Избегайте занудства - Джеймс Уотсон

Неожиданные отрицательные результаты, полученные Джеффом, заставили Дика задуматься о том, не удаляется ли в процессе очистки препарата PC какой-либо компонент РНК-полимеразы, необходимый для транскрипции ДНК фага X. Для выяснения этого он пропустил свежую порцию препарата GG через колонку для очистки препарата PC, чтобы проверить, приведет ли это снова к потере способности транскрибировать фаговую ДНК. После того как у него получился тот же отрицательный результат, что и у Джеффа, Дик показал, что фермент PC можно активировать, если снова добавить к нему белок, удаленный в процессе очистки. Эксперименты, проведенные на следующей неделе нашим постдоком, англичанином Эдрю Трэверсом, показали, что ингредиент, входящий в состав препарата GG и отсутствующий в препарате PC, представляет собой одну полипептидную цепочку, которую вскоре назвали α-фактором.

Прошло меньше недели, и Дик узнал, что Экке Баутц из Университета Нью-Джерси и его аспирант Джон Данн добились тех же результатов, используя препараты GG и PC, полученные согласно протоколу, который он послал им в июле. Дик, по моему совету, немедленно связался с Баутцем и Данном, чтобы предложить им включить их работу в совместную статью двух лабораторий о σ-факторе для Nature. Им понравилась эта идея, и 6 ноября они приехали в Гарвард. Их присутствие помогло мне отвлечься от проходивших в тот день президентских выборов. Только поздним вечером стало ясно, что Ричард Никсон одержал победу над Хьюбертом Хамфри. Даже открытие σ-фактора не помогало против уныния, которое я испытывал в оставшиеся дни той недели в связи с перспективой президентства Никсона.

Утром в понедельник, 11 ноября, мне на короткое время, казалось, открылась светлая сторона этого политического события. В номере Crimson за этот день я увидел напечатанный огромными буквами заголовок: "Пьюзи уходит из Гарварда". Статья под этим заголовком сообщала, что избранный президент Никсон совершил в Гарвард необъявленный визит. Приехав инкогнито в 21:00 предыдущего дня, он предложил Пьюзи должность министра почт в его администрации. После откровенной дружеской беседы за чаем с ванильными вафлями Пьюзи принял это предложение и позже назвал это событие "величайшим моментом" своей жизни. Однако очень скоро чувство радости, охватившее меня, рассеялось. Внизу той же страницы была другая статья, в которой сообщалось, что планируемая Библиотека Кеннеди будет перенесена из Кембриджа в Байонн в штате Нью-Джерси, и я осознал, что читаю один из шуточных номеров Crimson, которые время от времени готовили его редакторы, вероятно чтобы убедить самих себя, что они попали в Crimson, а не в Lampoon вовсе не от недостатка чувства юмора. После этого монументального разочарования уже ничто в Crimson не казалось мне смешным.

Поданная г декабря в Nature рукопись статьи об открытии α-фактора содержала только данные, полученные в Гарварде. Аналогичные эксперименты лаборатории Университета Нью-Джерси были сделаны меньшее число раз и не вполне доделаны. Работа Бёрджесса, Трэверса, Дана и Баутца "Фактор, стимулирующий транскрипцию РНК-полимеразой" была быстро опубликована в январе 1969 года в виде большой статьи[28]. Незадолго до публикации я объявил о прорыве, сделанном в нашей лаборатории, на лекции, прочитанной для поглощенного собственными успехами отделения биохимии Артура Корнберга в Стэнфорде. Это был момент, о котором раньше я не мог и мечтать: наши гарвардские Биолаборатории показали уровень биохимической компетенции, позволивший догнать и перегнать могущественный Стэнфорд.

