Голодный ген - Эллен Шелл

«Мы уже не сомневались, что он там, и проверили в этой области буквально каждый экспрессированный ген», — говорит Чзан. Экспрессия гена подтверждается наличием информационной РНК (и-РНК), молекулы, имеющей близкое отношение к ДНК: и-РНК транскрибирует и транспортирует копию ДНК, снятую с ее интронов. Слепок этот становится трафаретом для производства белка. В случае с ob нормальный белок длиннее видоизмененного, который преждевременно прекращает свое действие и порождает в результате ob-фенотип, иначе говоря, ob-телосложение.

Исследовав великое множество экспрессированных генов, Чзан обнаружила один, ДНК которого несла в себе преждевременный стоп-сигнал, а это указывало на мутацию. Особенно воодушевляло то, что мутированный ген был найден в жировой клетке! «Мы тщательно изучили его и выделили секреторный белок, информация о котором была закодирована в гене. Всего лишь небольшая молекула, функционирующая как гормон», — гордо рассказывает И-инин.

Небольшая молекула имела все признаки столь трудноуловимого колемановского фактора насыщения: белок, продуцируемый жировой тканью, информация о котором закодирована в гене, подвергшемся мутации у ob-мышей. Но до тех пор пока гипотеза не прошла проверку в опытах с другими животными, нельзя было с уверенностью утверждать, что это именно ob-ген. Некоторое время спустя удалось установить фактическое существование двух форм данной мутации: одна из них, ob2j, не продуцировала фактор насыщения; другая, ob, производила искаженную, не способную к правильной работе его версию. Обе формы наличествовали в организме ob-мышей. Теперь следовало установить, присутствует ли соответствующая и-РНК у каждого из двух типов мышей-мутантов — то есть понять, произошла ли на самом деле у мутантных грызунов экспрессия ob-гена.

«В пятницу, 6 мая, я спланировала эксперимент на гене нормальной мыши, чтобы сравнить его с геном мутантной, — говорит Чзан, — и на следующий день, в субботу, пришла в лабораторию со своей дочерью Ирэн…»

Выяснилось, что грызуны с мутацией ob2j не продуцировали никакой и-РНК вообще, тогда как мыши с мутацией ob производили ее. «Тогда я на 90 % уверилась: у нас в руках тот самый долгожданный ген. Побежала к Фридману и сообщила ему об этом. „Ирэн принесла нам удачу!“ — сказал Джефф».

Для подтверждения открытия оставалось провести заключительный эксперимент: с помощью нозерн-блотинга (метода определения специфических участков информационной РНК в клетках) установить количество и-РНК, продуцируемого мутантным ob-геном. Проведение опыта Фридман поручил Маргарите Маффеи. Она довела работу до половины и в субботу отправилась на свадьбу к друзьям. Но Джефф не мог ждать до понедельника. «Я позвонил ей домой, оставил на автоответчике сообщение и, примчавшись в лабораторию, как следует порылся у нее в столе, — рассказывает он. — Нашел все, что нужно, и завершил начатый эксперимент». В шесть часов воскресного утра результаты были готовы.

Жировые клетки ob-мутантов продуцировали и-РНК в гораздо большем количестве, чем клетки нормальных мышей, но, участвуя в синтезе белка, она продуцировала укороченную, нефункционирующую его версию, сразу же разрушавшуюся. Клетки ob2j мутантов вообще не продуцировали белок. Увидев это, Фридман понял, что наконец добрался до своего сокровища. Две различные мутации ob-гена имели разные уровни адипоцит-специфической и-РНК. Сам же ген, несущий информацию о ней, оказался именно в том месте, которое участники исследования гипотетически предназначили ему на генетической карте. «Я смотрел и не мог нарадоваться: вот он, наш ob, прямо здесь, на геле! — и сейчас не может скрыть волнения Джефф. — Вы знаете, что такое душевное просветление? Тогда я ощущал его сильнее, чем когда-либо в жизни».

Первым человеком, с которым Фридман поделился новостью, была Лили Сафани, его будущая жена. Затем он позвал Джеймса Дарнелла и поблагодарил его за постоянную помощь и поддержку. Ни Руди Лейбл, ни Натан Бахари, ни Дуг Колеман, ни другие коллеги, посвятившие проекту годы жизни и массу сил, такой чести тогда не удостоились. Джефф решил, что с этим можно подождать. Были дела и более неотложные.

