|
С тех пор мы открыли десятки тысяч новых видов, включая и весьма экзотические. В общей сложности в 200 л воды с поверхности моря было обнаружено 1,3 миллиона новых генов. Сообщу для справки, что анализ первых же образцов удвоил количество известных на планете генов. Открытие такого множества генов в море, считавшемся одним из самых бедных питательными веществами, бросило серьезный вызов теории эволюции. Эти опыты имели и практические последствия. Около 20 тысяч выделенных нами белков оказались связаны с переработкой водорода. 800 отвечали за поглощение световой энергии. Эта цифра в 4 раза увеличивает число известных науке фоторецепторов (таких, как имеющиеся на задней стенке наших глаз) и говорит о том, что неожиданно высокое биоразнообразие Саргассова моря объясняется какими-то новыми биологическими процессами, основанными на энергии света. Мы могли продолжать сбор образцов в Саргассовом море, однако мне хотелось проверить, отличаются ли другие участки океана бо?льшим биоразнообразием. Так началась экспедиция «Чародей-2», финансируемая Фондом Института Вентера, Фондом Гордона и Бетти Мур, Министерством энергетики и телеканалом «Дискавери». Мою яхту специально переоборудовали для кругосветных путешествий, чтобы она могла бороздить океаны, днем и ночью отбирая пробы. Эта экспедиция за открытиями положила начало новой области науки – геномике окружающей среды, которую ныне превозносят как нечто необыкновенное и увлекательное[231]. Мне казалось, наша инициатива окажет даже более благотворное и долгосрочное воздействие, чем секвенирование генома человека. В течение двух лет я летал туда и обратно, присоединяясь к команде «Чародея-2», собиравшей образцы в морях от Галифакса (Новая Шотландия) до тропических областей на востоке Тихого океана. Одно из наших плаваний – через Панамский канал к острову Кокос и далее к Галапагосским островам – особенно запомнилось мне: я сочетал занятия геномикой с написанием этой книги и подводным плаванием с акулами, причем все это происходило под пристальными взглядами телекамер. Невероятно было ощущать себя участником экспедиции, отчасти вдохновленной знаменитыми плаваниями кораблей «Бигль» и «Челленджер»[232]. Для получения ДНК мы отбирали пробы воды через каждые 200 морских миль и пропускали ее через всё более тонкие фильтры с целью выделения бактерий, а затем и вирусов. Фильтры хранились в холодильниках на борту, после чего доставлялись самолетом в Роквилл для секвенирования. Там группа под руководством Шибу Юсефа, используя феноменальные вычислительные мощности (включая суперкомпьютер, применявшийся для съемок мультфильма «Шрек» и моделирования взрывов водородной бомбы), реконструировала и анализировала огромный объем данных по фрагментам микробной ДНК, полученной методом дробовика. Каждый фрагмент ДНК сравнивался со всеми остальными для получения кластеров связанных последовательностей и прогнозирования белков. В Институте Солка (Сан-Диего, Ла-Хойя) Джерард Маннинг также проводил сопоставление этой информации с базой данных Pfam, включающей характерные профили всех известных семейств белков, с помощью турбо-программы компании Time Logic . Его лаборатория провела почти 350 миллионов сопоставлений, что на порядок или два больше, чем за всю предшествовавшую историю. Окончательные подсчеты заняли две недели, но стандартному компьютеру для выполнения этой задачи потребовалось бы более сотни лет. От этой сокровищницы данных захватывало дух. В трех статьях, опубликованных в 2007 году в журнале PLoS Biology группой моих сотрудников под руководством Дуга Руша, описывалось открытие 400 новых видов микроорганизмов и 6 миллионов новых генов, что удваивало количество генов, известных на тот момент науке[233]. — 318 —
|