Кэри Муллис

Кэри Муллис — американский биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии 1993 года, наиболее известный как изобретатель полимеразной цепной реакции (ПЦР). Эта технология, позволяющая многократно копировать (амплифицировать) определённые участки ДНК, произвела революцию в молекулярной биологии, генетике, медицине и криминалистике. Помимо научных достижений, Муллис был известен своими неортодоксальными взглядами, скептицизмом в отношении общепринятых научных теорий (в частности, относительно ВИЧ/СПИДа и глобального потепления) и увлечением психоделиками.

Ранние годы и образование

Кэри Бэнкс Муллис родился 28 декабря 1944 года в Ленуаре, штат Северная Каролина, США. Его отец, Сесил Бэнкс Муллис, был торговцем мебелью, а мать, Бернис Баркер Муллис, — домохозяйкой. Детство будущего учёного прошло в городе Колумбия, Южная Каролина. С ранних лет он проявлял интерес к химии и биологии, проводя эксперименты в домашней лаборатории.

В 1962 году Муллис поступил в Технологический институт Джорджии, где в 1966 году получил степень бакалавра по химии. Затем он продолжил обучение в Калифорнийском университете в Беркли, где в 1972 году защитил докторскую диссертацию (Ph.D.) по биохимии. Его диссертация была посвящена структуре и свойствам белков, в частности, исследованию структуры белка миоглобина. После получения докторской степени Муллис занимался постдокторальными исследованиями в области молекулярной биологии и кардиологии, в том числе в Канзасском университете и Калифорнийском университете в Сан-Франциско.

Изобретение полимеразной цепной реакции (ПЦР)

Предпосылки и открытие

В 1979 году Муллис перешёл на работу в компанию Cetus Corporation (Эмеривилл, Калифорния), одну из первых биотехнологических фирм, занимавшуюся синтезом олигонуклеотидов и разработкой методов генной инженерии. В 1983 году, работая над синтезом коротких фрагментов ДНК, Муллис задумался о способе многократного копирования определённого гена. Согласно его собственному рассказу, идея ПЦР пришла к нему во время ночной поездки на автомобиле по шоссе 128 в Калифорнии. Он представил себе процесс, в котором два коротких синтетических фрагмента ДНК (праймеры) могут использоваться для многократного копирования участка ДНК, расположенного между ними, с помощью фермента ДНК-полимеразы.

Первоначально коллеги Муллиса скептически отнеслись к его идее, считая её либо неработоспособной, либо уже известной. Однако Муллис продолжал экспериментировать, и в декабре 1983 года он успешно продемонстрировал амплификацию фрагмента ДНК. Первый эксперимент был проведён с использованием фрагмента гена бета-глобина человека и ДНК-полимеразы из бактерии E. coli (фрагмент Кленова). Процесс был трудоёмким, так как полимераза разрушалась при высоких температурах, необходимых для разделения цепей ДНК, и её приходилось добавлять вручную после каждого цикла нагревания.

Развитие и коммерциализация

В 1985 году Cetus Corporation подала заявку на патент на ПЦР, а в 1986 году была опубликована статья Муллиса и его коллег в журнале Science (Mullis et al., 1986). Ключевым усовершенствованием стало использование термостабильной ДНК-полимеразы, выделенной из бактерии Thermus aquaticus (Taq-полимераза). Это позволило автоматизировать процесс, так как фермент выдерживал многократные циклы нагревания до 95°C. В 1988 году компания Cetus представила первый автоматический термоциклер — прибор для проведения ПЦР.

Изобретение ПЦР стало одним из важнейших событий в молекулярной биологии. Технология позволила:

• Клонировать гены без использования бактерий.
• Диагностировать наследственные заболевания (например, серповидно-клеточную анемию, муковисцидоз).
• Выявлять инфекционные агенты (ВИЧ, гепатит, туберкулёз) с высокой чувствительностью.
• Проводить судебно-медицинскую экспертизу (ДНК-дактилоскопия), позволяя идентифицировать личность по микроскопическим образцам ДНК.
• Исследовать древнюю ДНК (археология, палеонтология).

