Текст книги "Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК"

Глава 3
Дирижеры генома

“Мы открыли секрет жизни!” Рассказывают, что именно этим гордым восклицанием Фрэнсис Крик (1916-2004) в пабе “Орел” в Кембридже оповестил Джеймса Уотсона и весь остальной мир о начале эры ДНК. Через год, в 1953-м, научное объявление об этом открытии было сделано совсем в другом тоне. Статью в знаменитом журнале Nature Уотсон и Крик начали в характерной для британцев чрезвычайно сдержанной манере, которой с тех пор многие подражают. Как они отмечали, их открытие “содержит новые элементы, имеющие значительный биологический интерес”.

Оба объявления ознаменовали открытия, которые следующие поколения восприняли как догму. Дуэт Уотсон – Крик создал модель структуры ДНК, продемонстрировав, что она существует в виде пары нитей, разделение которых позволяет синтезировать белок или новые копии ДНК. Таким образом, молекула ДНК делает две замечательные вещи: она содержит информацию, необходимую для синтеза белков, из которых состоит тело, а также передает эту информацию следующим поколениям.

Основываясь на результатах Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса, Уотсон и Крик обнаружили, что каждая нить ДНК состоит из других молекул, как ожерелье состоит из бусин. Эти молекулы, называемые основаниями, бывают четырех видов; их принято обозначать буквами А, Т, G и С. В каждой нити ДНК может содержаться миллиард букв, образующих последовательности типа AATGCCCTC с любым сочетанием четырех букв.

Это довольно уничижительная мысль: многое из того, что мы собой представляем, определяется последовательностью химических молекул. Но если вы думаете о ДНК как о носителе информации, можно сказать, что в каждой клетке нашего тела содержатся миллионы сверхмощных компьютеров. Человеческая ДНК представляет собой цепочку, содержащую примерно 32 миллиарда оснований. Эта цепочка разделена на хромосомы, свернутые и упакованные в ядре каждой клетки. ДНК очень плотно упакована, но если ее развернуть и соединить все фрагменты, каждая нить окажется длиной около шести футов[6]6
  То есть около 1,8 м.


[Закрыть]. И каждая из триллионов наших клеток содержит молекулу длиной шесть футов, скрученную так плотно, что она становится в десять раз меньше размера самой маленькой песчинки. Если развернуть ДНК из всех четырех триллионов клеток вашего тела и соединить их в одну нить, эта ДНК дотянется почти до Плутона.

В результате слияния яйцеклетки и сперматозоида в момент зачатия оплодотворенная яйцеклетка получает ДНК от обоих родителей. И так генетическая информация передается из поколения в поколение. Наша ДНК содержит ДНК наших биологических родителей, ДНК наших родителей – ДНК их родителей и т. д., до самого глубокого прошлого. ДНК обеспечивает непрерывную связь во времени между живыми существами. Одна из величайших догадок Дарвина состоит в применимости простого понятия о семейном родстве в более широком историческом масштабе. На молекулярном уровне это означает, что, если мы имеем общих предков с другими видами, следовательно, существовал непрерывный поток их ДНК в нашу ДНК. Как наша ДНК передается от одного поколения следующему, от родителей детям, так же она должна была передаваться от предковых видов потомкам на протяжении всех четырех миллиардов лет истории жизни на Земле. Если это так, ДНК представляет собой библиотеку, хранящуюся в каждой клетке каждого живого существа на планете. В последовательности всех этих А, Т, G и С должны быть записаны миллиарды лет эволюции живой природы. Самое трудное было научиться эти записи читать.

Эмиль Пукеркандль (1922-2013) родился в Вене в атмосфере идей, науки и искусства, поскольку среди его родственников были известные ученые, философы, художники и врачи. Когда в Германии к власти пришли нацисты, семья попыталась найти убежище в Париже и Алжире. Друзья познакомили их с Альбертом Эйнштейном, который использовал свои связи, чтобы юному Эмилю разрешили въехать в США на учебу. Пукеркандль оказался в Университете Иллинойса, в лаборатории, где занимались изучением белков. Он интересовался жизнью океанов и поэтому проводил лето в морских лабораториях США и Франции. Здесь внимание Пукеркандля привлекли крабы и те молекулярные механизмы, которые позволяют им расти и линять, превращаясь из малюсеньких зародышей во взрослых особей.

