Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов - Сванте Пэабо

Будучи участником множества проектов по использованию ПЦР для изучения древних ДНК, я сосредоточился на технических тонкостях их выделения. Я обобщил и подытожил опыт, накопленный за годы работы в Упсале, Цюрихе, Лондоне, и опубликовал рукопись в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)[14]. По сути, в статье было написано, что фрагменты ДНК из древних образцов получаются обычно короткими, содержат множество химических повреждений, часто соединяются друг с другом. Степень разложения ДНК так или иначе ограничивает возможности ПЦР. Самое главное, оказалось невозможно получить сколько-нибудь длинные фрагменты древних ДНК. Больше 100–200 нуклеотидов не удавалось собрать в цепочку. Еще я обнаружил, что если у меня было очень мало относительно длинных молекул или же все молекулы были короткими, так что ДНК-полимераза не могла без перерывов переходить от одного праймера к другому, то “сшивались” вместе короткие случайные отрезки ДНК. В результате выходили Франкенштейновы комбинации, никогда не существовавшие в изначальном геноме древнего организма. Формирование такой химерной молекулы – я назвал ее “прыжок ПЦР” – представляет значительное техническое осложнение и может запутать результат секвенирования. Я описал “прыжок” в двух статьях, но совершенно не учел возможного размаха его последствий. Как это часто случается, сам процесс “сшивания” использовал несколько лет спустя Карл Штеттер для вполне практического применения: он соединил фрагменты разных генов и получил новые “мозаичные” гены со способностью создавать белки с заданными свойствами. Именно это приложение моих работ – о котором я даже не подумал, будучи полностью погруженным в прошлое – стало основой для целой области биотехнологии.

В лаборатории все было прекрасно, работа шла своим чередом, и для меня стали постепенно вырисовываться и границы возможностей новых методов, и ограничения, налагаемые сохранностью ископаемой ДНК. Во-первых, не в каждых древних остатках есть ДНК, пригодные для выделения и исследования даже с помощью ПЦР. И больше того, совсем немногие образцы содержат подходящие для амплификации и секвенирования ДНК, если только образец не приготовили сразу после смерти животного. Во-вторых, в сохранных ДНК из-за разложения удается выделить только цепочки длиной в 100 или 200 нуклеотидов. В-третьих, амплифицировать ядерную ДНК оказалось практически невозможно. Так что мои грезы упсальских времен, как я отыскиваю длинную цепочку ядерной ДНК, оставались несбывшейся мечтой.

И в лаборатории, и вне ее стен я жил полной жизнью. Меня всегда привлекали и мужчины, и женщины, в Швеции я активно участвовал в движении за права гомосексуалистов. В Калифорнии в то время происходила вспышка эпидемии СПИДа, которая унесла жизни множества молодых мужчин. Я чувствовал, что должен что-то сделать, как-то помочь, и вступил добровольцем в местный СПИД-проект. Мне открылись две замечательные стороны американского общества: способность к самоорганизации и волонтерство – и то и другое не часто встретишь в Европе. И тем не менее, несмотря на все радушие американцев и научные возможности, я хотел когда-нибудь вернуться в Европу. И так вышло, что дальнейшее направление моего пути определила девушка. Барбара Вильд, немецкая аспирантка-генетик, красавица, умная и энергичная, приехала в Беркли на стажировку по рекомендации Вальтера Шаффнера. Он же и познакомил нас. У нас случился короткий, очень страстный роман, который продолжался и после ее возвращения в ее родной Мюнхен. Я использовал каждую возможность приехать в Европу; однажды мы встретились в Венеции и провели вместе необычайно забавные романтические выходные. Моя эмоциональная жизнь с юношества была завязана в основном на гетеросексуальных мужчин, которые время от времени оказывались ближе, чем просто друзья. С ними я никогда не мог себе позволить открыто выказывать чувства, и поэтому гулять с Барбарой по Венеции, не скрываясь, было просто восхитительно.

Чтобы придавать своим частым отлучкам в Мюнхен налет “научности”, я несколько раз приезжал на факультет генетики в Университет Людвига-Максимилиана, где училась Барбара. Однажды я даже провел там семинар по моим экспериментам с древней ДНК. После семинара Герберт Йекле, молекулярный биолог, предложил мне занять должность ассистента профессора, освобождавшуюся через два месяца. Я согласился, ведь это давало бы мне возможность постоянно находиться около Барбары. Но в следующий приезд в Мюнхен я осознал, что у нее завязались отношения с ученым, работавшим, как и она, над изучением дрозофилы. И действительно, вскоре он стал ее мужем. Я же, прилетев обратно в Беркли, изо всех сил постарался забыть и Барбару, и Мюнхен.