Признание

В 1993 году Кэри Муллис был удостоен Нобелевской премии по химии «за изобретение полимеразной цепной реакции». Нобелевский комитет отметил, что ПЦР «позволила решить фундаментальные проблемы молекулярной биологии и открыла новые возможности для генетической диагностики, судебной медицины и эволюционной биологии». Премию он разделил с канадским биохимиком Майклом Смитом, который разработал метод сайт-направленного мутагенеза.

Другие научные и коммерческие проекты

Помимо ПЦР, Муллис участвовал в нескольких других проектах. В 1980-х годах он работал над синтезом олигонуклеотидов и созданием автоматических синтезаторов ДНК. После ухода из Cetus в 1986 году он консультировал различные биотехнологические компании, а также основал собственную компанию, занимавшуюся разработкой методов диагностики и лечения.

В 1990-х годах Муллис заинтересовался альтернативной медициной и химией природных соединений. Он исследовал свойства галлюциногенных грибов и других психоактивных веществ, утверждая, что они могут иметь терапевтическое применение. В 1998 году он опубликовал книгу «Танец с молекулами: как наука помогает понять жизнь» (Dancing Naked in the Mind Field), в которой описал свою жизнь, научные открытия и неортодоксальные взгляды.

Скептицизм и противоречивые взгляды

Кэри Муллис был известен своей склонностью к скептицизму в отношении ряда научных консенсусов. Его взгляды вызывали критику со стороны научного сообщества.

ВИЧ/СПИД

Муллис был одним из самых известных скептиков в отношении связи между вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и синдромом приобретённого иммунодефицита (СПИД). Он утверждал, что доказательства этой связи недостаточны, и что ВИЧ, возможно, является безвредным вирусом, а СПИД вызывается другими факторами, такими как употребление наркотиков, недоедание или побочные эффекты лекарств. Научное сообщество, включая Всемирную организацию здравоохранения и Центры по контролю и профилактике заболеваний США, многократно опровергало эти утверждения, указывая на огромное количество эпидемиологических, вирусологических и клинических данных, подтверждающих роль ВИЧ в развитии СПИДа. Муллис не был вирусологом и не проводил собственных исследований в этой области.

Глобальное потепление

Муллис также выражал скептицизм в отношении антропогенного глобального потепления. Он утверждал, что изменения климата являются естественными и не связаны с выбросами парниковых газов. Эта позиция противоречит консенсусу подавляющего большинства климатологов и межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Другие взгляды

Муллис интересовался паранормальными явлениями, астрологией и теориями заговора. Он утверждал, что имел контакт с инопланетянами и что правительство США скрывает информацию об НЛО. Эти взгляды, наряду с его скептицизмом в отношении ВИЧ/СПИДа, привели к тому, что многие учёные и журналисты воспринимали его как маргинальную фигуру, несмотря на его нобелевское открытие.

Личная жизнь и смерть

Кэри Муллис был женат трижды. У него было трое детей. Он был известен своим эксцентричным поведением, любовью к серфингу и психоделикам. В своей автобиографии он описывал употребление ЛСД и утверждал, что это помогало ему в научных размышлениях.

Кэри Муллис скончался 7 августа 2019 года в Калифорнии в возрасте 74 лет. Причиной смерти, по сообщениям его семьи, стала пневмония, осложнённая сердечной недостаточностью.

Наследие

Несмотря на противоречивые взгляды, изобретение ПЦР остаётся одним из величайших научных достижений XX века. Технология стала незаменимым инструментом в молекулярной биологии, медицине, криминалистике и других областях. Без ПЦР невозможно представить современную диагностику инфекционных заболеваний, генетическое тестирование, судебно-медицинскую экспертизу и многие другие направления. ПЦР также сыграла ключевую роль в секвенировании генома человека и в разработке методов генной терапии. Вклад Кэри Муллиса в науку, несмотря на его личные особенности, признаётся фундаментальным.

Источники

• Mullis, K. B., et al. (1986). "Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction." Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 51, 263-273.
• Mullis, K. B. (1990). "The unusual origin of the polymerase chain reaction." Scientific American, 262(4), 56-65.
• Mullis, K. B. (1998). Dancing Naked in the Mind Field. Pantheon Books.
• Rabinow, P. (1996). Making PCR: A Story of Biotechnology. University of Chicago Press.
• Нобелевский комитет. (1993). "The Nobel Prize in Chemistry 1993: Kary B. Mullis, Michael Smith." Nobel Lectures.