И все же больше всего меня притягивает и неизменно подогревает мой интерес к ДНК то волнение, которое мы испытываем, открывая тайны генов. Подбирая материал к этой книге, я решил пройти один генетический тест, несмотря на весьма приличную его стоимость – 414 долларов. Следует отметить, что к прохождению теста я отнесся легкомысленно. Разумеется, я знал, что технология геномного тестирования имеет множество серьезных недостатков. Несмотря на то, что за ней стоят фундаментальные научные достижения, эта технология зачастую не приносит никакой пользы и не открывает ничего нового. Моя собственная ДНК может, к примеру, рассказать мне о том, что у меня зеленые глаза, но ведь у меня, черт побери, есть зеркало! Или из результатов анализа я узнаю, что мой организм плохо усваивает кофеин, но я это и так понимаю каждый раз, когда выпью на ночь кока-колы. Кроме того, сам процесс сбора образцов ДНК не внушал доверия. По почте я получил пластиковую трубочку с оранжевой крышечкой. В инструкции было сказано, что мне следует потереть щеки костяшками пальцев, чтобы во рту началось обильное слюнообразование. Затем я старательно начал плевать в трубочку, пока она, наконец, не наполнилась слюной на две трети. На это у меня ушло целых десять минут, ведь в инструкции говорилось, что для анализа нужна не просто слюна, а отборная, густая, сиропообразная. И у нее, как у разливного пива, не должно быть слишком много пенки! На следующий день я отправил этот сгусток генов по почте, надеясь, что моя ДНК расскажет мне что-нибудь новенькое о моих предках. Я не задумывался об анализе серьезно, пока не зашел на интернет-страничку лаборатории, чтобы зарегистрировать тест. Там я прочитал новую инструкцию о публикации конфиденциальной информации, которая может быть далеко не обнадеживающей. Если у вас в роду были случаи рака молочной железы, болезни Альцгеймера или других неприятных заболеваний и – тем более – если мысль о том, что вы предрасположены к этим заболеваниям, вас пугает, программа, в которой отражаются результаты анализа, позволяет заблокировать подобную информацию. Достаточно лишь поставить галочку, и эта информация будет секретной даже для вас. Я очень серьезно задумался над этим, увидев поле для галочки напротив строчки «болезнь Паркинсона». Одно из самых ранних моих воспоминаний (и уж точно самое неприятное из них) связано с домом бабушки: я брожу по дому и заглядываю в одну из комнат, где доживал свои несчастные дни мой дед, разбитый болезнью Паркинсона.
Моему отцу всегда говорили о том, что он очень похож на своего отца. Мне тоже не раз указывали на внешнее сходство с дедом. Естественно, что у меня возникла мысль: когда я заглядывал в комнату в конце коридора и смотрел на поседевшую копию отца, прикованного к постели с металлическим поручнем, я видел себя в будущем. Помню, в той комнате было много белого цвета: стены, ковер, простыни, халат деда с завязками на спине. Помню, как дед склонялся через поручень, едва не опрокидываясь, – халат развязывался и сползал, а со лба свисала прядь седых волос. Я не уверен, что он меня видел, но когда я заглядывал в комнату и задерживался на пороге, не решаясь войти, дед издавал глубокий стон и его начинало трясти, отчего голос его сильно дрожал. Можно сказать, что деду в какой-то степени повезло: бабушка, всю жизнь проработавшая медсестрой, обеспечила ему домашний уход, и его регулярно навещали дети. Тем не менее он сильно сдал и умственно, и физически. Я отчетливо помню, что изо рта деда на подбородок постоянно стекали струйки густой слюны, в которой, как мы теперь знаем, полно ДНК. Тогда мне было пять лет или около того – я был слишком мал, чтобы понять это. Мне до сих пор стыдно, что я убегал, не решавшись войти.
А сейчас дела обстоят так, что незнакомые люди – и более того, я сам! – могут заглянуть в мою ДНК и увидеть, скрывается ли там цепочка самовоспроизводящихся молекул, которая стала причиной развития болезни Паркинсона у моего деда. Шансы, что этой цепочки в моих клетках нет, были весьма высоки: гены моего деда были разбавлены генами бабушки в их сыне Джине – моем отце, а его гены, благодаря генам моей мамы Джин, тоже передались мне не в полном объеме. Тем не менее вероятность наличия в моей ДНК гена, вызывающего болезнь Паркинсона, остается высокой. У меня, скорее всего, может развиться одна из форм онкологического или какого-либо другого прогрессирующего заболевания, которому я вполне могу быть подвержен. Не обязательно болезнь Паркинсона. Недолго думая, я заблокировал возможность выведения подобных результатов на экран.
