ротберга-младшего давно не внушает никаких опасений. Будет ли папа секвенировать его геном, неизвестно. Но в принципе такая возможность теперь есть.

С помощью нового метода можно прочесть 25 миллионов пар оснований (это весь геном низшего гриба) за четыре часа, а три миллиарда нуклеотидов, составляющих геном человека, — за сто дней, стоимость же такого проекта, по предварительным оценкам, составит всего-то около десяти тысяч долларов. Причём, в отличие от метода Сэнгера, для каждой реакции требуются не микролитры, а пиколитры раствора матрицы. Фактически дальше речь пойдёт об отдельных молекулах!

Джеймс Уотсон, один из первооткрывателей двойной спирали, уже пообещал предоставить умельцам из Коннектикута образец своей крови, чтобы они подарили его генотип мировой науке и истории. (Не хуже, чем завещать собственный мозг родному институту! Даже интереснее, потому что даритель может сам поучаствовать в исследовании препарата…) О новом методе одобрительно отозвался и Дж. Крэйг Вентер — ещё один гигант молекулярной генетики, основатель института своего имени, президент знаменитой „Celera Genomics“ (его статья, написанная совместно с Ю–Ху Роджерс, научным директором технологического центра при Институте Крэйга Вентера, опубликована в том же номере„Nature“). В Институте Крэйга Вентера тестировали новый метод секвенирования, так что слово двух этих учёных дорогого стоит. Не забыли они, впрочем, и указать на некоторые недостатки. Но сначала — о приятном.

Огоньки в сотах

Итак, берётся образец ДНК, которую надо прочитать. Специальные ферменты нарезают его на кусочки случайным образом, и кусочки эти изолируют друг от друга предельным разведением. К каждому кусочку цепляют адапторную нуклеотидную последовательность, которая, в свою очередь, цепляется к маленькой бусинке (средний диаметр — 28 микрометров). К одной бусинке прикрепляется только один фрагмент. Затем бусины попадают в капельки водной эмульсии в масле. В этих капельках содержится всё необходимое для амплификации ДНК методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Для чего нужна эмульсия и почему не подходит обычный водный раствор, объяснять не надо: каждая капелька — это отдельный реакционный сосуд, в котором копируется один и только один фрагмент ДНК. Как сказал журналистам сам Ротберг, при традиционном для метода Сэнгера клонировании фрагменты ДНК изолируют и наращивают в бактериальных клетках, а здесь роль клеток играют капельки эмульсии.

Здесь можно пофантазировать о лабораторном моделировании примитивных одноклеточных организмов. Масляное окружение водного пузырька с нуклеотидно-ферментным содержимым — чем не аналог липидной мембраны? Было бы слишком смело предполагать, что первые живые клетки возникли именно таким способом, поскольку на безжизненной Земле вряд ли нашлось бы нужное количество масла. Но тем, кто мечтает создать в пробирке новую форму жизни, стоит взять на заметку методику пиросеквенирования.

Возможно, через несколько лет подобные схемы появятся в учебниках. Однонитевыефрагменты ДНК (1) прикрепляются к бусинам (2) и помещаются в капельки эмульсии (3). В результате полимеразной цепной реакции в каждой капельке образуется множество идентичных копий фрагмента (4) — это необходимо для усиления сигнала. Бусины с ДНК помещают в шестигранные колодцы (5), где проходит реакция пиросеквенирования. Присоединение очередного нуклеотида вызывает вспышку флуоресценции. Если присоединяется несколько одинаковых нуклеотидов подряд, вспышка бывает более яркой (6)

Однако вернёмся к рутинной лабораторной работе. После ПЦР к каждой бусинке прицепляется около 10 млн. копий индивидуального фрагмента. Эмульсию разрушают, и бусинки, обросшие ДНК, центрифугированием загоняют в реакционные сосуды — открытые сверху микроскопические соты (диаметр каждой ячейки 44 микрометра, объём — 75 пиколитров). Соты размещены на волоконно-оптической подложке — квадратике размером 6 на 6 см, который несёт на себе примерно 1,6 миллиона ячеек. Если бусина попадет не в каждый „колодец“, это даже хорошо: меньше будет вероятность ложных сигналов.