Пукеркандль занялся биохимией в правильное время. В конце 1950-х годов исследователи из Национальных институтов здравоохранения, а также Фрэнсис Крик, начали разгадывать смысл последовательностей букв А, Т, G и С. Каждая последовательность ДНК содержит инструкции для синтеза другой последовательности молекул. В зависимости от ситуации ДНК может служить матрицей для синтеза белка или копировать саму себя. Для синтеза белка последовательность букв А, Т, G и С транслируется в последовательность, состоящую из молекул другого типа – аминокислот. В свою очередь, разные последовательности аминокислот образуют разные белки. Существует 20 основных видов аминокислот, и любая из них может находиться в любой точке белковой последовательности. Такой способ кодирования позволяет создавать гигантское количество разных белков. Проведем простой расчет: если есть 20 аминокислот, которые могут соединяться в любом сочетании, а последовательность белка состоит примерно из юс аминокислот, получаем, что количество разных белков такой длины равно единице с 130 нулями. Но реальное количество возможных белков еще больше, поскольку мы выбрали для расчета белок сравнительно небольшой длины (100 аминокислот). Самый крупный белок в теле человека, титин, насчитывает 34350 аминокислот.

Постарайтесь запомнить, что ДНК состоит из последовательности оснований, обозначаемых буквами, и эта последовательность кодирует последовательность аминокислот, из которой формируется белок. Поскольку разные белки состоят из разных последовательностей аминокислот, последовательности ДНК кодируют самые разнообразные белки, что позволяет заново создавать живые организмы в каждом следующем поколении.

К концу 1950-х годов ученые научились определять аминокислотные последовательности разных белков и начали понимать, как они функционируют в организме. Эти открытия ознаменовали начало эпохи, когда ученые смогли анализировать структуру белков для понимания природы заболеваний. Например, при серповидно-клеточной анемии появляются аномальные красные клетки крови (эритроциты), которые живут всего от десяти до двадцати дней, тогда как здоровые эритроциты живут почти в десять раз дольше. Кроме того, серповидные клетки, как следует из названия, имеют специфическую форму. Из-за этой особенности они гораздо быстрее разрушаются в селезенке, чем нормальные эритроциты в форме диска. В результате при самой тяжелой форме серповидно-клеточной анемии почти в 70 % случаев больные умирают уже в трехлетием возрасте. Чем же различаются белки нормальных и аномальных эритроцитов? Одной-единственной аминокислотой в белковой цепочке: аминокислота глутамат в шестой позиции в последовательности белка заменена на аминокислоту валин. Минимальное изменение аминокислотной последовательности оказывает огромное влияние на структуру белка, на клетку, в которой содержится этот белок, и на жизнь людей с такими клетками.

Вдохновленный новыми возможностями биологии Цукеркандль обратился к изучению организмов, которые были в его морской лаборатории. Он предположил, что за линьку крабов при их превращении из маленьких зародышей в полноразмерных взрослых особей отвечают определенные белки. Он занялся изучением структуры белков и тем, как они контролируют дыхание, рост и линьку крабов.

Но затем научный рок изменил его жизнь. Лайнус Полинг (1901-1994), тогда еще лауреат Нобелевской премии только по химии, путешествовал по Франции и остановился в лаборатории биологии моря, чтобы увидеться с друзьями. Любитель белков и крабов Цукеркандль разыскал Полинга, скорее как фанатик ищет встречи с рок-звездой, нежели как ученый в поисках новой научной задачи. Но эта встреча изменила жизнь Цукеркандля и, в конечном итоге, всю науку.

