Когда начинаешь изучать мир с помощью увеличительных приборов, то с ростом увеличения приходит понимание, что мы видим лишь тонюсенькую кожуру метафорического яблока, которым является наш мир. Через стеклянные шары или каплю воды люди впервые взглянули на микромир сотни, а то и тысячи лет назад. Но до относительно недавнего времени, когда технологии обработки стекла стали действительно эффективными, больших прорывов в этой области не было. Книга Роберта Гука «Микрография» вышла в 1665 году и перевернула наши представления о привычных объектах и окружающих нас существах. Автор впервые сделал детальные изображения блохи, показал, как выглядит глаз мухи, а позже придумал один из важнейших терминов в биологии, когда рассмотрел, что растения состоят из характерных структур, которые он назвал клетками. А буквально через несколько лет его современник Антони ван Левенгук перевернул наше представление обо всем мире, создав микроскоп и обнаружив целые царства микроорганизмов, невидимых глазу. Он был первым, кто смог увидеть отдельную бактерию и доказать раз и навсегда, что существуют другие миры за пределами известного нам. Вера в гуморы, дух и прочие сверхъестественные сущности быстро сошла на нет благодаря осознанию, что явления микромира куда лучше объясняют происхождение болезней и даже самой жизни.
На экране появляется скопление валунов с острыми краями.
– Это старая добрая пыль, – говорит Вероника. Она крутит рукоятку и изображение смещается. – Давай взглянем поближе на волокна. Говоришь, эта штука была на воздушном фильтре?
– Да, на батарее с небольшим вентилятором. Непосредственно там, откуда идет горячий воздух, – объясняю я.
– Интересно. Горячий воздух должен был убить большинство микроорганизмов или по крайней мере высушить. Например, пылевых клещей здесь вовсе нет.
Изображение волокна начинает увеличиваться, пока его поверхность не занимает весь экран.
– На таком увеличении будут уже видны некоторые виды грибов, – она указывает на скопление чего-то пористого в углу экрана. – Они могут выглядеть примерно вот так. Впрочем, и совершенно иначе тоже могут. На каком увеличении будем смотреть?
– Хороший вопрос. Выбирай любое.
Пока мы изучаем этот материал визуально, в моей лаборатории проводят два типа анализа. Один – простой фильтр-тест. Образец вымачивают в дистиллированной воде, а потом эту воду пропускают через серию фильтров с постепенно уменьшающимся размером ячеек. Большие частицы и организмы – например пылевые клещи, которые могут быть размером с булавочную головку, отсеиваются первым же фильтром. Еще через несколько фильтров начинают застревать крупные бактерии, и постепенно на самых тонких фильтрах могут оседать отдельные вирусы из тех, что покрупнее. Этот способ хорош для обнаружения уже известных микроорганизмов, однако природа часто играет по собственным правилам, и не так давно были обнаружены бактерии размером с вирус и, наоборот, вирусы, такие же крупные, как бактерии. А еще есть особые белки – прионы, которые ведут себя во многом так же, как вирусы, хотя формально не являются живыми, поскольку в них нет ДНК или РНК.
У меня есть некоторые предположения о типе, к которому должен относиться патоген, но это лишь предположения, не более. Это может быть и сложный белок, и какой-нибудь вид, поражающей мозг амебы со сложной генной структурой. Поэтому на второй вид анализа, проводимый в моей лаборатории, – генетический – я возлагаю самые большие надежды. Мы взяли образец материала и, поместив в специальный раствор, вымыли из него все, что там было органического. Затем эту жидкость, в которой содержатся ДНК всех живых или мертвых организмов из образца, мы поместили в специальный прибор-анализатор. В теории процесс аналогичен тому, как если бы мы взяли всех животных в зоопарке, смололи в блендере, а потом искали в получившемся пюре отдельные генетические последовательности.
Теоретически, если не искать какой-то отдельный ген, то невозможно сказать, кому принадлежит конкретная последовательность – попугаю, носорогу или кишечной палочке из желудка обезьяны. Теоретически…
Я усовершенствовал некоторые алгоритмы генетического секвенирования с помощью компьютерных моделей и в результате смог улучшить сортировку всех генов в «супе» на различные организмы, выделив маркеры, указывающие на длину генома, частоту определенных последовательностей и некоторые другие. В результате я создал программу, которая позволяет с известной долей вероятности отделить один геном от другого. Да, вот так я коротаю свободные вечера после работы.
Короче говоря, я надеюсь, что мы сможем получить довольно подробный список всего, что жило на фильтре, – по крайней мере, если у него были ДНК или РНК. В противном случае я в заднице.