"Портрет Сэра Джона Салстона".

Вам придется когда-нибудь посетить Национальную Портретную Галерею в Лондоне, эта картина обязательно привлечет Ваше внимание. Среди портретов знаменитостей на ней единственной нет лица. Откровенно говоря, нет на ней и всего остального, что могло бы ассоциироваться с понятием "портрет". Внутри посеребренной рамы на матовом фоне рассыпаны созвездия поблескивающих прозрачных пятен и точек. И ничего больше. Что это - розыгрыш устроителей выставки? И да, и нет. Самый простой способ узнать правду - подойти поближе и прочесть надпись на бирке под картиной.

Ну вот, все в порядке. Это портрет очередного Сэра Джона ... Немного схематичен ... И воздуху маловато ... В общем, можно идти дальше.

Но если у Вас еще есть немного времени до самолета, не поленитесь, прочтите и мелкий шрифт на бирке.

"Этот портрет выполнен с помощью стандартной методики клонирования ДНК. Моя ДНК, разбитая на случайные сегменты, была обработана специальным образом так, что стало возможным размножить ее внутри бактерий. Бактерии, содержащие сегменты ДНК, были высеяны в чашку с агаровым гелем, который Вы видите на портрете."
Джон Салстон.

Можно спорить о художественной ценности этого произведения. Бесспорно, однако, что это - самый полный портрет Джона Салстона. Художник - концептуалист Марк Куинн (Marc Quinn), "написавший" "портрет", смог не только передать физический образ Салстона, с его полупрофилями и анфасами, родинками и формой ногтей; создав Портрет Без Лица, он уловил самую суть характера и жизненной философии Сэра Джона: приносить пользу людям и по возможности "не высовываться". "Идти, не оставляя следов."

Те, кто знаком с Джоном Салстоном, утверждают, что им не часто случалось встретить другого столь же застенчивого человека, который с редким упорством избегает общественного внимания и стремится оставаться в тени. Несмотря на высокий пост и одну из главных ролей в исследовании генома человека, имя Салстона стало известно широкой публике сравнительно недавно, и то лишь в связке фамилий Салстон - Вентер. Не получи он Нобелевской премии за работу с C. elegans и не посчитай своим долгом разъяснять обществу опасность навязываемых Вентером правил игры - и скорее всего, Салстон всегда оставался бы весомой фигурой лишь в относительно узком кругу ученых-генетиков. Как ни парадоксально это звучит, кажется, лишь чувство долга заставило его стать знаменитым. Но - обо всем по порядку.

Джон Салстон родился в 1942 году в Великобритании. Его отец служил капелланом, мать преподавала английский. Ребенком Джонни обожал разбираться в том, как устроены приборы. Он подолгу возился с конструкторами, со старыми радиоприемниками, часами, всем, что "действовало", а как-то раз купил в second hand испорченный телевизор и отремонтировал его. Чем, судя по пронесенному сквозь годы воспоминанию, очень гордился.

Поступив в Кембриджский Университет, Джон, однако, "не блистал" в науках и закончил курс весьма посредственно. Сегодня, он убежден, с таким аттестатом не пришлось бы и надеяться на научную карьеру. Да и тогда, в 1963, у него не было страстного желания становиться ученым. Он просто плыл по течению, и совсем решил было бросить науку, записавшись добровольцем на работу в одну из стран "третьего мира", однако компания-работодатель объявила о закрытии той программы. Джон, проведя праздное лето и не найдя себе лучшего применения, начал поиски места в лаборатории. Вскоре его приняли в одну из лабораторий в Кембридже, занимавшуюся изучением механизмов синтеза нуклеотидов (Салстон получил диплом химика - органика). Такая работа оказалась Джону по душе. "Это было потрясающе, вспоминает он. - Я никогда не любил "канцелярскую работу". Что мне действительно нравилось - это быть в лаборатории и возиться там с разными "игрушками". Я играл, играл и играл".

Через три года, защитив диссертацию и получив отличные рекомендации, он был принят на работу в институте Солка, в США. Его новой зоной исследования стала пребиотическая химия, то есть моделирование возникновения живого из простых химических компонентов.

В институте Солка Салстон очутился в центре научного мира. "Я был обычным постдоком (одна из стандартных "стартовых" должностей в лаборатории - С.Г.), а вокруг меня были сплошные божества. Когда вас приглашали на обед с Нобелевскими лауреатами, можно было запросто переоценить свою значимость".

Жизнь, которую он вел вне лаборатории, была тихой, неспешной и полной радостей как раз в духе Салстона. "Я был абсолютно счастлив в Калифорнии. Мне нравилось быть дома, заниматься детьми, ходить на пляж - мы купили пикап и возили детскую коляску в багажнике - и выращивать декоративную фасоль". Его жена Дафни вскоре родила второго ребенка, и по выходным они вчетвером любили путешествовать по окрестностям. "Для нас многое значило не жить праздно и расточительно, а наслаждаться тем, что мы имеем, работая напряженно, но не умирая от рутины; общим ощущением было то, что в жизни есть более значимые вещи, чем деньги".

