В 1912 г., вскоре после установления волновой природы рентгеновских лучей, 25-летний студент Кембриджа Уильям Лоренс Брэгг додумался до того, чтобы по дифракции рентгеновских лучей определять расположение атомов в кристаллах. Вскоре ученые нашли способы кристаллизовать образцы отдельных клеточных компонентов, что позволило проанализировать их структуру на атомном уровне и исследовать механизмы их действия. Открытие Брэгга произвело революцию в биохимии и сделало его самым молодым лауреатом Нобелевской премии за всю историю[54].
Когда Крик попал в Кавендишскую лабораторию, ее возглавлял Брэгг. Под его руководством лаборатория стала центром самых передовых кристаллографических исследований в мире. Большинство работ было связано с белками, и Крик начал с того, что раскритиковал идею одного из самых блестящих сотрудников лаборатории, австрийского микробиолога Макса Фердинанда Перуца, пытавшегося установить молекулярную структуру гемоглобина. Перуц надеялся, что структура этого белка позволит раскрыть секрет передачи генов, однако Крика данная гипотеза не удовлетворяла. Он склонялся к тому, что секрет наследования связан не с белками, а с малоизученной молекулой нуклеиновой кислоты, называемой ДНК.
В 1871 г. швейцарско-немецкий химик Фридрих Иоганн Мишер выделил новое биохимическое вещество из клеток, обнаруженных в пропитанных гноем повязках, которые он брал из соседнего госпиталя. Мишер понял, что это вещество содержало азот и фосфор, но не содержало серы и, следовательно, не являлось белком. Поскольку вещество было выделено из клеточного ядра, Мишер назвал его «нуклеином» (от лат. nucleus – ядро), но позднее его стали называть дезоксирибонуклеиновой кислотой, или просто ДНК[55]. Однако никто, в сущности, ничего не знал о ДНК и не подозревал о ее связи с таким исключительно теоретическим понятием, как гены.
Через 50 с лишним лет после открытия Мишера мир начал осознавать, что ДНК играет в передаче наследственной информации гораздо более важную роль, чем можно было предполагать. В 1943 г. физик канадского происхождения Освальд Эвери в Институте Рокфеллера в Нью-Йорке начал серию опытов с вирусами. Методы химического анализа того времени уже были достаточно сложными и позволили показать, что вирусы, как и клетки, состоят из белков и нуклеиновых кислот – эти два типа соединений удавалось разделить в лабораторных условиях. Работая с вирусом пневмонии, Эвери обнаружил, что может превратить безопасный штамм вируса в вирулентный штамм просто путем контакта с патогенной ДНК. Вывод был таков, что чистая (полностью отделенная от белков) ДНК может передавать генетическую информацию.
