Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов - Сванте Пэабо

И мы вот как подумали. Пусть у Энн в образцах больше загрязнений, но если она отсеквенирует тысячи молекул, то среди них найдутся и очень редкие варианты, похожие на наши. Мы, пока суд да дело, провели эксперименты и подсчитали, что наши ПЦР мы начинали с 50 молекул мтДНК. Для сравнения: пылевые частицы, которые могут быть источником загрязнений, содержат десятки, а то и сотни тысяч молекул мтДНК. Ясно, что подобная “поисковая” экспедиция с огромной вероятностью грозит обернуться неудачей.

Я обговорил эти проблемы с Матиасом. А потом мы обсудили ситуацию на лабораторном совещании, где присутствовали все посвященные в тонкости выделения древних ДНК. Я считаю подобные расширенные совещания исключительно полезными, за время своей работы я не раз убеждался в этом. Нашими удачами в поворотные моменты исследований мы обязаны именно таким собраниям. На этих встречах неожиданно рождаются идеи, которые никогда бы не пришли в голову, целиком занятую одной задачей. К тому же часто бывает, что ученый, влюбленный в свою тему или погруженный по уши в текущий проект, должен, так сказать, встретиться с реальностью, рассказать вслух и защитить свои идеи, иначе можно легко принять желаемое за действительное. Зачастую на таких совещаниях я выступаю как модератор, направляя разговор и отмечая стоящие предложения.

Вот и тогда на нашей рабочей встрече выработался план. Мы решили, что попросим Энн использовать праймеры, которые не подходят к современным ДНК, зато подошли бы к гипотетическому неандертальскому фрагменту: последний нуклеотид в последовательности праймера должен быть специфически “неандертальским”. С такого праймера современная ДНК будет стартовать и амплифицироваться с трудом, зато, найдись там неандертальская последовательность, вероятность выловить ее здорово повышается! Мы все обсудили, в особенности можно ли будет считать работу Энн независимым исследованием, ведь она будет искать с нашей подсказкой. Конечно, если бы у Энн все получилось само собой, без всякой предварительной информации, то это было бы просто превосходно. Но ведь мы собирались раскрыть ей для синтеза праймеров всего одну замену, а две другие, которые должны объявиться в последовательности, пусть останутся тайной. Мы ей не скажем. И если она их найдет, эти специфические замены, то это будет достаточным доказательством, что “наша” ДНК – настоящая, неандертальская, из косточки. На том мы и порешили, этот путь казался нам вполне обоснованным.

Энн была передана необходимая информация. И она заказала нужные праймеры. Мы стали ждать. А уже была середина декабря, и Энн нас предупредила, что собирается улететь на рождественские каникулы к родителям в Северную Каролину. Не мог же я приказать ей отменить поездку, хотя, конечно, очень хотелось. Но она позвонила. Через две недели. Энн получила пять молекул из своего секвенатора. И все они содержали те самые две нуклеотидные замены, которых мы ждали, из неандертальской последовательности. Те самые, которых нет (или они крайне редки) у современных людей. Какое огромное, бесконечное облегчение! Рождественские каникулы мы заслужили. Позвонили Ральфу в Бонн, обрадовали его хорошими новостями и разъехались.

В то Рождество в компании биологов я отправился в Альпы, на далекие лыжные склоны у австрийской границы, как часто делал в мой мюнхенский период. Но тогда, даже летя вниз по склонам головокружительных заснеженных долин, я в мыслях сочинял статью, где впервые – впервые! – будет выложена последовательность ДНК неандертальца. То, что мне предстояло описать, кружило голову куда сильнее, чем самые крутые склоны ледяных Альп.

Вернувшись в лабораторию после Рождества, мы с Матиасом засели за статью. Перед нами встал важный вопрос, где ее публиковать. Очевидный вариант представляли британский Nature или его американский аналог Science, самые уважаемые в научном сообществе и цитируемые в прессе, если бы не их жесткие требования к размеру публикаций. А мне хотелось иметь возможность описать все детально – не только убедить мир, что у нас все по-настоящему получилось, но и познакомить научное сообщество с нашими скрупулезными методами получения и анализа древней ДНК. Вдобавок я несколько разочаровался в обоих изданиях: они то и дело печатали статьи о древних ДНК, эффектные и громкие, но не отвечающие тем научным критериям, которые моя команда считала необходимыми. Складывалось такое впечатление, что они скорее опубликуют статью, которая заинтересует первую полосу New York Times, чем ту, результаты которой надежны и неопровержимы.

Я обсудил все это с Томасом Линдалем, шведским ученым, работавшим в лондонской лаборатории Фонда исследования рака. Известнейший эксперт в области повреждений ДНК, мягкий в общении, Томас не отступал, если дело касалось научной истины. Я его считал в некотором роде наставником, с тех пор как в 1985 году шесть недель изучал химические повреждения в древних ДНК у него в лаборатории. Томас предложил отослать статью в журнал Cell, очень уважаемое издание, которое специализируется на молекулярной биологии и биологии клетки. Если опубликоваться в этом журнале, то для научного сообщества это будет означать, что секвенирование древней ДНК – твердое достижение молекулярной биологии, а не просто яркий заголовок с сомнительной сердцевиной. Вдобавок Cell брал и длинные статьи. Томас позвонил редактору, прославленному Бенджамину Льюину, чтобы заранее заронить интерес, потому что наша рукопись была несколько нетипична для этого журнала. Льюин дал нам добро, предупредив, что рукопись должна пройти обычное в таких случаях рецензирование. Вот такие у нас были прекрасные новости. Теперь у нас оказалось достаточно журнального пространства, чтобы в подробностях описать все эксперименты и представить все результаты, убедившие нас, что перед нами самая настоящая неандертальская ДНК.

Я до сих пор считаю эту статью одной из моих лучших. В ней описаны и тщательнейшие методы реконструкции последовательности мтДНК, и почему найденную нами последовательность можно считать подлинной, и доказательства того, что наша последовательность не является вариацией уже известных современных. И как мы пришли к выводу, что неандертальцы не оставили генетического наследия в мтДНК современного человека. Наши выводы соотносились с моделью эволюции “из Африки”, предложенной Уилсоном, Стоункингом и их коллегами. Мы так и написали в своей работе: “Последовательность мтДНК неандертальцев, таким образом, подтверждает сценарий, согласно которому люди современного типа сформировались сравнительно недавно в Африке как отдельный вид и вытеснили неандертальцев, совсем или практически без смешения с ними”.

Мы обсудили все мыслимые возражения, какие смогли придумать. Например, мы специально отметили, что наша мтДНК отсылает лишь к небольшой части генетической истории вида. Так как мтДНК передается только по материнской линии, она отражает “женскую” часть истории. Получается, что, если неандертальцы и скрещивались с современными им людьми, мы могли бы это заметить только в случае, если бы неандерталки переходили из своей группы в человеческую. Чего, вполне возможно, и не было. Из более поздней человеческой истории известно, что группы с разным социальным статусом встречались, взаимодействовали между собой, почти всегда скрещивались и оставляли потомство. Такие взаимодействия происходили более или менее по одному сценарию: чаще всего в воспроизводстве участвовал партнер из социально доминантной группы, а дети оставались в материнской группе. Мы, конечно, не знаем, как было принято себя вести в этом смысле у людей 35 тысяч лет назад, когда они пришли в Европу и встретились с неандертальцами. Мы даже не знаем, были ли они социально доминантной группой хоть в каком-нибудь понятном нам, теперешним, смысле. Но совершенно ясно, что, выявив женскую линию наследования, мы увидим только половину истории.