Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов

Глядя на результат, совершенно конкретный, осязаемый, я испытывал чувство удовлетворения, пусть даже анализ этого генома не открыл ничего нового о неандертальцах. Зато мы поняли кое-что существенное о технических особенностях методик. Например, число фрагментов, относящихся к определенным участкам генома, неодинаково. Как выяснил Эд, оно зависит от относительного количества Г и Ц по сравнению с А и Т. Иными словами, те фрагменты, где Г и Ц больше, сохраняются в кости лучше, чем те, где превалируют А и Т. Или, возможно, не в кости, а у нас в экстрактах. Но самое прекрасное, что никакие части мт-генома не потерялись. У меня появилось ощущение, что нам теперь подвластны технические трудности анализа древней ДНК. Мы также выявили 133 позиции, по которым мт-ДНК неандертальцев отличалась от мтДНК современных людей^[59]. До того нам были известны лишь три такие позиции, приходящиеся на те короткие фрагменты, которые мы реконструировали в 1997 году. А ведь с этими 133 отличиями мы могли бы по-настоящему надежно оценить уровень загрязнений в наших новых данных. Получилось 0,5 процента. Мы даже вернулись к старым данным эксперимента 2006 года из Nature и к дополнительным экспериментам по этой статье (к тем, что мы проделали, пока статья лежала на рецензии). Из 75 митохондриальных фрагментов 67 соответствовали неандертальским вариантам. Так что получилось 11 процентов загрязнений в наших библиотеках: мы рассчитывали на меньший процент, но ведь это и не те 70–80, которые пророчили Уолл и Ким. Мы собрали всю эту информацию и включили ее в статью для журнала Cell, где в 1997 году опубликовали наши первые результаты по неандертальским генам. И снова мы подчеркнули, что прямое тестирование на загрязнения в ядерных генах послужило бы лучше. На пятничных собраниях эта тема — как тестировать ядерные загрязнения — стала звучать все настойчивее.

Когда сбор данных для этой статьи был закончен, на первый план снова вышли проблемы с секвенированием неандертальского материала. “Не слишком ли мы медлительны?” — беспокоился я. Шел уже второй год проекта, и от публикации предварительных результатов — тех самых 3 миллиардов нуклеотидов, которые мы так громко пообещали, — нас отделяло всего несколько месяцев. Из-за этого наши пятничные собрания проходили очень напряженно. Я стал громогласным и язвительным (о чем очень потом сожалел), раздражался из-за некоторых бессодержательных споров или из-за не слишком лаконичного изложения текущего положения лабораторных дел. Но в действительности под всем этим лежало мое внутреннее ощущение, что двигаемся мы чересчур медленно. Частично наша медлительность объяснялась низким содержанием неандертальской ДНК в полученных библиотеках, но также, со всей очевидностью, и невысокой производительностью 454. В марте 2007 года компания 454 была продана фармацевтическому гиганту Roche. И хотя Майкл Эгхольм оставался целиком и полностью в нашем проекте, но те, кто занимался непосредственно секвенированием наших образцов, к осени уволились. Я подозревал, что Эгхольму и его коллегам непросто отдавать все внимание неандертальским делам. У меня впервые появился соблазн обратиться к конкурентам 454.

Одним из таких конкурентов был Дэвид Бентли, очень грамотный генетик, специалист по человеческому геному. Я встречался с ним на конференции в Колд-Спринг-Харбор в мае 2007 года. В 2005-м он перешел из Института Сэнгера под эгидой Wellcome Trust в компанию Solexa, недавно образованную на базе химического факультета Кембриджского университета. В Solexa он заведовал отделом разработки секвенаторов, представлявших серьезную конкуренцию даже ротберговской 454. В Solexa тоже прикрепляли к концам молекул адаптеры и эти фрагменты с адаптерами использовали для изготовления библиотек, амплификации и секвенирования. Но в отличие от 454 в Solexa амплификация производилась не внутри жировых капелек, а на стеклянных шариках: к их поверхности и прикреплялись адаптеры с цепочками ДНК. И получалось, что каждая молекула, осевшая на стеклянной поверхности, умножалась и вокруг нее образовывалось пятно, или кластер, с миллионом ее копий. Эти кластеры затем секвенировались с помощью добавления праймеров, ДНК-полимеразы и четырех нуклеотидов в достаточном количестве; каждый из четырех типов нуклеотидов метился своей флуоресцентной краской.