За неделю до переломной встречи по проекту «Геном человека» в Колд-Спринг-Харбор Вентер встретил Коллинза в баре Red Carpet Lounge в вашингтонском аэропорту имени Даллеса. Celera тогда готовилась к беспрецедентному рывку – секвенировать геном человека методом дробовика, как прозаическим тоном объявил Вентер. Компания закупила 200 самых продвинутых секвенаторов и собиралась использовать их на износ, чтобы завершить чтение последовательности в рекордное время. Вентер согласился сделать большую часть информации общедоступной – но с угрожающей оговоркой: Celera будет стремиться к патентованию 300 важнейших генов, которые могут служить терапевтическими мишенями при таких болезнях, как рак груди, шизофрения и диабет. Он назвал крайне амбициозные сроки: Celera надеялась собрать полный геном человека к 2001 году, на четыре года раньше прогнозируемого дедлайна проекта «Геном человека», который оплачивался из бюджетов государств и общественных фондов. Вентер резко встал и улетел ближайшим рейсом в Калифорнию.
Подстегнутый к действию, Wellcome Trust удвоил финансирование общественного геномного проекта. Конгресс открыл шлюзы федерального финансирования, направив 60 миллионов долларов в виде грантов на секвенирование семи американским организациям. Мэйнард Олсон и Роберт Уотерстон выступили в роли стратегических руководителей и координаторов проекта и давали важнейшие советы по продолжению систематической сборки генома.
В декабре 1998 года триумфально[867] завершился проект «Геном червя». Джон Салстон, Роберт Уотерстон и другие исследователи, работавшие над проектом, объявили новость, что геном круглого червя C. elegans полностью прочитан с помощью подхода «клон за клоном» – того самого, что предпочли и для «Генома человека».
Если геном Haemophilus в 1995-м чуть не заставил генетиков пасть на колени от изумления, то геном червя – первая полная последовательность ДНК многоклеточного организма – уж точно заслуживал преклонения. Черви устроены гораздо сложнее гемофильной палочки и гораздо больше похожи на людей. У них есть рты, кишки, мышцы, нервная система – и даже простейшие мозги. Они двигаются, чего-то касаются, чувствуют. Они отворачивают голову от болевых раздражителей. Они общаются. Может быть, они ощущают что-то вроде червячной тревоги, когда у них заканчивается еда. Вероятно, они чувствуют мимолетный импульс удовольствия, когда спариваются.
У C. elegans обнаружили 18 891 белок-кодирующий ген[868], [869], и для 36 % их продуктов нашли похожих родственников среди белков человеческих. Примерно у 10 тысяч прочих генов не выявили никакого сходства с известными человеческими генами: либо они были уникальными для червей, либо, что гораздо вероятнее, служили ярким напоминанием о том, как мало мы знаем о собственных генах (и действительно, для многих из них позже найдут человеческие ортологи). Примечательно, что только 10 % генов червя были подобны каким-то бактериальным генам. Иными словами, 90 % генома нематоды были посвящены уникальным усложнениям строения организма, и это в очередной раз демонстрировало взрывное появление эволюционных новшеств, вылепивших многоклеточных созданий из одноклеточных предков несколько миллионов лет назад.
Как и в случае с генами человека, у одного гена червя может быть множество функций. К примеру, ген под названием ceh-13 управляет[870] положением клеток в развивающейся нервной системе, позволяет клеткам мигрировать к переднему концу тела и обеспечивает правильное формирование вульвы. И наоборот, одну функцию могут контролировать комбинации генов: так, рот у червей формируется за счет координированной работы множества генов.
Открытие 10 тысяч новых белков с более чем 10 тысячами новых функций в полной мере обосновало бы новизну проекта – но все же самой удивительной чертой генома червя были не белок-кодирующие гены, а число генов, создающих не транслируемые в белки РНК-сообщения. Эти гены, названные некодирующими (поскольку они не кодируют белки), были разбросаны по геному, но все же имели склонность группироваться на определенных хромосомах. Их были сотни, возможно, тысячи. Функции некоторых некодирующих генов уже знали: например, рибосома, гигантская внутриклеточная машина, создающая белки, содержит специализированные молекулы РНК, которые участвуют в трансляции. Другие некодирующие гены, как выяснилось, кодируют короткие молекулы РНК, микроРНК, которые с поразительной специфичностью регулируют работу генов. Но многие из таких генов были – и остаются – загадочными и плохо описанными. Это даже не темная, а теневая материя генома – видимые генетикам, они умело скрывают от них свои функции.