Полгода спустя я серьезно занялся поисками работы в Европе. Я съездил в Кембридж, где мне предложили место доцента; я побывал в Упсале и обсудил возможную ставку исследователя-лаборанта. И вот однажды Германия вновь появилась в моей жизни, теперь в форме предложения от Чарльза Дэвида, американца по рождению, декана факультета биологии в Мюнхене. Не буду ли я так любезен обдумать предложение должности теперь уже профессора, а не ассистента?

Да, это означало огромный карьерный рост. Обычно ученому приходится немало лет проработать ассистентом, прежде чем ему предлагают стать профессором. Такой статус приносит не только общественное уважение, но и деньги на исследования, лабораторию, персонал. Тем не менее я сомневался. О Германии я ничего не знал, кроме того, что здесь зародилась одна из самых уродливых идеологических систем в мире. Я понятия не имел, смогу ли вписаться в общество и не создаст ли дополнительных проблем моя бисексуальная ориентация. В конце концов Чарли и Герберт убедили меня, что в Мюнхене все прекрасно во всех отношениях, и я решил попробовать. Созрел план: воспользуюсь возможностями, которые дает профессорская должность, поработаю на совесть, тогда через несколько лет и в Швецию можно будет перебраться. Я принял предложение и одним ранним утром в январе 1990 года прибыл в Мюнхен с двумя большими чемоданами. Я был готов к независимой научной деятельности в этом новом для меня, пугающем мире.

Глава 4

Динозавры в лаборатории

Процесс организации лаборатории кого угодно заставит содрогнуться, да еще в первый раз, да еще в незнакомой обстановке… А она оказалась незнакомой вдвойне. Начать с того, что все здесь было пронизано немецкой историей. Здание, где мне предстояло работать, университетский Институт зоологии, было построено и передано университету в дар фондом Рокфеллера во времена Великой депрессии в 1930- х годах. Американцы разбомбили здание во время войны, и фонд впоследствии восстановил его. Таким образом, институт сам по себе олицетворял непростые и многогранные отношения между Германией и Америкой, этакий маятник с размахом от войны до согласия. Институт располагался между железнодорожной станцией и комплексом зданий, возведенных Гитлером для штаба нацистской партии. Ходили слухи, что станцию и штаб соединял подземный тоннель. Не знаю, правда ли это, но в образе того тоннеля сошлись мои страхи о подспудном, затаившемся фашизме.

Следующей необычной стороной дела стала собственно специализация института – зоология. Я никогда не изучал зоологию и даже биологией не занимался на университетском уровне, только медициной, так как по шведским правилам можно поступить в медицинский институт прямо из школы. Пробелы в образовании вскрылись почти сразу по приезде, когда один профессор постарше спросил, не пожелаю ли я читать курс систематики насекомых в следующем семестре. Я только прилетел, еще не перестроился на европейское время, мысли мои занимали самые разные проблемы, поэтому я, особенно не задумавшись, выразил удивление, с чего вдруг институт зоологии занимается какими-то насекомыми, то есть не очень-то животными. В моем представлении животные – это которые с лапками, пушистые, желательно с большими ушами. Профессор воззрился на меня в замешательстве и быстро молча удалился. Мне было ужасно стыдно, что я свалял такого дурака в первую же неделю. С другой стороны, инцидент этот имел и положительный результат: больше никто ни разу не предложил мне читать энтомологию или систематику.

Пока обустраивался, я узнал, что попал на место предшественника, который неожиданно умер от отравления. Передо мной стояла непростая задача заслужить благосклонность его бывших коллег, многие из которых видели во мне неопытного эксцентричного иностранца, в некотором роде самозванца-захватчика. Однажды все эти скрытые кривотолки выплыли наружу в неприятном столкновении с заслуженным профессором Хансйохемом Аутрумом, научным руководителем покойного. Профессор Аутрум являлся влиятельной фигурой в немецкой зоологии; когда я приехал в Мюнхен, он все еще выпускал довольно известный биологический журнал Naturwissenschaften, и его кабинет размещался на одном этаже с моей лабораторией. В первые дни, сталкиваясь с ним на лестнице, я сердечно здоровался, но он просто не отвечал. После этого он во всеуслышание – а мне рассказал об этом мой лаборант – жаловался, что, мол, многие молодые немецкие ученые сидят без работы, а университетское начальство нанимает “всякую международную шушеру”. Ну я и решил с того момента не обращать на него внимания. Много лет спустя, уже после его смерти, я стал членом престижной немецкой организации, в коей состоял и он, и мне довелось читать его некролог. Автор некролога упомянул, что до 1945 года профессор Аутрум был членом не только нацистской партии, но и штурмовых отрядов СА и вдобавок преподавал национал-социалистическую идеологию в Берлинском университете. И хотя обычно мое стремление всем нравиться даже несколько чрезмерно, но в этом случае я задним числом обрадовался, что такой персонаж не пожелал стать моим другом.