Физиология и медицина - 2002.
Сидни Бреннер.
(Окончание, часть 4)
|
Бреннер, который возглавил группу по изучению C. elegans, начал поиск и набор людей для работы над "элегантным" проектом. Вначале их было лишь трое: сам Бреннер, лаборант, ранее помогавший ему в работе с бактериофагами, и микроскопист Николь Томсон (Nichol Thomson), который впоследствии и убедил Бреннера выбрать для работы C. elegans, а не С. brigsae.
Бреннеру нужно было больше рабочих рук. И не просто рук, а главное - голов, личностей пытливых и настойчивых, интеллектуальных и заинтересованных в своей работе. Понимая важность работы "в команде", умения сотрудничать и обмениваться опытом, Бреннер все же прежде всего ценил в сотрудниках индивидуальность и творческую самостоятельность, способность рисковать, без посторонней помощи генерировать новые идеи и находить пути решения старых проблем. Таким он был сам, таких же людей он хотел видеть рядом. И они вскоре стали появляться в лаборатории.
Захваченные энтузиазмом Бреннера, некоторые из его будущих коллег претерпевали "метаморфозы" о которых даже не стоит мечтать в наше узкоспециализированное время. Так, инженер по электрооборудованию Джон Уайт (John White) под влиянием Сидни чудесным образом превратился в нейробиолога и микроскописта.
В этот же ранний период к новому проекту присоединился еще один будущий Нобелевский лауреат, Джон Салстон, начавший исследовать генетику червя, параллельно разрабатывая способ хранения C. elegans в жидком азоте. Затем в группе появились первые иностранцы - Сэм Уорд (Sam Ward) и Генри Эпстейн (Henry Epstein). В последующие годы лаборатория пополнялась все новыми приобретениями, из которых самыми существенными стали "четыре Боба": Роберт Эдгар (Edgar), Роберт Херман (Herman), Роберт Хорвиц (Horvitz) и Роберт Уотерстон (Waterston), а также Донна Альбертсон (Donna Albertson), Джим Льюис (Jim Lewis), Марти Чалфи (Marty Chalfie), Фил Андерсон (Phil Anderson).
Одной из первых задач, которые поставили перед собой ученые, было построение полной диаграммы строения нервной системы червя. Тело каждой нормальной особи C. elegans содержит ровно 302 нейрона и 56 глие-подобных клеток. Все эти клетки, их морфология (внешнее строение), расположение в пространстве, а также способы их соединений между собой и с мускульными клетками были полностью описаны много лет спустя после начала проекта. В 1986 году свет увидел объемный труд [1], обобщающий многолетние исследования, с амбициозным и несколько фантастичным подзаголовком, который дал ему Бреннер: "Сознание червя" ("The Mind of a Worm"). Более подробно я расскажу об этом направлении исследований позже, в статье, посвященной другому "исследователю Червя", Роберту Хорвицу.
Основным же "фронтом работ" группы Бреннера стало изучение развития C. elegans. На первых этапах выяснили, что этот процесс является очень строго упорядоченным. Это значит, что судьба каждой клетки эмбриона определена с самого начала, и можно с очень высокой степенью точности прогнозировать, какие клетки разовьются из данной клетки личинки. Каждая эмбриональная клетка-родоначальница дает начало своей линии клеток взрослого организма, формирующих определенную ткань. Бреннер со своей группой описали все существующие у С. elegans клеточные линии и под микроскопом проследили их судьбу. Решающую роль в этих исследованиях сыграл Джон Салстон.
Теперь, если возникает необходимость определить значение какого-нибудь воздействия (или мутации) на развитие червя, это можно сделать очень корректно, так как благодаря работе группы Бреннера все развитие C. elegans на клеточном уровне описано до мельчайших деталей. Не сделай они этого, ученые по сей день вынуждены бы были ограничиваться лишь констатацией того, что "развитие как-то нарушено" или "с эмбриогенезом что-то не то".
Бреннер, как прирожденный экспериментатор, не мог довольствоваться лишь ролью организатора и продолжал сам участвовать в экспериментах. В любое время дня и ночи его можно было застать в лаборатории, либо у электронного микроскопа, где он рассматривал тончайшие срезы тканей червя, чтобы "картировать" строение его нервной системы, либо в лаборатории генетики, либо у компьютера, специально сооруженного для обработки получаемых данных. Временами молодые ученые собиралась в комнате отдыха, служившей одновременно библиотекой, и за чашкой кофе обсуждали достигнутые результаты. Во многих случаях, когда кто-либо рассказывал о новом наблюдении, оказывалось, что Бреннер уже замечал то же явление раньше. Вдобавок к этому, Сидни мог тут же предложить пути его возможного применения или дальнейшего исследования.
Сам Бреннер сфокусировал исследования на наборе генов червя, изменения в которых, как он продемонстрировал, влияли на работу мускулатуры и передвижение C. elegans. Он назвал их unc - генами, из-за того, что мутации в них приводили к некоординированным (uncoordinated) движениям. Впоследствии стало ясно, что unc-гены влияют не только на координацию движений, но также вовлечены в формирование и развитие нервной системы.
