Голодный ген

«Кое-кто считал, что я сошла с ума, собравшись применить позиционное клонирование для обнаружения гена, — говорит И-ин. — Подобные технологии обычно приводили к полному фиаско. Однако сама идея была вполне здравой, и я считала, что у нас есть неплохие шансы».

Для клонирования потенциальной ob-области в наиболее доступном для манипуляций участке ДНК Чзан применяла ту же технику, что и Дон Сейгел — дрожжевую искусственную хромосому (ДИХ). Ее коллега Рикардо Проэнца предложил еще один путь, названный им «отделением экзона». Экзоны — это участки гена, в которых закодирована информация о специфическом белке. Отделяя их от интронов, таких сведений не несущих, Проэнца сократил количество генов-кандидатов на obпримерно до двухсот. Затем Чзан и Фридман сузили область поиска до четырех, лежавших в пределах той зоны ДНК, где, по их ожиданиям, должен был бы располагаться ob-ген.

«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 obнормальный 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 ob2jне продуцировали никакой и-РНК вообще, тогда как мыши с мутацией obпроизводили 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 ob2jмутантов 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.