Теперь поместим пластинку в специальный прибор и будем омывать её по очереди четырьмя растворами, содержащиминуклеотиды, — Т, С, A, G. Когда очередное основание присоединяется к цепочке, высвобождается пирофосфат и запускает флуоресценцию, поскольку в ячейках, помимо ДНК-полимеразы, присутствуют люцифераза и люциферин. Принцип этого метода — секвенирование методом синтеза, оно же пиросеквенирование или секвенирование в реальном времени, — впервые описал в 1988 году Эдвард Химан (Edward Hyman). Ферменты, как и ДНК, тоже прицеплены к бусинам, которые не вымываются из ячеек, а остаются на местах, как камешки на дне ручья, удерживая ферменты и матрицу, нуклеотиды же сменяют друг дружку. Пришёл аденин — во всех сотах, где к цепочкам присоединяется А, вспыхивают огоньки, а остальные, ожидающие Т, G или С, остаются тёмными, пока не настанет их очередь. А дальше — дело техники. Оптические волокна передают вспышки на сенсорное устройство, компьютер записывает букву за буквой сразу в сотне тысяч последовательностей, а счастливый хозяин замечательного прибора заказывает пиццу, гуляет по интернету или расписывает всю эту методику для статьи в научном журнале — серьёзно и подробно, а не как мы только что сделали.

Для публикации в „Nature“ отсеквенировали геном бактерии Mycoplasma genitalium (580 069 н. п.). ДНК вредной инфекции нарезали на кусочки средней длиной 110 оснований, автоматизированная реакция (42 цикла по 4 нуклеотида) заняла всего 4 часа. Исследователи прочитали 96,5% генома микоплазмы с сорокакратным перекрыванием. Точность прочтения составила 99,96% (для апробации метода, естественно, выбрали уже известный геном, чтобы было с чем сравнивать). Удовлетворительные результаты были получены и с более крупным геномом Streptococcus pneumoniae (2,1 млн. н. п.).

Ложка дёгтя

Во-первых, деньги. Прибор для секвенирования по Ротбергу стоит 500 000 долларов — не знаем, как для зарубежных лабораторий, а для россиян это сумма солидная. Да и реактивы требуются недешёвые, и методика не самая простая. Хотя, конечно, с затратами на „Геном человека“ не сравнить.

Сравнение секвенирования по Сэнгеру и параллельного пиросеквенирования по Маргулису — Эгхольму — Ротбергу. Впрочем, на этой впечатляющей схеме не отражены недостатки нового метода…

Во-вторых, секвенирование по Ротбергу позволяет читать только очень короткие фрагменты, максимум 120 нуклеотидов. При чтении более длинных кусков точность стремительно падает. А составлять из мелких кусочков огромный текст, например последовательность хромосомы млекопитающего, — удовольствие ниже среднего, особенно если учесть, что для высших организмов характерно обилие повторов. Вдобавок для пиросеквенирования нужны однонитевые кусочки ДНК, а не двунитевые, как при секвенировании по Сэнгеру, и, значит, можно забыть о комплементарных „липких концах“, которые помогают состыковывать фрагменты. Придётся повторять чтение по нескольку раз, с различными наборами перекрывающихся небольших кусочков, и потом собирать этот паззл с помощью хитроумных компьютерных программ.

В-третьих, у пиросеквенирования есть трудноустранимый дефект, причина которого лежит в самом принципе метода: когда в последовательности несколько раз повторяется одна и та же буква, не всегда получается определить, сколько же там Т подряд: семь или восемь. Об этом приходится судить по интенсивности вспышки, но здесь легко ошибиться. При секвенировании по Сэнгеру всё гораздо понятнее: семь тиминов подряд — семь полосочек на соответствующей дорожке.

