Инвентаризация

Биологи надеются превратить Землю в подобие гигантского супермаркета, где все живые формы будут укомплектованы ярлычками со штрих-кодом. Роль кассового аппарата сыграют машины для изучения ДНК.

Представьте себе супермаркет. Миллион обёрток, тысячи торговых позиций, сотни товарных категорий - разобраться в этой невообразимой мешанине цвета, запаха и форм, кажется, нет никакой возможности. Но вот, загрузив продуктовую корзинку, вы подходите к кассе. Несколько секунд - и собранный вами пёстрый ассортимент разобран, идентифицирован и посчитан. Информация на крохотных ярлычках со штрих-кодом, снятая кассовым аппаратом, в мгновение ока сопоставляется с общей базой данных магазина, хранящей сведения о всех товарах; результат отпечатан на чеке. Простите мне этот маленький экскурс в хорошо известный всем предмет. Как работает сегодня розничная торговля знает действительно каждый. Но речь пойдёт не о магазинах. Супермаркет - всего лишь замечательная аналогия для проекта планетарного масштаба, над которым уже работают сотни учёных по всему миру: Barcode of Life Initiative (BLI) - уникальная система, предполагающая присвоение идентификационных ярлычков всем формам жизни на Земле. Придумали BLI биологи из 25 стран, собравшиеся в эти дни в Лондоне на международной конференции International Conference for the Barcoding of Life.

Система BLI, по замыслу её архитекторов, будет гигантской базой данных, содержащей информацию о всех известных науке формах жизни. Для каждого живого существа здесь заведут свою виртуальную полочку, на которой разместят накопленные о нём сведения. Описание внешности, повадок и среды обитания, фотографии, различная научная информация - короче говоря, всё, что только знают учёные о данном организме на текущий момент. Но, в отличие от существующих энциклопедий, BLI будет включать ещё одну графу: генетический ярлычок, своего рода альтернативу лазерному штрих-коду. Прозвучавший здесь уже дважды английский термин barcode переводится именно так: штрих-код. Впрочем, применительно к жизненным формам его всё же не следует понимать буквально. Генетическую метку для каждого живого организма будут составлять на основе его генома. Сравнивая впоследствии такую метку с ДНК другого живого существа, можно будет быстро определить, принадлежит ли последнее к тому же биологическому виду и если нет, то сколь велика степень родства.

Здесь следует отметить, что базы данных, хранящие информацию о геномах различных живых существ, давно и успешно эксплуатируются. В частности, уже больше двадцати лет работает американский проект GenBank, есть его аналог в Европе. Однако назначение этих проектов принципиально иное, нежели у BLI: GenBank и ему подобные просто собирают все генетические последовательности, которые только удалось исследовать учёным. Но сами по себе секвенсированные геномы не могут служить "штрих-кодовыми метками". Ведь на составление карты генома мало-мальски сложного организма уходят порой годы, точность этой работы невелика, так что простым сравнением геномов двух существ быстро установить их родство не удастся. Основатели же BLI намерены использовать в качестве генетических ярлыков сравнительно короткие отрезки, вырезанные из одного гена, который есть у большинства живых организмов. Те, кому интересна точная механика, могут обратиться к первоисточникам, а здесь стоит отметить лишь, что нужный ген есть почти в каждой живой клетке и отвечает за выработку энергии, необходимой для её существования. Изюминка этого гена в том, что у представителей одного биологического вида он почти одинаков, но значительно отличается даже у видов, находящихся на соседних ветвях эволюционного древа. Выделение его может быть произведено на стандартном оборудовании, причём процедура чрезвычайно дёшева.

Проект BLI по своей масштабности схож с проектом секвенсирования генома человека, который, стартовав в 80-ых, первоначально планировался на несколько сотен лет. Учёные даже и не мечтают о том, чтобы составить базу "одним махом", ведь науке известны около двух миллионов видов живых существ! Поэтому работу начнут с малого. На первом этапе, который продлится около пяти лет, будут составлены "карточки" на несколько десятков тысяч видов рыб, птиц и форм растительного мира. Впоследствии круг внимания расширят. Что даст такой проект науке? Мы знаем о природе многое, но далеко не всё. По разным оценкам, нам известны лишь от одной двадцатой до одной пятой всех живых форм на Земле - и общая база данных, способная помочь в идентификации живых существ, поможет биологам ускорить открытие новых видов. BLI обещает помочь чистой науке в восстановлении картины эволюции и науке прикладной - в отыскании возбудителей новых заболеваний. Вероятно, по пути откроются и другие перспективы. В конце концов, ничего подобного человечество ещё не делало.