Подобные семейные истории являются неотъемлемой частью генетики, как и всеобщая история человечества. Возможно, они даже важнее для генетики, поскольку в каждом из нас хранится хотя бы одна такая история. Именно поэтому эта книга, рассказывающая в первую очередь о летописи человеческой истории, хранящейся в ДНК, обращается и к отдельным сюжетам в контексте их связи с научными исследованиями в области ДНК, которые совершаются сегодня и будут совершены завтра. Открытия в области генетики и перемены, которые они повлекут, уже сравнимы с приливной волной, необъятной и неотвратимой. Тем не менее эта волна не обрушится разрушительным цунами на берег, где стоим мы с вами, нет! Это будут ласковые, спокойные волны, которые ощутит каждый из нас, постепенно, по одному. Прилив будет медленно ползти по берегу и доберется до всех, даже тех, кто думает, что стоит достаточно далеко от воды.
И все же у нас есть время подготовиться к этому неизбежному приливу. Как отмечают некоторые ученые, летопись, хранящаяся в ДНК, способна эффективно заменить старый университетский курс «Западная цивилизация» как самый грандиозный рассказ обо всех аспектах человеческого существования. Если нам удастся понять ДНК, мы восполним все пробелы в истории нашего происхождения, а также узнаем, на что способны человеческие тело и сознание. Кроме того, понимание пределов ДНК даст нам возможность узнать, на что наше тело и сознание не способны. Мы также должны быть готовы к тому, какие ответы получим (а заодно и к тому, что не получим их вовсе) на самые сложные социальные вопросы, связанные с гендерными и расовыми отношениями. Готовы ли мы узнать, что агрессия или интеллектуальные способности являются врожденными? А возможно, приобретенными и, следовательно, корректируемыми? Мы должны решить, верить ли некоторым рьяным мыслителям, которые (признавая, что мы еще не до конца понимаем механизм функционирования ДНК) уже заявляют о возможности и даже нашей обязанности радикально совершенствовать биологические механизмы, развивавшиеся на протяжении миллиардов лет. Для сторонников этой точки зрения самый примечательный факт, связанный с ДНК, заключается в том, что наш вид просуществовал достаточно долго, чтобы наконец разгадать секрет ДНК и подчинить ее механизм своим интересам.
История изучения ДНК, которой посвящена эта книга, разворачивается и пишется ежеминутно. Каждая глава книги представляет собой подробный ответ на один вопрос. Летопись ДНК начинается с древнейших времен, когда на планете зародились микроорганизмы, охватывает периоды существования предков известных нам животных, подробно описывает времена сосуществования древних приматов, гоминидов и их соперников, в частности, неандертальцев, и, наконец, достигает кульминации, обращаясь к возникновению современного человека, создавшего культуру, обладающего сложной семиотической системой – языком и гипертрофированным мозгом. Однако ближе к финалу книги читатель обнаружит несколько важных вопросов, ответы на которые еще не найдены наукой или найдены не полностью. Многие вопросы, связанные с ДНК, остаются неясными. Так, мы до сих пор не можем ответить на один из главных вопросов: чем обернется для нас проникновение в многочисленные тайны ДНК и чем окончится этот великий эксперимент человечества?
Часть I. A, Г, Т, Ц и ты
Как читается генетический код
Глава 1. Гены. Энтузиасты. ДНК
Как живые существа передают свои черты детям?
Холод и зной, мороз и пламя, лед и огонь. У двух ученых, совершивших первые величайшие открытия в области генетики, было много общего – не только то, что они оба умерли в безвестности, никем не оплаканные и благополучно забытые почти всеми, кто их знал. Судьба распорядилась так, что наследие одного из них погибло в огне, а другой не сумел разгадать главную загадку в его жизни из-за зимних морозов.
Пламя, поглотившее великий труд, разгорелось зимой 1884 года в одном из монастырей на территории современной Чехии. Холодный январский день монахи потратили на разбор архива в кабинете недавно скончавшегося аббата Грегора Менделя: папки безжалостно опустошались, а их содержимое отправлялось в костер, разведенный тут же, во внутреннем монастырском дворике. Мендель был дружелюбным и очень одаренным человеком, и тем не менее к концу жизни он доставил немало хлопот монастырской братии. Он постоянно привлекал внимание правительства, становился причиной газетных слухов и даже вступил в открытое противостояние с местным земским начальником, одержав, в конце концов, победу. Никто из родственников Менделя не заявил о правах на архив, поэтому монахи попросту сожгли бумаги аббата. Их можно понять, ведь таким образом они пытались залечить и забыть рану, которая беспокоила их на протяжении долгих лет. К сожалению, свидетельств о том, как выглядел архив Менделя, не сохранилось, однако известно, что среди его бумаг была стопка сшитых листов или, возможно, блокнот в простой обложке, покрывшийся толстым слоем пыли. Пожелтевшие страницы наверняка сохранили наброски рисунков гороха и таблицы с числами (Мендель любил числа). Эти страницы сгорели так же, как и все остальные, превратившись в обычный пепел. В этом костре, разведенном как раз на том месте, где за много лет до этого стояла знаменитая теплица Менделя, было уничтожено единственное письменное свидетельство открытия гена.