К середине 1950-х годов Полинг уже открыл структуру кристаллов и фундаментальные свойства межатомных связей в молекулах и даже сформулировал молекулярную теорию общего наркоза. И проиграл Уотсону и Крику в гонке за определение структуры ДНК. Позднее он довольно много сил потратил на продвижение своей теории о пользе витамина С в борьбе с простудой и другими инфекционными заболеваниями.

Полинг вырос в Орегоне и учился в Орегонском сельскохозяйственном колледже[7]7
  Теперь Университет штата Орегон.


[Закрыть]. Я преклоняюсь перед его бесстрашием в науке. Я состою в отборочной комиссии нью-йоркского фонда, который финансирует проекты ученых и деятелей искусства в ключевые моменты в их карьере. Этот фонд начал свою деятельность с 1920-х годов, и в нем хранится информация обо всех когда-либо поступавших заявках на финансирование. Бюро фонда на Парк-авеню – сокровищница писем, документов и заявок Нобелевских лауреатов, писателей, танцоров и ученых всех мастей. Мой коллега из этого бюро знал о моих интересах, и однажды утром, придя на работу, я увидел на столе старую потрескавшуюся папку. Это была заявка Полинга 1920-х годов. В то время заявка должна была содержать университетские оценки и результаты защиты диссертации, чего теперь мы никогда не требуем. Меня особенно заинтересовали оценки. Там были и взлеты, и падения. Как можно догадаться, по геометрии, алгебре и химии были сплошные А[8]8
  В США пятибалльная система оценок от А (высший балл) до Е (низший балл), так что F соответствует двойке.


[Закрыть], по “кулинарии” стояла скромная С. По физкультуре на протяжении всех лет учебы были только Е На втором году обучения Полинг набрал один из самых высоких баллов в классе по программе о взрывчатых веществах. Позднее Полинг стал лауреатом второй Нобелевской премии: после Нобелевской премии по химии в 1954 году за расшифровку структуры белков в 1962 году он получил Нобелевскую премию мира за борьбу против распространения ядерного оружия. Высшие оценки по химии и взрывчатым веществам в какой-то степени предсказывали его судьбу.

Во время короткой беседы Полинг сумел разглядеть в Цукеркандле что-то особенное и пригласил его в Калифорнийский технологический институт (Калтех). Но у этого предложения была изнаночная сторона. Полинг не имел собственной лаборатории, поскольку в те годы большую часть времени проводил в разъездах, занимаясь антивоенной деятельностью. Поэтому Полинг пристроил Цукеркандля к своим коллегам, чья лаборатория была оснащена всем необходимым для проведения биохимических исследований. Но когда Цукеркандль попытался обсудить свою идею о работе с белками крабов, Полинг ее отмел. Уже более десяти лет Полинга интересовало влияние ядерного излучения на живые клетки. Одним из объектов исследований в рамках этого проекта был белок гемоглобин, который через кровь доставляет кислород из легких к клеткам тела. Полинг, мягко говоря, решил за Цукеркандля, что тот оставит увлечение крабами и посвятит время изучению гемоглобина. Хотя это решение полностью нарушало планы Цукеркандля, оно оказалось пророческим.

Цукеркандль исследовал гемоглобин животных разных видов, используя доступные в то время методы, которые, вообще говоря, были весьма ограниченны. Он не мог определять аминокислотную последовательность белков из разных видов животных, поэтому выделял их и с помощью довольно простых методов оценивал их размер и электрический заряд. Исходя из логичного предположения, что белки со сходной аминокислотной последовательностью должны иметь сходную молекулярную массу и электрический заряд, он использовал эти легко определяемые параметры в качестве меры сходства.