Однако всё это, конечно, не отменяет несомненных достоинств метода(взгляните ещё раз на таблицу, где он сравнивается с секвенированиемпо Сэнгеру). Скорее всего, оптимисты правы, и в самом деле уже настала эпоха быстрого чтения ДНК. Будущее покажет, победит ли этот метод или другой.

И немного о конкурентах

Не будем забывать, что у команды из Коннектикута есть серьёзные соперники. Рядом с секвенированием по Ротбергу как бумажные, так и электронные издания регулярно упоминают полони-секвенирование(polony sequencing), которое придумала группа исследователей Гарвардской медицинской школы во главе с Джорджем Черчем (GeorgeChurch). Исследователи обещают снизить стоимость чтения генома человека до 2,2 миллионов долларов, а в перспективе — даже до 1000 долларов.

Метод использует очень маленькие фрагменты ДНК, следовательно, лучше подходит для повторного чтения. Ничего обидного здесь нет: это означает, что метод Черча может быть применён и при секвенировании ДНК пациентов для медицинских целей (ведь геном человека ужепрочитан), и, например, при изучении новых штаммов микробов. Золотое дно! Кстати, в Гарварде как раз и отсеквенировали геном новой линии кишечной палочки. Из оборудования потребовался обычный микроскоп с цифровой камерой. Название метода не связано ни с Польшей, ни с элементом полонием, а происходит от слов „polymerase colony“ — „полимеразная колония“. Десятки миллионов индивидуальных ДНК-фрагментов амплифицируются в тонком слое полиакриламидного геля. Поскольку гель ограничивает диффузию, образуются сферические колонии ДНК — полонии, говоря языком разработчиков. Они действительно напоминают бактериальные колонии в чашке Петри. (Опять ассоциации с искусственно созданной жизнью! Может, и вправду приближается время „полуживых механизмов“?) Затем двунитевую ДНК денатурируют, а на оставшихся однонитевых матрицах начинают сиквенс в реальном времени. Но по-другому, чем у Ротберга: к растущей цепи присоединяются флуоресцирующие аналоги нуклеотидов. Колония, присоединившая очередной нуклеотид, начинает светиться. Затем свечение нового нуклеотида гасят, отрывая и отмывая флуоресцентную группу. Повторяя циклы, фиксируя картинку камерой и передавая на компьютер, можно считывать последовательность сразу во всех этих миллионах точек. Правда, в каждой точке безошибочно прочитывается лишь очень короткий кусок, но точек-то миллионы! Так что поставленная задача — много, быстро, и дёшево — выполняется неплохо.

Читая о ДНК в геле под микроскопом, светящихся метках и компьютерном анализе изображения, многие, наверное, вспомнили про аналогичные работы с ДНК-микрочипами академика А.Д. Мирзабекова и его коллег из Института молекулярной биологии в Москве. Спешу успокоить патриотов российской науки: разработчики полони-сиквенса в своих статьях на эти работы ссылаются. Конечно, всё равно обидно — опять американцы в первых строчках новостей, а наши в середине списка цитируемой литературы. Но хочется верить, что ещё не всё потеряно.

„Химия и жизнь — XXI век“

Статьи близкой тематики:
Каждому — по геному! Джордж Черч.
Как увидеть ДНК. В. Артамонова.
Дезоксирибону... и так далее. Е. Котина.
Гены брата. Е. Клещенко.

 

Физика Астрономия Науки о Земле Химия
Биология Медицина История Социальные науки
Технология Психология Экономика Разное
На главную страницу

 

 

Френсис Крик

Английский специалист в области молекулярной биологии Фрэнсис Харри Комптон Крик родился в Нортхемптоне и был старшим из двух сыновей Харри Комптона Крика, зажиточного обувного фабриканта, и Анны Элизабет (Вилкинс) Крик. Проведя свое детство в Нортхемптоне, он посещал среднюю классическую школу. Во время экономического кризиса, наступившего после первой мировой войны, коммерческие дела семьи пришли в упадок, и родители Крика переехали в Лондон. Будучи студентом школы Милл-Хилл, Крик проявил большой интерес к физике, химии и математике. В 1934 г. он поступил в Университетский колледж в Лондоне для изучения физики и окончил его через три года, получив звание бакалавра естественных наук. Завершая образование в Университетском колледже, Крик рассматривал вопросы вязкости воды при высоких температурах; эта работа была прервана в 1939 г. разразившейся второй мировой войной.

