Kary Mullis zmienił nie tylko naukę. Przypadkowo zmienił sposób, w jaki patrzymy na samo życie. Urodzony w Lenoira w Karolinie Północnej w 1944 r., zmarł w Newport Beach w Kalifornii w 2019 r. Jednak jego dziedzictwa nie ma w jego biografii. Jest w każdej laboratoryjnej służbie diagnostycznej i kryminalistycznej na Ziemi. Podzielił się Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w 1993 roku. Po co? Do reakcji łańcuchowej polimerazy. PCR. To prosta sztuczka. Weź mały kawałek DNA. Skopiuj to miliardy razy. Zrób to za kilka godzin.
Wcześniej zdobycie wystarczającej ilości DNA do badań było koszmarem. To było powolne. Drogi. Trudny. Mullis poprawił to.
Przypadkowy geniusz
Mullis nie zawsze był szczurem laboratoryjnym. Po uzyskaniu doktoratu z biochemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1973 roku przeszedł na emeryturę. Nauka go nie wezwała. Chciał pisać fikcję. Pracował w piekarni. Dwa lata. Zamiast nukleotydów ugniatał ciasto.
Potem wrócił. Podejmował stanowiska badawcze na różnych uczelniach. W 1979 roku dołączył do Cetus Corp. w Kalifornii. Firma biotechnologiczna była sceną jego najważniejszego momentu.
Opracował PCR w 1983 roku. Pomysł nie spadł na niego jak grom z jasnego nieba. Przyszła do niego w czasie jazdy. Sam. Wzdłuż krętych górskich dróg przez Kalifornię. Jechał szybko. Myśląc o DNA. Zaczął widzieć łańcuchy złożonych cząsteczek. Elektryczne kolory w jego umyśle. Wyobraził sobie tę konstrukcję. Zrozumiał, że można to skopiować. Wielokrotnie. Wykładniczo.
„Funkcjonalnie trzeźwy” – napisał później Mullis, podczas jazdy widział elektryczne wizje DNA, co bezpośrednio doprowadziło do koncepcji PCR.
Twierdził, że czas spędzony na syntezie i używaniu LSD w Berkeley otworzył mu umysł. Niezależnie od tego, czy ta chemiczna mgła spowodowała wgląd, czy nie, wynik był prawdziwy.
Chemia kopiowania
Jak więc działa PCR? Opiera się na czterech głównych składnikach. Żadnej magii. Tylko chemia.
Po pierwsze, potrzebujesz szablonu DNA. To jest segment dwuniciowy, który chcesz skopiować. Po drugie, potrzebujesz podkładów. Są to krótkie, jednoniciowe fragmenty DNA. Odpowiadają one określonym obszarom matrycy. Po trzecie, potrzebujesz nukleotydów. Podstawowe elementy budulcowe DNA. Po czwarte, potrzebujesz enzymu polimerazy. Enzym ten buduje nowe łańcuchy.
Proces jest cyklem. Ciepło. Chłodzenie. Powtórzenie.
Podgrzej mieszaninę. Nici DNA zostają rozdzielone. Zamrażać. Startery są przyłączone do regionów komplementarnych. W grę wchodzi polimeraza. Dodaje nukleotydy do starterów. Teraz masz dwie dwuniciowe cząsteczki.
Zrób to jeszcze raz. I znowu. Trzydzieści cykli zajmuje tylko kilka minut. Każdy cykl podwaja ilość DNA. Po trzydziestu rundach masz ponad miliard kopii. Z jednego łańcucha źródłowego.
Zdrada na 300 milionów dolarów
Mullis otrzymał premię. 10 000 dolarów. To wszystko.
Cetus Corp. posiadał prawa do PCR. Opatentowała to. Kontrolował ją. W 1986 roku Mullis opuścił firmę. Był gorzki. Poczuł się oszukany. Firma sprzedała te prawa za 300 milionów dolarów.
Trzysta milionów dolarów. Mullis otrzymał premię i odprawę. Reszta zniknęła na kontach firmowych. Nigdy nie widział nawet ułamka fortuny, którą wygenerował jego wynalazek.
W latach 1986-1988 pracował w firmie Xytronyx, Inc. w San Diego na stanowisku dyrektora ds. biologii molekularnej. Potem został freelancerem. Ordynacyjny. Wędrowny. Zaczął surfować. Ocean zastąpił stół laboratoryjny.
Dlaczego PCR wszystko zmienił
Aplikacje są wszędzie. Prawdopodobnie masz styczność z PCR na co dzień, nie zdając sobie z tego sprawy.
W medycynie jest potężnym narzędziem diagnostycznym. Lekarze mogą wykryć infekcje bakteryjne lub wirusowe na podstawie małych próbek. Nie ma potrzeby hodowania bakterii przez kilka dni. Po prostu amplifikuj materiał genetyczny. Badanie na choroby genetyczne. Anemia sierpowata. pląsawica Huntingtona. PCR je wykrywa. Szybko.
Medycyna sądowa na tym polega. Na miejscach zbrodni jest niewiele dowodów. Włosy. Kropla krwi. Ślady plemników. PCR wzmacnia to, co tam jest. Identyfikuje podejrzanych. Identyfikuje ofiary. Zamyka sprawę.
Używają go także biolodzy ewolucyjni. Pozyskują mikroskopijne ilości DNA ze skamieniałości. Starożytne gatunki. Wymarłe ssaki. PCR sprawia, że te starożytne wątki są czytelne. Jest także kluczowym narzędziem w sekwencjonowaniu DNA.
Trudna osoba
Mullis był geniuszem. On też był trudny. Miał charakter bojowy. W Cetus pokłócił się z kolegami. Pokłóciłem się z przełożonymi. Rozmowa z nim nie była przyjemna.
Jego życie osobiste było chaotyczne. Agresywnie ścigał kobiety. Do swoich prezentacji naukowych włączał zdjęcia nagich kobiet. To nie była tylko ekscentryczność. To był nawyk przekraczania granic. Przeżył trzy rozwody. Ślub po raz czwarty.
Miał kontrowersyjne poglądy. Odrzucił zmiany klimatyczne. Zaprzeczył, jakoby HIV powodował AIDS. Nie były to stanowiska naukowe. To były osobiste przekonania. Niektórzy nazywali je teoriami spiskowymi. Inni nazywali go buntownikiem. Większość naukowców chciała, żeby trzymał się chemii.
Jego autobiografia Dancing Naked in the Field of the Mind (1997) opowiedziała, jak było. Pisał o jeździe. O wizjach. O złości na Cetus. O surfowaniu. O narkotykach. O samotności.
PCR znajduje się w zestawie do testu genetycznego. To jest w twoim dochodzeniu kryminalistycznym. Jest to w twojej dokumentacji medycznej. Mullis zbudował silnik. Nie otrzymał żadnych tantiem. Nie zyskał sławy w tradycyjnym tego słowa znaczeniu. Otrzymał Nagrodę Nobla. I złożone dziedzictwo.
DNA kopiuje się samo. Człowiek nie. Zniknął. W fale. W historii. W miliardach kopii, które stworzył.
