После всех обработок осталась чайная ложечка светло-коричневой жидкости, которая, по крайней мере, теоретически, должна была содержать ДНК, если она вообще изначально присутствовала в смеси. Но и при самом лучшем раскладе в чайной ложечке жидкости могло быть лишь несколько молекул ДНК, их-то мы и надеялись подвергнуть реакции амплификации, чтобы увеличить количество материала, прежде чем перейти к следующим этапам исследования.
В основе реакции амплификации лежит та самая система копирования ДНК, которая используется клеткой в естественных условиях. Прежде всего берут опять-таки фермент, на этот раз тот, который управляет копированием ДНК; от названия этого фермента, полимеразы, происходит научное название реакции — полимеразная цепная реакция, или сокращенно ПЦР. Затем добавляются один-два коротких фрагмента ДНК, чтобы направить фермент-полимеразу, минуя все прочее, прямо к тому сегменту исходной ДНК, который надо амплифицировать. Наконец в смесь добавляется строительный материал — азотистые основания — то сырье, из которого будут создаваться новые молекулы ДНК, и еще кое-какие добавки, необходимые для того, чтобы шла реакция, например, магний. Разумеется, не следует забывать собственно о веществе, которое предстоит амплифицировать (в нашем случае — экстракт костей из Абингдона, содержавший, как мы надеялись, несколько молекул древней ДНК).
Теперь предстояло выбрать, какой именно ген амплифицировать. Нам было известно, что если ДНК и имеется в экстракте, то ее очень мало. Мы решили, что шансов на успех будет больше, если выбрать так называемую митохондриальную ДНК, по той простой причине, что количество митохондриальной ДНК в клетке в сотни раз больше, чем любой другой. Впоследствии мы убедились в том, что митохондриальная ДНК к тому же еще и обладает рядом свойств, которые делают ее идеально подходящей для реконструкции прошлого. В первый раз мы остановили свой выбор на ней просто потому, что ее в клетке во много раз больше, чем ДНК любого другого типа, а значит, если в абингдонских костях вообще сохранилась ДНК, то охотиться следует именно на митохондриальную ДНК.
Итак, капли драгоценного костного экстракта были добавлены к ингредиентам, необходимым для проведения реакции амплификации митохондриальной ДНК. Теперь нужно было вскипятить жидкость в пробирке, охладить, затем подогревать несколько минут, а потом снова вскипятить, охладить, подогреть ... и повторить этот цикл еще по крайней мере раз двадцать. Современные генетические лаборатории богато оснащены самым разным хитрым оборудованием, позволяющим проделывать все эти операции автоматически. Но это сейчас. А тогда, в восьмидесятые годы XX века, только одной фирмой был разработан подобный аппарат, стоил он целое состояние, таких денег ни у кого из нас не было. Единственное, что нам оставалось,— это, вооружившись таймером и уставившись на три водяные бани (контейнеры, где поддерживается постоянная температура): кипящую, холодную и теплую, вручную перекладывать пробирку поочередно в первую баню, во вторую, в третью, снова в первую... и так каждые три минуты. Повтор. Еще повтор. И так в течение трех с половиной часов. Мне хватило одной попытки, чтобы прийти в бешенство, а реакция так и не пошла. Необходимо было искать какой-то выход. Может, испробовать электрический чайник? Следующие три недели я провел среди проводов, таймеров, реле, термостатов и длинных спиралей из медных трубок, клапанов от стиральной машины и принесенного из дому чайника. В конце концов я соорудил машинку, которая выполняла необходимые операции. Она кипятила и очень быстро охлаждала, когда клапан стиральной машины открывался, впуская холодную воду из-под крана в свернутую спиралью медную трубку. Потом машинка нагревала — все это действовало безотказно.
Мы нарекли машинку генной служанкой и удостоверились, что она прекрасно справляется с реакцией амплификации на контрольном материале, содержавшем молекулы современной ДНК, на котором мы отлаживали ее работу. Можно было смело доверить ей и экстракт абингдонских костей. Сравнив последовательность полученных молекул с данными, опубликованными в научных статьях, мы вскоре убедились, что ДНК, безусловно, принадлежит человеку. Мы добились своего. Вот здесь прямо перед нами была ДНК кого-то, кто умер сотни лет назад. Это была ДНК, в буквальном смысле поднятая из гроба.
Итак, отправной точкой нашей работы стало открытие ДНК в обломках костей из полуразрытых могил кладбища в Абингдоне, тех самых костей, которые не внушали никаких надежд на успех, когда я впервые увидел их наполовину скрытыми в мокрой земле. Сейчас мне с трудом верится, что спустя несколько лет мы пришли к таким глубоким выводам, касающимся истории и, я бы сказал, самой сути нашего биологического вида. По мере того как будет разворачиваться повествование, вы увидите, что, как и в большинстве случаев, наше научное исследование отнюдь не походило на уверенное продвижение вперед к хорошо известной цели по заранее спланированному маршруту. Куда больше оно напоминало цепочку беспорядочных бросков, причем такие факторы, как подвернувшийся случай, личные взаимоотношения, денежные затруднения, даже физические травмы, определяли направление каждого из этих бросков не в меньшей степени, чем любая продуманная стратегия. Проторенных путей, которые привели бы нас к открытию семи дочерей Евы, просто не существовало. Исследование продвигалось маленькими шажками, каждый из которых помогал решить следующую конкретную задачу, вел к достижению промежуточной цели, которая тусклым маячком брезжила перед нами, и мы шли вперед ощупью, зная, чего достигли, но не представляя, что ждет нас впереди.
Читать дальше