Живое и неживое. В поисках определения жизни - читать онлайн книгу. Автор: Карл Циммер cтр.№ 49

Ради этого он принял участие в попытках «препарировать» протоплазму. Он изучал совместную работу ферментов внутри клеток, благодаря которой пища превращается в энергию. Эта работа в конечном итоге принесла ему степень PhD в Кембриджском университете. Реакции, открытые Сент-Дьёрдьи, оказались важнейшими этапами в метаболических цепочках, обеспечивающих нашу жизнь. Исследователь усматривал в ферментах единство всего живого. «Нет фундаментального различия между человеком и газоном, который он стрижет», – говорил он.

Сент-Дьёрдьи доказал это открытием, которое принесет ему Нобелевскую премию и которое началось с того, что его автор задумался над разницей между картофелем и лимонами. Разрезанный клубень темнеет, а цитрусовое – нет. Сент-Дьёрдьи предположил, что в картофеле кислород реагирует с неким компонентом, однако в лимонах содержится второй компонент, который замедляет эту реакцию.

Исследователь искал этот второй компонент несколько лет и в конце концов нашел его в клетках многих растений и даже некоторых животных. Готовясь публиковать в 1928 г. статью о найденном соединении, Сент-Дьёрдьи еще многого в нем не понимал. Если бы ученому задали вопрос об этом компоненте, он бы в ответ пожал плечами: «А бог его знает!» Он и вправду спросил своих редакторов в Biochemical Journal, можно ли окрестить молекулу «годноза» ^[241]. Исследователь просто хотел обозначить таким образом свое неведение. Но его заставили дать соединению название «гексуроновая кислота».

Теперь мы знаем его под именем аскорбиновой кислоты, или витамина C. Ученые установили, что это вещество играет важную роль в устранении клеточных повреждений, синтезе белков и еще во многих процессах. У лимонов и других растений имеются гены синтеза витамина C, но мы, люди, вынуждены получать его с пищей. Открытие Сент-Дьёрдьи позволило синтезировать это соединение из крахмала, но ученый отказался его патентовать, убежденный, что витамин C принадлежит всему человечеству. Открытие не обогатило исследователя, но он получил приглашение в Стокгольм.

Сорокачетырехлетний на тот момент лауреат Нобелевской премии, Сент-Дьёрдьи наконец пришел к выводу, что созрел для серьезной науки. По его словам, он почувствовал, что теперь имеет «достаточно опыта, чтобы взяться за более сложный биологический процесс, который смог бы подвести… ближе к пониманию живого». Исследователь решил изучать мышцы. «Их функция – движение, – говорил Сент-Дьёрдьи, – а оно всегда рассматривалось человеком как критерий жизни».

Ученый получил место профессора в венгерском Сегедском университете, где собрал группу молодых специалистов для разгадки тайны, мучившей Альбрехта фон Галлера двумя веками раньше: как работают мышцы. Сент-Дьёрдьи знал, что при замачивании мышечной ткани в солевом растворе из ее клеток выходит вязкая слизь. Эта слизь содержала нитевидные волокна белка миозина. Многие ученые подозревали, что именно они порождают силу, заставляющую мускулы сокращаться.

Еще одним соединением, захватившим воображение Сент-Дьёрдьи, стала молекула АТФ ^[242]. Ее открыли в 1929 г., но никто не знал, для чего она нужна. Некоторые исследователи полагали, что мышцы используют АТФ в качестве топлива, улавливая энергию, которая высвобождается при разрыве связей в этой молекуле. В 1939 г. Сент-Дьёрдьи узнал, что советские биологи обнаружили способность миозина захватывать молекулы АТФ и расщеплять их. Венгерский исследователь решил более пристально изучить эту реакцию.

Сент-Дьёрдьи приступил к этому новому направлению исследований в конце 1930-х гг., но выяснилось, что он попросту отрезан от мира. Венгрия заключила условный альянс с нацистской Германией в надежде вернуть часть земель, утерянных ею по итогам Версальского мира. После этого Великобритания объявила Венгрии войну, и страна оказалась в изоляции позади линий фронтов войск гитлеровской коалиции. За годы своей профессиональной деятельности Сент-Дьёрдьи выстроил международную систему сотрудничества. Теперь же ему и его коллегам в Сегеде пришлось работать только своим коллективом.

И вскоре оторванная от мира группа исследователей увидела нечто необычайное. Экспериментаторы выделили нити миозина и бросили их в бульон из мышечной ткани. За несколько секунд длинные прозрачные волокна превратились в темные короткие столбики. Сент-Дьёрдьи и его коллектив наблюдали сокращение мышц на молекулярном уровне.

Чтобы разобраться, как происходит это сокращение, исследователи разобрали бульон на базовые составляющие. Они приготовили раствор, содержащий только АТФ плюс немного калия и магния, чтобы поддерживать работоспособность клеток. Трех упомянутых ингредиентов хватило. Когда ученые поместили миозиновые волокна в этот раствор, белки сократились. Одну из главнейших функций живого удалось воссоздать в пробирке.

Сотрудник Сент-Дьёрдьи Бруно Штрауб назвал опыт «самым красивым экспериментом, который… доводилось видеть». Другой коллега – Вилфрид Моммартс – полагал этот эксперимент «вероятно, величайшим результатом наблюдений в биологии». Частью великости опыта, по мнению Моммартса, была его простота – «примета истинного гения».

Гениальность эта была тем более примечательна, что Сент-Дьёрдьи совмещал занятия наукой с разведкой. Ужаснувшись приходу Гитлера к власти, он помогал еврейским ученым бежать из Германии. В Сегеде он разгонял толпы фашиствующих студентов, искавших евреев в университете. Получив Нобелевскую премию, Сент-Дьёрдьи инвестировал деньги только в те предприятия, которые не получали выгоды от экономики военного времени. (Все вложения он потерял.) А как только началась война, Сент-Дьёрдьи тайно присоединился к группе движения Сопротивления.

В 1943 г. он поездом отправился с секретной миссией в Стамбул. Предлогом служила лекция, которую исследователь должен был прочитать в одном из турецких университетов. Однако после нее у ученого состоялась встреча с агентами британской разведки, на которой Сент-Дьёрдьи сообщил, что Венгрия может рассмотреть переход на сторону союзников.

Возвращаясь на родину, Сент-Дьёрдьи полагал, что миссия выполнена успешно. Он заблуждался. Нацистская разведка узнала о его измене, и Гитлер неистово потребовал экстрадиции ученого в Германию. Венгерское правительство попыталось умиротворить Гитлера, поместив Сент-Дьёрдьи под домашний арест. Но тот сумел бежать и провел несколько месяцев, скрываясь и ускользая из-под носа гестапо, расправлявшегося с его соратниками по движению Сопротивления. Тем временем в университете сотрудники Сент-Дьёрдьи продолжали опыты с мышечными тканями и фиксировали результаты. Время от времени исследователь неожиданно объявлялся в лаборатории в Сегеде, чтобы проверить, как идут дела, и снова исчезал.

Для Сент-Дьёрдьи было важно не столько выжить, сколько сообщить миру о своих экспериментах. Если гестапо прострелит ему голову, мир может так никогда и не узнать, чего достиг он и его коллеги. Исследователь распорядился напечатать несколько сотен экземпляров их статей, но ему было непросто передать их друзьям за пределами Венгрии. Наконец Сент-Дьёрдьи нашел, как ему казалось, безопасное укрытие – шведское посольство в Будапеште. Но его раскрыли, когда один шведский ученый отправил в посольство телеграмму, чтобы сообщить Сент-Дьёрдьи о получении рукописи его работы о мышцах.