В то же время, именно в Институте Солка Салстон понял, что в работе он достиг не слишком многого. "Нужно было что-то делать со своей жизнью".

В 1969 году Салстон возвратился на родину, в Великобританию, где Сидни Бреннер, возглавлявший в это время группу по изучению червя C. elegans в лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, признал его "годным" к работе в своей команде. И, как это часто происходило, не ошибся в выборе. В Салстоне он нашел не только аккуратного сотрудника, но и - в будущем - одного из самых активных "двигателей" проектов по изучению Червя.

Что сблизило этих двух таких разных по характеру и темпераменту людей? Любовь к исследованию, к "возне с игрушками" в лаборатории? Или Бреннер разглядел в скромном и застенчивом молодом сотруднике человека с твердым характером, способного постоять за свои идеалы? А может быть, какую-то роль сыграла и их общая любовь к езде на мотоцикле? Ведь и Бреннер, и Салстон были страстными гонщиками, и обоим это увлечение едва не стоило жизни. За два дня до своего назначения Директором лаборатории Молекулярной Биологии в 1979 году Бреннер, возвращаясь домой на мотоцикле, нашел на дороге потерянный кем-то бумажник и решил отвезти его в полицию. По дороге обратно его сбило выезжавшее с боковой дороги такси. У Бреннера были сломаны обе ноги, и до сего дня он вынужден при ходьбе пользоваться палками.

Салстон тоже однажды попал в аврию, и, хотя этот инцидент обошелся без столь ужасных последствий, все же мотоциклу он стал предпочитать велосипед или машину.

На первых порах своего пребывания в лаборатории Салстон "осматривался", подбирая себе занятие, и одновременно решал сугубо утилитарную задачу: он подбирал условия для хранения червей в жидком азоте, причем так, чтобы после разморозки они оставались живыми и готовыми для дальнейших экспериментов. Вскоре это ему удалось, и, следуя плану Бреннера, он занялся изучением развития C. elegans.

Нематода Caenorhabditis elegans - червячок около миллиметра в длину, с белесым, полупрозрачным телом. Если посмотреть на червя без микроскопа, то более всего он напоминает обрывок белой нитки. В природе C. elegans живет под землей, питаясь почвенными бактериями, а в лаборатории кормом ему служит другой знаменитый модельный организм - бактерия E. coli. Привелекательность C. elegans для исследователя заключается в том, что у каждого червя - одно и то же количество клеток. В процессе развития нематоды образуется 1090 клеток - 959 клеток составляют тело взрослого червя, а остальные 131 элиминируются за счет специального механизма гибели клеток - апоптоза.

Тело червя можно схематично представить как трубку (кутикулу), внутрь которой вложены две другие - пищеварительная (глотка и кишечник) и репродуктивная (см. рисунок-схему). Последняя занимает наибольший объем: за три дня, которые проходят от рождения до воспроизводства потомства, червь должен успеть отложить множество яиц. Кроме того, у С. elegans есть мускульная система, состоящая всего лишь из 81 мускульной клетки, а также нервная система, составленная из 302 нейронов. Червь может различать вкус, запах, изменения температуры и прикосновения.

Из оплодотворенных яиц примерно через 14 часов вылупляется личинка, которая за 30 следующих часов проходит четыре последовательных стадии развития и превращается во взрослого червя, способного к откладке яиц.

В учебниках, написанных до начала 70-х годов, утверждалось, что личинка - миниатюрная копия взрослого C. elegans, у которой уже имеются все клетки, присущие червю во взрослом состоянии. Салстон, исследовав одну из частей нервной системы личинки, обнаружил, что на самом деле она включает в себя лишь 15 клеток, тогда как у взрослого червя их 57. После этого мини-открытия Салстон решил более детально описать процесс развития нервной системы C. elegans.

"Когда мы разгадаем червя - мы поймем жизнь."
Джон Салстон.

Для того, чтобы выполнить задуманное, необходимо было проследить, как в процессе развития личинки появляется каждая из 302 клеток нервной системы взрослого червя. Сделать это пытались и до Салстона. В попытках выяснить происхождение клеток взрослого червя ученые полагались на изучение срезов тканей: окрашивали их красителями и рассматривали под микроскопом. Некоторые пошли дальше, решив изучать непосредственно сам процесс развития, для чего использовались видеокамеры, подключенные к компьютерам. Однако низкая разрешающая способность техники того времени не позволяла проследить все детали.

Салстон с самого начала избрал наиболее простой, но в то же время самый утомительный и казавшийся безнадежным способ: пользуясь тем, что тело червя прозрачно, он стал наблюдать за превращениями клеток в обычный оптический микроскоп. "Я решил, что могу справиться с задачей, просто рассматривая червя. Так я и сделал. Раньше никто не верил, что это возможно".