В середине декабря Дик и Эндрю узнали от Экке Баутца и Джона Данна, что молекулы о-фактора исчезают в клетках, зараженных фагом Т4, что позволяло объяснить, почему синтез собственной РНК бактерии прекращается вскоре после ее заражения фагом. Фаговая ДНК, судя по всему, кодировала фагоспецифические α-факторы, обеспечивавшие связывание молекул РНК-полимеразы со специфическими сигналами на самой фаговой ДНК. В течение последующих шести месяцев Эндрю Трэверс подтвердил эту гипотезу и в августе отправил в Nature статью "Фаговые сигма-факторы для РНК-полимеразы". В заключении этой статьи он высказал предположение, что подобные а-фактору факторы транскрипции могут отвечать за серьезные изменения схемы синтеза РНК, лежащие в основе механизмов развития высших организмов. Редакторы Nature вновь почувствовали, что у них на руках важная статья, и поспешили опубликовать ее всего через месяц с небольшим.

К началу февраля Дик защитил диссертацию и получил от Фонда Хелен Хей Уитни стипендию постдока, которая позволяла ему остаться в Гарварде, пока его умная светловолосая жена Энн не доделает собственную диссертацию доктора философии. Энн, происходившая из успешной и трудолюбивой висконсинской семьи, экспериментировала с бактериофагом φX174 в лаборатории Дейва Денхардта, дальше по коридору. К тому времени Дик выяснил, что не одна, а две β-спирали входят в состав основы РНК-полимеразы (препарата PC), имеющей, таким образом, структуру α2ββ1. Кроме того, Дик и Эндрю получили предварительные данные о механизме работы σ-фактора при запуске синтеза РНК. Его роль, судя по всему, состояла в том, чтобы обеспечивать связывание основы РНК-полимеразы — комплекса α2ββ1 — с определенными участками на ДНК, с которых должен начинаться синтез РНК. В свою очередь, ферментативные свойства РНК-полимеразы связаны исключительно с ее основной составляющей, комплексом α2ββ1.

По-прежнему оставалось неясно, насколько важна роль G-фактора в управлении регуляцией генов по сравнению с ролью репрессоров и операторов. Берни Дэвис из Гарвардской школы медицины поспорил со мной на ящик вина, что моя группа в ближайшие два года не сможет открыть еще один бактериальный σ-фактор. Вскоре Эндрю сообщил Берни о полученных им предварительных данных о σ-факторе, контролирующем синтез рибосомальной РНК. Но время оказалось не на его стороне, и это стоило мне ящика вина. Однако Ричард Лосик, новый младший стипендиат, начал в Биолабораториях эксперименты, посвященные механизму образования спор у сенной палочки (Bacillus subtilits), и вскоре получил данные, наводящие на мысль о существовании специфического σ-фактора спорообразования у бактерий.

На симпозиуме в Колд-Спринг-Харбор в 1970 году: Джефф Роберте и Энн Бёрджесс (слева) и Джон Ричардсон и Дик Бёрджесс (справа).

Важность α-фактора впервые получила ощутимое признание в ноябре 1969 года, на конференции во Флоренции, посвященной РНК-полимеразе и транскрипции. С первым докладом выступил Дик Бёрджесс, приехавший из Женевы, где он работал теперь постдоком в лаборатории Альфреда Тиссьера. Спонсором конференции была миланская фармацевтическая компания Lepetit, производившая антибиотики рифамицин и рифампицин, которые, как выяснилось, убивали бактерии за счет связывания с β-субъединицей РНК-полимеразы. Джефф Роберте доложил на этой конференции о своем недавнем открытии так называемого с-белка, останавливающего синтез РНК в месте специфического стоп-сигнала на молекуле ДНК. Перед самой поездкой в Италию он отослал рукопись своей статьи "Факторы терминации для РНК-полимеразы" в Nature, где она была опубликована в декабре 1969 года. Низкое солнце создавало не самое лучшее освещение в галерее Уффици, но Палаццо Веккьо, где проходил прием участников, доставил мне удовольствие, сравнимое с удовлетворением от научной части этой трехдневной конференции. Даже необходимость слушать приехавшего из Рима министра не могла умалить радость от сознания того, что Биолаборатории по-прежнему находятся в центре исследований, посвященных механизму регуляции генов.