Кэри Маллис не просто изменил науку. Он случайно переосмыслил то, как мы смотрим на саму жизнь. Родившись в Ленойре, Северная Каролина, в 1944 году, он умер в Ньюпорт-Бич, Калифорния, в 2019 году. Но его наследие не в его биографии. Оно в каждой лабораторной диагностике и криминалистической службе на Земле. Он разделил Нобелевскую премию по химии 1993 года. За что? За полимеразную цепную реакцию. ПЦР. Это простой трюк. Возьмите крошечный фрагмент ДНК. Скопируйте его миллиарды раз. Сделайте это за несколько часов.
До этого получить достаточно ДНК для исследований было кошмаром. Это было медленно. Дорого. Сложно. Маллис исправил это.
Случайный гений
Маллис не всегда был «крысой» в лаборатории. Получив степень доктора биохимии в Калифорнийском университете в Беркли в 1973 году, он ушел из науки. Наука не звала его. Он хотел писать художественную литературу. Он работал в пекарне. Два года. Он месил тесто вместо нуклеотидов.
Затем он вернулся. Он занял исследовательские посты в различных университетах. В 1979 году он устроился в компанию Cetus Corp. в Калифорнии. Эта биотехнологическая фирма стала сценой для его самого важного момента.
Он разработал ПЦР в 1983 году. Идея не обрушилась на него как гром среди ясного неба. Она пришла к нему во время вождения. В одиночку. По извилистым горным дорогам через Калифорнию. Он ехал быстро. Думая о ДНК. Он начал видеть цепи свернутых молекул. Электрические цвета в его сознании. Он представил себе структуру. Он понял, что ее можно копировать. Многократно. Экспоненциально.
«Функционально трезвый», — позже написал Маллис, — он видел электрические видения ДНК во время вождения, что напрямую привело к концепции ПЦР.
Он утверждал, что время, проведенное за синтезом и употреблением ЛСД в Беркли, открыло его разум. Вызвало ли это химическое туманное состояние озарение или нет, результат был реальным.
Химия копирования
Итак, как работает ПЦР? Она опирается на четыре основных ингредиента. Никакой магии. Только химия.
Во-первых, вам нужна матричная ДНК. Это двухцепочечный сегмент, который вы хотите скопировать. Во-вторых, вам нужны праймеры. Это короткие одноцепочечные фрагменты ДНК. Они соответствуют определенным участкам на матрице. В-третьих, вам нужны нуклеотиды. Базовые строительные блоки ДНК. В-четвертых, вам нужен фермент полимераза. Этот фермент строит новые цепи.
Процесс представляет собой цикл. Нагрев. Охлаждение. Повторение.
Нагрейте смесь. ДНК-цепи разделяются. Охладите. Праймеры прикрепляются к своим комплементарным участкам. Полимераза вступает в дело. Она добавляет нуклеотиды к праймерам. Теперь у вас есть две двухцепочечные молекулы.
Сделайте это снова. И снова. Тридцать циклов занимают всего несколько минут. Каждый цикл удваивает количество ДНК. После тридцати раундов у вас есть более миллиарда копий. Из одной исходной цепи.
Предательство на 300 миллионов долларов
Маллис получил бонус. 10 000 долларов. Вот и всё.
Компания Cetus Corp. владела правами на ПЦР. Она запатентовала ее. Контролировала ее. В 1986 году Маллис покинул компанию. Он был горьким. Он чувствовал себя обманутым. Компания продала эти права за 300 миллионов долларов.
Триста миллионов долларов. Маллис получил бонус и выходное пособие. Остальное исчезло в корпоративных счетах. Он никогда не увидел и доли состояния, которое породило его изобретение.
С 1986 по 1988 год он работал в компании Xytronyx, Inc. в Сан-Диего в должности директора по молекулярной биологии. Затем он стал фрилансером. Консультирование. Блуждание. Он начал серфинг. Океан заменил лабораторный стол.
Почему ПЦР изменила всё
Применения повсюду. Вы, вероятно, взаимодействуете с ПЦР ежедневно, не осознавая этого.
В медицине это мощный диагностический инструмент. Врачи могут выявить бактериальные или вирусные инфекции по крошечным образцам. Нет необходимости выращивать бактерии в течение нескольких дней. Просто амплифицируйте генетический материал. Проверка на генетические расстройства. Серповидноклеточная анемия. Хорея Гентингтона. ПЦР обнаруживает их. Быстро.
Криминалистика полагается на нее. На местах преступлений мало улик. Волос. Капля крови. Следы спермы. ПЦР амплифицирует то, что есть. Она идентифицирует подозреваемых. Идентифицирует жертв. Приносит закрытие дела.
Эволюционные биологи тоже используют ее. Они извлекают микроскопические количества ДНК из окаменелостей. Древние виды. Вымершие млекопитающие. ПЦР делает эти древние нити читаемыми. Это также ключевой инструмент в секвенировании ДНК.
Сложный человек
Маллис был гениальным. Он также был трудным. У него был боевой характер. В Cetus он спорил с коллегами. Спорил с начальством. Он не был приятным в общении.
Его личная жизнь была хаотичной. Он агрессивно преследовал женщин. Он включал фотографии обнаженных женщин в свои научные презентации. Это не было просто эксцентричностью. Это была привычка переступать границы. Он прошел через три развода. Выйдя замуж в четвертый раз.
Он придерживался спорных взглядов. Он отвергал изменение климата. Он отрицал, что ВИЧ вызывает СПИД. Это не были научные позиции. Это были личные убеждения. Некоторые называли их теориями заговора. Другие называли его бунтарем. Большинство ученых просто хотели, чтобы он придерживался химии.
Его автобиография, «Танцуя нагой в поле разума» (1997), изложила всё как есть. Он писал о вождении. О видениях. Об гнева на Cetus. О серфинге. О наркотиках. О одиночестве.
ПЦР есть в вашем наборе для генетического теста. Она есть в вашем криминалистическом расследовании. Она есть в вашей медицинской карте. Маллис построил двигатель. Он не получил роялти. Он не получил славу в традиционном смысле. Он получил Нобелевскую премию. И сложное наследие.
ДНК копирует себя. Человек нет. Он исчез. В волны. В истории. В миллиарды копий, которые он создал.