Цукеркандль обнаружил, что гемоглобины человека и шимпанзе ближе друг к другу по массе и заряду, чем к гемоглобинам лягушек и рыб. По его мнению, это простое измерение скрывало за собой нечто более важное. Он предположил, что сходство между белками людей и шимпанзе является результатом эволюции: причина сходства белков крови людей и приматов заключается в их близком эволюционном родстве. Когда Цукеркандль показал предварительные результаты заведующему лабораторией, его ждал неприятный сюрприз. Профессор оказался активным сторонником креационизма и не желал никаких эволюционных идей в стенах своей лаборатории. Цукеркандлю разрешалось там работать, но шеф отказывался связываться с публикацией, в которой говорилось, что люди и обезьяны – родственники. Казалось, двери закрылись в тот же момент, когда за ними забрезжил свет.

Но Цукеркандлю повезло. Полинга попросили написать статью для Festschrift в честь другого нобелевского лауреата и близкого друга Полинга – Альберта Сент-Дьердьи. Fest-schriften — это специальные юбилейные сборники научных журналов, посвященные выходу на пенсию знаменитых ученых. Обычно там публикуются статьи друзей и коллег. В таких сборниках редко появляется какая-нибудь важная научная информация, поскольку это скорее воспоминания, содержащие лишь намеки на новые идеи. Эти статьи обычно не рецензируются и потому содержат либо бесконечные комплименты в адрес знаменитости, либо данные, которые авторы не смогли опубликовать где-нибудь еще. Зная все это и желая поздравить знаменитого друга, Полинг кое-что придумал. Он предложил Цукеркандлю написать “нечто вопиющее”.

Это оригинальное решение позволило опубликовать одну из классических научных статей XX века.

Время для дерзаний в области биохимии было самое подходящее. Когда в конце 1950-х Цукеркандль попал в поле зрения Полинга, появились первые данные относительно аминокислотных последовательностей различных белков, и у Полинга был доступ к этим данным. До изобретения современных технологий секвенирования ДНК было еще далеко, но уже можно было определять аминокислотную последовательность белков, хотя это был трудоемкий и медленный процесс. Полинг раздобыл данные о последовательностях белков горилл, шимпанзе, человека и других организмов. Располагая этой новой информацией, Цукеркандль и Полинг были готовы заняться фундаментальным вопросом: что белки разных животных могут рассказать об их родственных связях? Первичные результаты Цукеркандля, основанные на анализе размера и заряда белков, указывали, что белки способны кое-что поведать об истории.

За столетие до каких-либо сведений о ДНК и последовательности белков Дарвин уже размышлял о чем-то подобном. Он предположил, что, если организмы объединены общим генеалогическим деревом, аминокислотные последовательности белков людей, других приматов, млекопитающих и лягушек должны отражать их эволюционную историю. Первые эксперименты Цукеркандля подсказывали, что это может быть правдой.

Гемоглобин оказался идеальным объектом для такого исследования. Все животные используют в метаболизме кислород, а гемоглобин – это белок крови, который переносит кислород от органов дыхания, будь то легкие или жабры, к другим частям тела. Цукеркандль и Полинг сравнили аминокислотные последовательности молекул гемоглобина организмов разных видов и могли оценить степень сходства белков.

Каждый новый вид организмов, который Цукеркандль и Полинг добавляли к своему списку, дополнительно прояснял предсказание Дарвина. Последовательности белков человека и шимпанзе имели больше общего друг с другом, чем с белком коровы. Молекулы гемоглобина всех млекопитающих были похожи друг на друга больше, чем на гемоглобин лягушки. Цукеркандль и Полинг подтвердили, что могут определять родство между видами и эволюционную историю жизни в целом на основании последовательностей белков.

Двое ученых использовали свою идею, чтобы сделать еще один шаг вперед и провести важный мысленный эксперимент. Не может ли быть, рассуждали они, что белки на протяжении долгого времени эволюционируют с какой-то постоянной скоростью? Если это так, то чем сильнее различаются белки двух видов организмов, тем больше времени эти два вида эволюционировали независимо, отделившись от общего предка. Если следовать этой логике, причина большего сходства между белками человека и обезьян по сравнению с белками лягушек заключается в том, что люди и обезьяны разошлись от общего предка намного позднее, чем они разошлись от общего предка с лягушками. И все это вполне соответствует данным палеонтологии: общий предок людей и обезьян среди приматов жил позднее, чем их общий предок с лягушками среди земноводных.

