Крейг Вентер - Жизнь на скорости света. От двойной спирали к рождению цифровой биологии

Великий французский физиолог Клод Бернар (1813–1878) отлично написал, что «Искусство – это Я; наука – это Мы». Сегодня это ближе к истине, чем когда-либо раньше. За последние десятилетия у меня было много дерзких научных предприятий, и все они опирались на усилия многих талантливых людей. Изучая белки, а потом читая, переводя и переписывая основную программу жизни, я мог прямо использовать их мудрость, изобретательность и творческую мысль, а косвенно – то, что сделали поколения великих ученых, работавшие до них.

При всем желании я, будучи ограничен объемом, памятью и временем, не смог бы даже перечислить всех, кто прямо или косвенно внес свой вклад в мои исследования, не говоря уж о том, чтобы полностью объяснить, в чем их вклад состоял. Тем не менее я надеюсь, что эта книга даст хоть какое-то представление о том великом, ведущем к прозрениям общем деле, которое мы называем наукой, – в той его части, что посвящена пониманию самых фундаментальных механизмов жизни как таковой.

Точно так же и сама эта книга была бы невозможна без помощи многих людей. И я надеюсь, вы простите меня, если я назову лишь нескольких. Прежде всего это моя жена и мой постоянный товарищ и пиар-агент Хизер Ковальски, которая прошла со мной сквозь многие бурные годы, через необычайные взлеты и болезненные падения. Я сердечно благодарю ее за невероятную поддержку и ободрение. Особо следует упомянуть моих великолепных научных сотрудников, Хэма Смита, Клайда Хатчинсона и Дэна Гибсона. Я всегда мог быть уверен, что в работе они будут усердны, креативны и изобретательны. Также особых благодарностей заслуживает Эрлинг Норрби за его дружбу и долгие разговоры на море о природе жизни. Все они не жалели времени и добрых советов при чтении черновиков этой рукописи. Я также хочу выделить Лизу Бернинг и Мишель Тулл за их неустанные усилия по организации каждого моего дня.

Я хотел бы поблагодарить своего агента Джона Брокмана за его советы и дружбу, а также редактора Рика Кота и его талантливых коллег по издательству Viking : мы все вместе работали над моей биографией «Расшифрованная жизнь», и повторить этот опыт было сплошным удовольствием.

Подобным же образом мне снова помогал и поддерживал меня мой внешний редактор Роджер Хайфилд, который, помимо полезной редактуры, провел некоторые ценные исследования. В свою очередь, Роджер пользовался советами своих коллег из лондонского Science Museum (а именно Роберта Бада, Питера Морриса и Эндрю Нахума) и проверял детали с Питером Ковни, Масару Томита и Маркусом Кавертом.

Хотя я работал над этим проектом довольно долго, искру вдохновения, которая помогла мне организовать мысли и черновики в книгу, мне дали чтения «Что такое жизнь?», проходившие в 2012 году в Дублине как часть «Открытого форума Евронауки». Я бы хотел поблагодарить Патрика Каннингэма, Имонна (Эймонна) Кэхилла, Люка Друри, Дэвида Макконнелла, Брендана Лофтаса, Поурика Дэмпси и Королевскую ирландскую академию за предоставленную мне возможность пройти по глубоким следам Шрёдингера, что оказалось честью и удовольствием. Я не забуду, как вскоре после моей лекции Люк О’Нил отвел меня, Хетер, Эрлинга и Роджера на импровизированный фортепианный концерт в Clarence Hotel .

Спасибо Патрику Каннингему, главному научному консультанту правительства Ирландии, за то, что указал на это. – В дальнейшем примечания автора обозначаются в тексте цифрами и приводятся в конце книги. Примечания переводчика обозначены астериском (*) и даны внизу соответствующих страниц.

Эукариоты – организмы, в клетке которых есть ядро и внутренние мембранные структуры. К эукариотам относятся все многоклеточные (животные, растения и грибы), а также протисты: амебы, инфузории, жгутиковые и др.

Эмпиризм – одно из важнейших направлений в философии Нового времени, утверждающее, что источником достоверного знания является один только чувственный опыт. В XVII веке эмпиризм стал идеологией нарождающегося естествознания.

Циановая (цианатная) кислота НОСN (не путать с синильной кислотой НСN) при соединении с аммиаком дает цианат аммония NН 4СN, который при нагревании превращается в мочевину (NН 2) 2СО.

В русском переводе А. А. Малиновского, откуда взята основная цитата, значится «шифровальный код».

Один ангстрем – это примерно размер одного атома, одна десятимиллиардная метра.

В опытах Сэнгера синтез ДНК с одинаковых матриц шел параллельно в четырех пробирках, в каждой из которых часть нуклеотидов одного из типов (А, Т, Ц или Г) была представлена дидезоксинуклеотидами, меченными радиоактивным фосфором. Присоединение такого нуклеотида обрывало дальнейший синтез. В результате в каждой пробирке получался набор фрагментов ДНК, оборванных в случайном месте (но всегда – по одному и тому же нуклеотиду). Затем все четыре набора подвергались электрофорезу в акриламидном геле, в ходе которого фрагменты распределялись в соответствии со своей длиной: чем короче фрагмент, тем дальше он успевал продвинуться в геле под действием электрического поля. Наконец, все четыре полоски геля выкладывались рядком на рентгеновскую пленку, и по картине распределения меток восстанавливалась последовательность нуклеотидов во всей цепочке. Скажем, самая дальняя метка на пленке оставлена полоской с меченым А – значит, первый нуклеотид в последовательности – А. Следующая по дальности метка оставлена полоской с меченым Ц – значит, второй нуклеотид – Ц. И так до полной расшифровки последовательности.

Буран-77 – катастрофическая снежная буря на северо-западе штата Нью-Йорк (где расположен город Баффало) 28 января – 1 февраля 1977 года. Скорость ветра достигала 111 км/час, температура опускалась до –57 °C, толщина снежного покрова местами превышала 2,5 м. Буран парализовал транспортное сообщение и работу электросетей.

Экспрессией гена в молекулярной биологии называется реализация закодированной в нем информации; первый этап экспрессии гена – считывание с него матричной РНК.

Библиотека генов, клонотека – коллекция клонов, представляющих генетический материал данного организма.

В русской литературе этод метод называют также «методом дробовика».

Смысловой называется та из двух цепочек в молекуле ДНК, с которой считывается РНК. Вторая ( антисмысловая ) цепочка комплементарна смысловой и служит матрицей для синтеза смысловой цепочки при удвоении ДНК.