В военные годы К. занимался созданием мин в научно-исследовательской лаборатории Военно-морского министерства Великобритании. В течение двух лет после окончания войны он продолжал работать в этом министерстве и именно тогда прочитал известную книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь? Физические аспекты живой клетки» («What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell»), вышедшую в свет в 1944 г. В книге Шрёдингер задается вопросом: «Как можно пространственно-временные события, происходящие в живом организме, объяснить с позиции физики и химии?»

Идеи, изложенные в книге, настолько повлияли на К., что он, намереваясь заняться физикой частиц, переключился на биологию. При поддержке Арчибалда В. Хилла К. получил стипендию Совета по медицинским исследованиям и в 1947 г. начал работать в Стрэнджвейской лаборатории в Кембридже. Здесь он изучал биологию, органическую химию и методы рентгеновской дифракции, используемые для определения пространственной структуры молекул. Его познания в биологии значительно расширились после перехода в 1949 г. в Кавендишскую лабораторию в Кембридже – один из мировых центров молекулярной биологии.

Под руководством Макса Перуца К. исследовал молекулярную структуру белков, в связи с чем у него возник интерес к генетическому коду последовательности аминокислот в белковых молекулах. Изучая вопрос, определенный им как «граница между живым и неживым», Крик пытался найти химическую основу генетики, которая, как он предполагал, могла быть заложена в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК).

Когда К. начал работать над докторской диссертацией в Кембридже, уже было известно, что нуклеиновые кислоты состоят из ДНК и РНК (рибонуклеиновой кислоты), каждая из которых образована молекулами моносахарида группы пентоз (дезоксирибозы или рибозы), фосфатом и четырьмя азотистыми основаниями – аденином, тимином, гуанином и цитозином (в РНК вместо тимина содержится урацил). В 1950 г. Эрвин Чаргафф из Колумбийского университета показал, что ДНК включает равные количества этих азотистых оснований. Морис Х.Ф. Уилкинс и его коллега Розалинда Франклин из Королевского колледжа Лондонского университета провели рентгеновские дифракционные исследования молекул ДНК и сделали вывод, что ДНК имеет форму двойной спирали, напоминающей винтовую лестницу.

В 1951 г. двадцатитрехлетний американский биолог Джеймс Д. Уотсон пригласил К. на работу в Кавендишскую лабораторию. Впоследствии у них установились тесные творческие контакты. Основываясь на ранних исследованиях Чаргаффа, Уилкинса и Франклин, К. и Уотсон намеревались определить химическую структуру ДНК. В течение двух лет они разработали пространственную структуру молекулы ДНК, сконструировав ее модель из шариков, кусков проволоки и картона. Согласно их модели, ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух цепей моносахарида и фосфата (дезоксирибозофосфата), соединенных парами оснований внутри спирали, причем аденин соединяется с тимином, а гуанин – с цитозином, а основания друг с другом – водородными связями.

Модель позволила другим исследователям отчетливо представить репликацию ДНК. Две цепи молекулы разделяются в местах водородных связей наподобие открытия застежки-молнии, после чего на каждой половине прежней молекулы ДНК происходит синтез новой. Последовательность оснований действует как матрица, или образец, для новой молекулы.

В 1953 г. К. и Уотсон завершили создание модели ДНК. В этом же году К. получил степень доктора философии в Кембридже, защитив диссертацию, посвященную рентгеновскому дифракционному анализу структуры белка. В течение следующего года он изучал структуру белка в Бруклинском политехническом институте в Нью-Йорке и читал лекции в разных университетах США. Возвратившись в Кембридж в 1954 г., он продолжил свои исследования в Кавендишской лаборатории, сконцентрировав внимание на расшифровке генетического кода. Будучи изначально теоретиком, К. начал совместно с Сиднеем Бреннером изучение генетических мутаций в бактериофагах (вирусах, инфицирующих бактериальные клетки).