Если, как предположили Полинг и Цукеркандль, белки эволюционировали с постоянной скоростью, на основании различий в последовательности белков можно рассчитать время расхождения видов от общего предка (метод подробнее обсуждается на с. 260). Белки из организмов разных видов могут служить в качестве своеобразных часов для анализа эволюции: для определения времени в истории жизни не понадобятся ни камни, ни окаменелости. Эта идея, казавшаяся такой “вопиющей” в момент ее появления, теперь известна как идея “молекулярных часов” и часто используется для определения возраста разных видов.

Цукеркандль и Полинг предложили совершенно новый путь исследования истории жизни. Больше ста лет историю жизни расшифровывали путем сопоставления древнейших окаменелостей. Но теперь, зная структуру белков разных животных, Полинг и Цукеркандль могли анализировать эволюционные связи между видами. Это было золотое дно, поскольку в телах содержатся десятки тысяч белков. Белки разных видов организмов могут быть так же информативны, как окаменелости. Но эти “окаменелости” прячутся не в камнях – они содержатся в каждом органе, ткани и клетке каждого живущего на планете существа. Если знаешь, как смотреть, можешь открыть историю жизни в любом хорошем зоопарке или аквариуме. Теперь стало возможным узнавать историю любых существ, даже тех, чьи окаменелости пока оставались ненайденными.

Передающаяся из поколения в поколение ДНК содержит информацию для построения белков и, следовательно, всего тела. Живые существа и их тела появляются и исчезают, но молекулы обеспечивают непрерывную связь через века. Чем больше мы анализируем эту связь, тем больше узнаем о родстве между всеми живыми организмами.

Публикация статьи Цукеркандля и Полинга в юбилейном номере журнала в начале 1960-х годов положила начало новому направлению в изучении истории с помощью молекулярных методов. Но реакция научного сообщества на эту статью не позволяла предугадать ее значение в будущем. “Систематики ее ненавидели. Биохимики считали бесполезной”, – вспоминал Цукеркандль через 50 лет после выхода статьи. Систематики, палеонтологи и все, кто анализировал анатомические структуры, с неприязнью отнеслись к новой идее. Эти области исследований теряли монополию в изучении эволюционной истории. Цукеркандль и Полинг показали, что практически любая молекула тела живого существа может рассказать о событиях в прошлом. Палеонтологи предполагали, что статья угрожает их существованию, а биохимикам она казалась бессмысленной. По их мнению, эволюционные исследования были болотом: серьезные ученые изучали структуру белков, болезни и функции организма, а не родство между человеком и лягушкой.

Молекулярная революция

Между химическими реакциями и научными идеями есть нечто общее: и для того и для другого обычно нужен катализатор. С подачи одного человека на идеях Цукеркандля и Полинга сформировалось целое сообщество ученых, по-новому взглянувших на изучение истории жизни.

В начале 1960-х годов талантливый математик из Новой Зеландии Аллан Вильсон (1934-1991) занялся биологией и пришел работать на биохимический факультет Калифорнийского университета в Беркли. Это было беспокойное время в университетских городках, а в Беркли особенно, и Вильсон стал одним из наиболее активных в политическом плане профессоров университета. Во всем, что он делал, ему нравилась идея разрушения – до такой степени, что для его студентов политические протесты были вариантом лабораторных семинаров.

Работой Вильсона до самой его безвременной кончины в возрасте 56 лет двигал один простой принцип. Он считал, что, если вы не можете разложить сложное явление на составные части, вы это явление не понимаете. Математический талант заставлял его искать простые правила в биологии, а затем придумывать надежные способы их проверки. Он страстно любил выдвигать смелые и предельно простые гипотезы для объяснения сложных событий в истории жизни. А затем пытался дискредитировать собственную гипотезу максимально возможным количеством способов. Если гипотеза выдерживала этот натиск, ее можно было открывать остальному миру. Благодаря такому подходу лаборатория Вильсона сделалась центром притяжения для некоторых самых ярких ученых в Беркли в 1970-х и 1980-х годах. Лаборатория служила интеллектуальным инкубатором для свободомыслящих и активных людей и привлекала талантливых молодых ученых со всего мира – многие из них впоследствии тоже стали научными светилами.