Однако изучение роли отдельных, зачастую случайно обнаруженных генов не вполне устраивало Сидни. Он понимал: чтобы разобраться в хитросплетениях генных взаимодействий, рано или поздно придется работать с целым геномом. Сколько генов содержат клетки того или иного организма? Как они расположены? Сколько "внегенной" ДНК, какова ее роль? Все эти вопросы необходимо решить для того, чтобы еще ближе подойти к разгадке "механики жизни". Поэтому Бреннер, наряду с Салстоном, становится вдохновителем проекта по описанию генома C. elegans, полное картирование которого было завершено к концу 1998 года.
Таков, в общих чертах, личный вклад Сидни Бреннера в изучение Червя, проводившееся теперь уже в его лаборатории (Бреннер назначен Директором лаборатории Молекулярной Биологии в 1979 году). Далее эту работу продолжили двое его учеников - Салстон и Хорвиц. А привыкший мыслить на несколько шагов вперед Бреннер снова сменил объект исследований. Новым его увлечением стала супермодная в японских ресторанах рыба фугу, которая, как оказалось, обладает самым "компактным" геномом среди всех известных позвоночных животных. Хромосомы фугу состоят почти сплошь из "осмысленных" генов и лишены "мусорной" (junk) ДНК, которой изобилует геном человека. Проект начался в 1992 году, когда на базе Института Молекулярной и Клеточной Биологии в Сингапуре Бреннер собрал отдельную группу исследователей, целью которых стало определение структуры генома фугу. Мир узнал о его расшифровке в 2002 году.
| 
|
К удивлению ученых, выяснилось, что количество генов у фугу и человека примерно одинаково, и на 2/3 оба генома состоят из очень похожих генов. Однако фугу для построения своих хромосом понадобилось в 10 раз меньше основного "строительного материала" ДНК - нуклеотидов. Так, в немалой степени именно благодаря исследованиям "японского деликатеса" ученый мир понял, что "мусорная" ДНК на самом деле является одной из важнейших составляющих генома высших животных, благодаря которой, возможно, происходила их эволюция. В исследованиях генома фугу снова полностью проявился талант "научного минимализма" Бреннера: израсходовав на весь проект в 10 раз меньше средств, чем потребовало исследование генома человека, ученые тем не менее узнали много нового именно о принципе функционирования и составе человеческих генов. Исследуя геном фугу, они "попутно" обнаружили почти тысячу неизвестных ранее человеческих генов.
Бреннеру сейчас 76. В этом возрасте уже можно оглянуться назад и подвести предварительные итоги. Прошли ли эти годы успешно? Много ли удалось сделать? Верно ли был выбран жизненный путь? Удалось ли найти свое место, полностью реализовать себя? Однако не думаю, чтобы Сидни Бреннер часто задавался подобными вопросами. Когда человеку удается создать столько, что не под силу десяткам и сотням других, это может означать только одно: он давно и бесповоротно счастлив. А счастливые люди не склонны к рефлексии.
В своей короткой речи на банкете в Стокгольме Бреннер зачитал письмо японского студента, который спрашивал, что нужно сделать, чтобы получить Нобелевскую премию. Сидни в шутку посоветовал ему "подобрать нужных людей", в первую очередь рабочую группу и Нобелевский Комитет.
А если задуматься вполне серьезно, существует ли некий "критерий успеха", который помог бы молодому человеку выбрать верный путь в жизни? По которому можно свериться и понять, что дело, которым Вы занимаетесь - действительно дело Вашей, а не чьей-то еще, жизни. Есть ли какие-то черты характера, которые помогают провести жизнь так, "чтобы потом не было мучительно больно ..."?
Из того, что мы знаем о личности Сидни Бреннера, одного из основателей молекулярной биологии, я бы выделил характеристики любого неформального лидера - энергичность и даже воинственность в молодые годы, постоянную готовность отвечать за свои слова и аргументировать свою точку зрения. Немаловажными мне также кажутся чувство юмора и способность видеть смешное в каждодневном окружении. Эти черты характера помогают сформировать склад ума исследователя, креативное мышление, любовь к соревнованиям и победам.
Но наиболее универсальным "критерием успеха" мне кажется та фраза
Бреннера, с которой началась эта статья:
Читающие эти строки, оцените себя. Если Вы готовы заниматься тем, чем занимаетесь, даже "в чулане",- возможно, одна из следующих статей о Нобелевских лауреатах будет посвящена именно Вам. А если вдруг не повезет с "Нобелевкой", а достанется что-то поскромнее - Вас не придется утешать, ведь судьба уже наградила Вас грандиозным призом, выпадающим далеко не каждому - любимой работой.
[1] J.G. White et al. The structure of the nervous system of the nematode C. elegans. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 314B: 1-340, 1986