К 1961 г. были открыты три типа РНК: информационная, рибосомальная и транспортная. К. и его коллеги предложили способ считывания генетического кода. Согласно теории К., информационная РНК получает генетическую информацию с ДНК в ядре клетки и переносит ее к рибосомам (местам синтеза белков) в цитоплазме клетки. Транспортная РНК переносит в рибосомы аминокислоты.

Информационная и рибосомная РНК, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают соединение аминокислот для образования молекул белка в правильной последовательности. Генетический код составляют триплеты азотистых оснований ДНК и РНК для каждой из 20 аминокислот. Гены состоят из многочисленных основных триплетов, которые К. назвал кодонами; кодоны одинаковы у различных видов.

К., Уилкинс и Уотсон разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1962 г. «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». А.В. Энгстрём из Каролинского института сказал на церемонии вручения премии: «Открытие пространственной молекулярной структуры... ДНК является крайне важным, т. к. намечает возможности для понимания в мельчайших деталях общих и индивидуальных особенностей всего живого». Энгстрём отметил, что «расшифровка двойной спиральной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты со специфическим парным соединением азотистых оснований открывает фантастические возможности для разгадывания деталей контроля и передачи генетической информации».

В год получения Нобелевской премии К. стал заведующим биологической лаборатории Кембриджского университета и иностранным членом Совета Солковского института в Сан-Диего (штат Калифорния). В 1977 г. он переехал в Сан-Диего, получив приглашение на должность профессора. В Солковском институте К. проводил исследования в области нейробиологии, в частности изучал механизмы зрения и сновидений. В 1983 г. совместно с английским математиком Грэмом Митчисоном он предположил, что сновидения являются побочным эффектом процесса, посредством которого человеческий мозг освобождается от чрезмерных или бесполезных ассоциаций, накопленных во время бодрствования. Ученые выдвинули гипотезу, что эта форма «обратного учения» существует для предупреждения перегрузки нервных процессов.

В книге «Жизнь как она есть: ее происхождение и природа» («Life Itself: Its Origin and Nature», 1981) К. отметил удивительное сходство всех форм жизни. «За исключением митохондрий, – писал он, – генетический код идентичен во всех живых объектах, изученных в настоящее время». Ссылаясь на открытия в молекулярной биологии, палеонтологии и космологии, он предположил, что жизнь на Земле могла произойти от микроорганизмов, которые были рассеяны по всему пространству с другой планеты; эту теорию он и его коллега Лесли Оргел назвали «непосредственной панспермией».

В 1940 г. К. женился на Рут Дорин Додд; у них родился сын. Они развелись в 1947 г., и через два года К. женился на Одиль Спид. У них было две дочери.

Многочисленные награды К. включают премию Шарля Леопольда Майера Французской академии наук (1961), научную премию Американского исследовательского общества (1962), Королевскую медаль (1972), медаль Копли Королевского общества (1976). К. – почетный член Лондонского королевского общества, Королевского общества Эдинбурга, Королевской ирландской академии, Американской ассоциации содействия развитию наук, Американской академии наук и искусств и американской Национальной академии наук.

Фрэнсис Крик умер 29 июля 2004 г.

 

 

Джеймс Дью́и Уо́тсон (англ. James Dewey Watson, род. 6 апреля 1928, Чикаго, Иллинойс) — американский биолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине1962 г. — совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом Х. Ф. Уилкинсом за открытие структуры молекулы ДНК.

Биография

С детства, благодаря отцу, Джеймс был зачарован наблюдениями за жизнью птиц. В возрасте 12 лет Уотсон участвовал в популярной радиовикторине Quiz Kids для интеллектуальных молодых людей. Благодаря либеральной политике президента Чикагского университета Роберта Хатчинса он поступил в университет в возрасте 15 лет. Прочитав книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?», Уотсон изменил свои профессиональные интересы с изучения орнитологии на изучение генетики. В 1947 год у получил степень бакалавра зоологии в Чикагском университете.