Я попал в Беркли в 1987 году, только-только защитив диссертацию по палеонтологии, когда Вильсон и его команда были на пике своих достижений. Мой мир строился на камнях и окаменелостях, а не на белках и ДНК. Сообщения Вильсона привлекали множество людей со всего университета, и линия фронта между анатомами и молекулярными биологами уже была определена и обрастала окопами. На одном из семинаров я сидел с группой палеонтологов, которые чувствовали себя все более и более неуютно по мере смены слайдов в докладе Вильсона. Ситуация максимально накалилась в тот момент, когда Вильсон представил простое уравнение с тремя переменными, которое, как он утверждал, описывает скорость эволюции разных видов. Увидев это, сосед толкнул меня локтем и саркастически спросил: “Выходит, в это уравнение вмещается вся палеонтология?”

По мнению Вильсона, эволюционная биология созрела для разрушительных изменений. Идея Цукеркандля и Полинга о белках как свидетелях исторического развития отлично вписывалась в его стиль работы: она была проста, и ее можно было проверить на новых данных. У животных много белков, сведения о структуре белков поступали все более регулярно, и если в этих данных был значимый исторический сигнал, Вильсону оставалось найти его и сделать на его основе все возможные выводы.

Вильсон метил высоко. Он хотел понять, насколько близко родство человека и других приматов. Если какой-то вопрос мог вызвать бурю, то именно этот. И поскольку палеонтологические доказательства, относящиеся к этой части эволюционного дерева, встречаются сравнительно редко, молекулярный подход мог оказаться особенно ценным.

Вильсон обладал какой-то необыкновенной способностью привлекать студентов, развивать их таланты и помогать раскрыться. После окончания обучения в одном из колледжей Среднего Запада Мэри-Клэр Кинг переехала на Запад, чтобы изучать статистику. Прибыв в Калифорнию в середине 1960-х годов, она потеряла интерес к математике и искала новую точку приложения своих интеллектуальных способностей. Курс генетики, который в Беркли читал один из заслуженных профессоров, вызвал у нее интерес к этой области исследований. Занявшись генетикой, она проработала в лаборатории год, но поняла, что не приспособлена для работы руками. Научная карьера выглядела не очень привлекательно, поэтому она на год оставила работу и вместе с Ральфом Нейдером[9]9
  Ральф Нейдер — американский адвокат и политический активист левоцентристского толка; неоднократно выдвигался на пост президента США.


[Закрыть] занялась вопросами прав потребителей. Нейдер пригласил ее в Вашингтон, что ускорило бы ее уход из аспирантуры. Кинг как раз обдумывала это предложение, когда начала участвовать в общественных протестах в Беркли. В то время протесты были повсюду, и участие в них дало ей возможность познакомиться с новыми людьми и выдающимися личностями. Одним из них был Аллан Вильсон.

После участия в очередном протесте Вильсон предложил Кинг вернуться в аспирантуру, хотя бы для того, чтобы защитить диссертацию и получить диплом, что помогло бы ей продвинуться в политической сфере. Ее почти сразу увлекла научная работа Вильсона, связанная с анализом данных. Но в лаборатории Вильсона ей представилась и другая возможность преодолеть себя: нужно было выйти из мира чисел и уравнений и научиться работать с кровью, белками и клетками.