Фридман — страстный баскетбольный болельщик. Он может безошибочно назвать результаты встреч, проходивших десятилетия назад. В то воскресенье Джефф с кузинами, владелицами лицензии на «Вейт вотчез» в Нью-Джерси, собирался пойти на игру между «Никс» и знаменитыми «Чикаго буллз». Открытый турнир. В матчах этой серии ньюйоркцы еще никогда не выигрывали у чикагцев. Фридман и сейчас, шесть лет спустя, помнит, что места были в третьем ряду, а защитник Джон Старкс «обладал феноменальным броском» — куда там Майклу Джордану! — и, обойдя защиту противника, вывел команду вперед на сорок четвертой секунде. После игры Фридман пригласил Лили Сафани и кого-то из приятелей распить за победу бутылочку шампанского в «Таверне Пита», легендарном баре: считается, что именно здесь О. Генри написал свой самый известный рассказ — «Дары волхвов». В нем повествуется о том, как молодой человек продает бесконечно дорогие ему фамильные карманные часы, чтобы купить возлюбленной в подарок на Рождество изысканный гребень. Она же тем временем, собираясь подарить любимому цепочку для часов, остригает и продает роскошные волосы. Трогательные дары оказываются бессмысленными; но вряд ли в тот вечер мысли Фридмана занимала трагикомедия ошибок — он праздновал свой триумф.

Следующим утром Джефф сговорился с Лейблом и пригласил его в лабораторию для ознакомления с открытием. Руди высоко оценил результаты и пообещал хранить их в секрете, пока не будет определена последовательность оснований в гене, что даст возможность подготовить итоговую публикацию. Следовало спешить: другие группы ученых буквально наступали на пятки и могли опередить коллектив Фридмана. «Какой-то молодой японец уже опубликовал краткий обзор о поисках того же гена», — вспоминает Джеффри. Близки к успеху были лаборатории в Сан-Франциско и Сиэтле, а также бостонские коллеги, об усилиях которых Фридман узнает только задним числом. Все они продвинулись не столь далеко, как команда Джеффа, но полной определенности не существовало, так как исследования велись в обстановке секретности. «Мы тоже не грешили излишней открытостью», — признается Фридман. Шесть последующих месяцев он сам и его сотрудники провели, скрупулезно уточняя детали, касающиеся ob-гена и его мутаций. Они выстроили точную последовательность пар оснований и обнаружили, что в ob-гене закодирована информация о белке, состоящем из 167 аминокислот, и локализовашг его человеческий аналог — слегка отличающуюся версию, которую назвали ob. Они выяснили, что мутация ob2j образовывалась из-за изменения в одной-единственной паре оснований: при замене тимина цитозином. Именно эта пичтоясная на первый взгляд трансформация превращала нормальную во всех других отношениях мышь в тяжеловесную ob.

Вскоре Дуг Колеман нанес очередной визит в Университет Рокфеллера, и Фридман поделился с ним новыми данными, когда они втроем с Руди Лейблом в прекрасном расположении духа направлялись перекусить в немецкий ресторан. Предоставим слово Колеману: «Казалось, Джеффри летит по воздуху. Он рассказал мне про обнаружение ob, но попросил не особенно об этом распространяться, потому что беспокоился о сохранении приоритета. Я был несколько удивлен. Мне казалось и кажется, что подобную информацию следовало как можно быстрее донести до всех и каждого, а не хранить за семью печатями. Дело ведь не в первенстве, а в возможности помочь людям. Мир должен знать о таких открытиях».

Обложка журнала «Нейчер» за 1 декабря 1994 г. анонсировала опубликованную на страницах этого номера статью «Позиционное клонирование мышиного гена ожирения и его человеческого гомолога». Днем раньше Джефф зарегистрировал патент на открытие. На обложке красовалась цветная фотография лабораторных весов, на одной чаше которых сидела тучная мышь, а на другой — обычная. Первая явно перевешивала. Фридман был указан как заглавный автор статьи, на втором месте стояло имя И-ин Чзан, далее шли Проэнца, Маффеи и два лабораторных техника. В примечании после статьи петитом указывалось, что «полезную помощь на ранних стадиях работы» оказали Лейбл, Бахари — и Лили, которая в исследованиях вовсе не участвовала, но зато была невестой Джеффа.

Руди шокировало такое распределение ролей. Он трудился над генетической картой, добыл львиную долю грантов, был мозговым центром проекта, пять лет вместе с Натаном Бахари сплачивал группу — и вот вам благодарность. «Разумеется, имелись все основания предполагать, что наши с Натаном имена будут фигурировать в основном тексте, — пожимает он плечами. — Столкнувшись с обратным, я, конечно, был весьма болезненно задет». Лейбл и Бахари считают: Фридман аттестовал их полезными помощниками «на ранних стадиях работы» вполне обдуманно и осознанно, отодвигая коллег от получения кредитов и возможной престижной премии за открытие.