В 1951 году поступил в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где изучал структуру белков. Там познакомился с физиком Фрэнсисом Криком, который интересовался биологией.

В 1952 году Уотсон и Крик стали работать над моделированием структуры ДНК. Используя Правила Чаргаффа и рентгенограммы Розалинды Франклин и Мориса Уилкинсапостроили двухспиральную модель.

Результаты работы опубликовали в 30 мая 1953 года в журнале Nature.

25 лет руководил научным институтом Колд Спринг Харбор, где вел исследования генетики рака.

С 1989 года по 1992 год — организатор и руководитель проекта «Геном человека» по расшифровке последовательности человеческой ДНК, в это же время возглавляет секретный проект «Фауст» ^{[1][ неавторитетный источник? 706 дней ]}

В 2007 году высказался в пользу того, что представители разных рас имеют различные интеллектуальные способности, что обусловлено генетически. В связи с нарушением политкорректности от него потребовали публичных извинений, а в октябре 2007 года Уотсон официально ушел с поста руководителя лаборатории, где он работал. Вместе с тем он продолжает руководить исследованиями в той же лаборатории^[2].

По сообщению издания «Индепендент», исследование ДНК самого Джеймса Уотсона обнаружило высокую концентрацию африканских и, в меньшей мере, азиатских генов^[3]. Позже было высказано мнение, что анализ генома содержал существенные ошибки.^[4]

Сейчас работает над поиском генов психических заболеваний.^[5]

• Джеймс Уотсон Написал Книгу "Избегайте занудства". В ней описывается весь его жизненный путь, с детства и до сегодняшних дней.

Уотсон часто высказывает провокационные идеи и опровергает мнение большинства, с сугубо научных, на первый взгляд, позиций.

• Уотсон постоянно поддерживает генетический скрининг и генную инженерию в отношении человека в публичных лекциях и интервью, доказывая, в частности, что глупость - это болезнь, и что "самые глупые" 10% людей надо лечить. Он также предположил, что красота может быть создана генетической инженерией, сказав:

Некоторые говорят, что если мы сделаем всех девушек красавицами, это будет ужасно. Я думаю, это было бы великолепно.

• Газета The Sunday Telegraph процитировала его интервью:

Если бы можно было найти ген, отвечающий за сексуальную ориентацию, и какая-нибудь женщина решила бы, что не хочет иметь гомосексуального ребенка, - что же, ну и пусть.

• По поводу ожирения, Уотсон также высказывался в интервью:

Когда вы как работодатель проводите собеседование с жирным человеком, вы всегда чувствуете себя неловко, потому что знаете, что никогда не возьмете его на работу.

• В своем выступлении на одной конференции в 2000 году Уотсон предположил существование связи между цветом кожи и половым влечением, высказав гипотезу, что утемнокожих людей либидо сильнее. Его лекция, сопровождавшаяся слайдами женщин в бикини, доказывала, что экстракты меланина — пигмента, придающего темный цвет загорелой коже (и волосам брюнетов) — по результатам экспериментов резко усиливали половое влечение субъекта.

Вот почему мы знаем латиноамериканских любовников [Latin lovers - слова из известной песни]

, - сказал он, обращаясь к аудитории. -

Вы никогда не слышали об английском любовнике. Только об английских пациентах.

• 25 октября 2007 года Уотсон был вынужден уйти с поста главы Cold Spring Harbor Laboratory (Лаборатории Колд-Спрингс-Харбор) в Лонг-Айленде, Нью-Йорк, и был выведен из состава ее совета директоров после того, как его следующие слова процитировала The Times (Таймс):

Я, вообще-то, вижу мрачные перспективы для Африки, потому что вся наша социальная политика строится на допущении факта, что у них уровень интеллекта такой же, как у нас — тогда как все тесты говорят, что это не так.