В дополнение ко всему Вильсон хотел, чтобы она делала некую сложную экспериментальную работу. После того как Цукеркандль и Полинг выполнили свои первые исследования на белках, исследователи ряда лабораторий пытались установить, какие из ныне живущих человекообразных обезьян являются нашими самыми близкими родственниками и как давно мы с ними разошлись от общего предка. Вильсон и его коллеги считали, что ответ можно получить, собрав максимальное количество данных. Вполне в духе Вильсона, Кинг решила исследовать не только гемоглобин, но и каждый доступный ей белок. Наличие сигналов многих белков означало бы надежный эволюционный сигнал. Кинг и Вильсон получали образцы крови шимпанзе из разных зоопарков и образцы человеческой крови из больниц. Хотя у Кинг не было достаточной сноровки для лабораторной работы, ей пришлось искать выход: кровь шимпанзе сворачивается чрезвычайно быстро, поэтому нужно либо работать с ней очень оперативно, либо найти новые методы. В конце концов она сделала и то и другое.

Кинг решила использовать быстрый метод для выявления различий между белками. Это был упрощенный вариант метода, который десятью годами ранее применял Цукеркандль. Если два белка различаются по аминокислотной последовательности, они различаются и по молекулярной массе. Кроме того, поскольку белки состоят из разных аминокислот, следовательно, они несут на себе разный электрический заряд. В техническом плане, если вы помещаете белки в суспензию из геля и пропускаете электрический ток, белки движутся через гель в соответствии с величиной своего заряда. Похожие белки движутся с одинаковой скоростью, различающиеся белки – по-разному. Такой гель можно сравнить со стадионом с беговыми дорожками, движение по которым определяется электрическим зарядом. Похожие белки за одинаковое время проходят одинаковое расстояние. Чем сильнее белки различаются между собой, тем дальше друг от друга они расположатся на геле.

Кинг начала работать, не будучи уверенной в своих силах. Как назло, еще и Вильсон отбыл в годичный творческий отпуск в Африку, оставив ее почти в одиночестве. Раз в неделю она должна была звонить ему по телефону, чтобы рассказывать о результатах, но фактически она на долгое время осталась без руководителя.

Поначалу дела шли не очень хорошо. Кинг научилась выделять белки человека и шимпанзе и наносить их на гель. Она включала ток, но почти во всех парах белки человека и шимпанзе продвигались практически на одно и то же расстояние. Она не видела значительных различий между белками человека и шимпанзе. Правильно ли она проводила выделение? Правильно ли она разделяла белки на геле? Надежды на научный прорыв улетучивались.

Во время регулярных обсуждений по телефону Кинг докладывала о своих результатах Вильсону, который обычно вдавался в технические детали, как если бы был в Беркли. Но как он ни критиковал ее работу, результаты получались все те же. Последовательности белков человека и шимпанзе были почти идентичными. И это касалось не какого-то одного белка, таких белков обнаружилось более сорока. На самом деле это не было бессмыслицей: Кинг выяснила нечто чрезвычайно важное в отношении генов, белков и человеческой эволюции.

Кинг сравнила белки шимпанзе и человека с белками других млекопитающих. И тут важность ее результатов стала очевидной. Человек и шимпанзе в генетическом плане ближе, чем два вида мышей между собой. Почти идентичные виды фруктовых мух генетически различаются сильнее, чем человек и шимпанзе. На уровне генов и белков человек и шимпанзе – практически одно и то же.

Гели Кинг продемонстрировали величайший парадокс. Анатомические отличия человека от шимпанзе (более крупный мозг, прямохождение, пропорции лица, черепа и конечностей) не связаны с различием белков или кодирующих их генов. Но если белки и ДНК, на основании которой они синтезируются, так похожи, с чем же связаны различия? Кинг и Вильсон имели некоторые подозрения, но у них не было технической возможности их проверить.

Более поздние данные подтвердили результаты Кинг и Вильсона. Из сравнения геномов человека и шимпанзе становится ясно, что их сходство составляет от 95 до 98 %.

Дальнейшие открытия были сделаны не руками студентки и ее научного руководителя, работавших в одиночку. Для получения новых результатов нужна была большая наука, такая, о которой докладывают президенты и премьер-министры.