В рабочем кабинете Салстона до сих пор стоит одна из его любимых "игрушек" - зеленый немецкий микроскоп, позволивший решить загадку происхождения "клеточных линий" C. elegans. Он оборудован специальной насадкой, позволяющей видеть границы раздела фаз (к которым относятся и клеточные мембраны) более контрастно, как своеобразный "барельеф". Салстон помещал личинку червя в центр специально подготовленного для него "газона" из бактерий, чтобы червь не уползал в поисках пищи из поля зрения микроскопа. Теперь подопытные могли мирно "пастись" на отведенном для них месте, а Салстон получил возможность их неспешно и детально рассматривать "изнутри". Увиденное он зарисовывал разными цветами. В результате на бумаге появлялась диаграмма, отражающая развитие тканей личинки в пространстве и времени.

Метод, выбранный Салстоном, несмотря на простоту, оказался чрезвычайно удачным. В самом начале своих исследований, наблюдая за формированием нервной системы у личинки, он смог увидеть, как появились десять новых клеток. Воодушевленный таким успехом, Салстон взял микроскоп домой и просидел за ним все выходные напролет, отрываясь лишь на пару часов по утрам, чтобы поспать. После того памятного уик-энда он сообщил коллегам две вещи: во-первых, что он проследил полное развитие брюшного отдела нервной системы, и во-вторых, что лучшее место для хранения червей в холодильнике - в отделении для овощей, под салатом-латуком.

Следующие полтора года Салстон провел у любимого микроскопа: каждый день - восемь часов наблюдений. В результате было разгадано происхождение всех клеток C. elegans от личинки до взрослого червя. Затем, "просидев" еще полтора года, Салстон с коллегами заполнили последний пробел в цикле развития C. elegans, описав развитие червя внутри яйца, с момента оплодотворения до вылупления личинки. Они проделали грандиозную работу, требовавшую почти сверхчеловеческой концентрации внимания, поэтому не было бы большим преувеличением сказать, что свою часть Нобелевской премии Салстон получил также "за усидчивость и долготерпение".

Джон Салстон стал первым человеком, который смог описать процессы клеточного развития, просто наблюдая за живым многоклеточным организмом. В результате он выявил несколько принципиально важных "правил развития". Оказалось, что развитие C. elegans контролируется чрезвычайно строго и не допускает ни малейшей анархии или "импровизаций". Судьба каждой клетки червя, начиная с оплодотворенного яйца, строго определена (инвариантна), так что можно заранее сказать, какие и сколько клеток образуются из клетки - родительницы. Как результат, формируется организм, состоящий всегда из строго постоянного количества клеток (в отличие от высших животных, где место "импровизациям" развития все же находится).

На самых ранних этапах своих наблюдений Салстон заметил, что в процессе развития клетки личинки не только делились (размножались), но и умирали, причем самое удивительным было то, что смерть их не была вызвана какими-либо внешними повреждениями. Через некоторое время стало ясно, что смерть клеток - не что иное, как один из важных и четко отрегулированных процессов развития. Подобно тому, как на каждом этапе развития можно с уверенностью сказать, какие клетки образуются, так же определенно можно отметить те, которым суждено погибнуть. Явление такой запрограммированной смерти в биологии известно под названием апоптоз. Салстон стал одним из первых, описавшим значение апоптоза для нормального развития организма.

Кроме того, Салстон открыл один из генов, действующих на конечных этапах выполнения программы апоптоза - nuc-1. Он также изобрел метод заморозки червя в парах формальдегида, что заставляло некоторые из сигнальных молекул нервной системы светиться. Таким образом, можно было определить, какие клетки нервной системы были активны в момент заморозки.

Изучение видимых закономерностей развития C. elegans было первым этапом грандиозного плана по "дешифровке механизмов жизни", задуманного Сидни Бреннером (о его биографии можно узнать из этой статьи). По его окончании, чтобы продвигаться далее, нужно было выяснить роль генов в наблюдаемых процессах клеточного развития. Для этого необходимо было больше узнать о том, сколько и какие гены содержатся в шести хромосомах червя. Наступала эра расшифровки геномов.

В начале 70-х годов в группе, где работали Бреннер и Салстон, появился новый сотрудник, молодой человек по фамилии Уотерстон (Robert H. Waterston), только что защитивший свою докторскую диссертацию в университете Чикаго. Салстон, Уотерсон, а также Алан Каулсон (Alan Coulson) стали основателями проекта по расшифровке генома C. elegans. Руководителем и "промотором" проекта стал знаменитый ученый, Джеймс Уотсон (James Watson), один из "отцов" ДНК - спирали; деньги для секвенирования были выделены Британскими научными фондами.

Надо сказать, что идея секвенирования полного генома в начале 90-х годов для многих выглядела утопией: ведь в то время в день по всему миру удавалось расшифровывать лишь несколько тысяч пар нуклеотидов. Это значит, что "прочтение" 97 миллионов пар нуклеотидов, из которых состоит геном Червя, заняло бы около ста лет! И лишь благодаря прогрессу техники, согласованным действиям центров секвенирования по всему миру и резкому увеличению штатов сотрудников и количества сиквенс-аппаратов этот срок удалось несколько сократить. К 1999 году темпы секвенирования составили уже около миллиона пар нуклеотидов в день.

В ходе расшифровки генома было сделано множество открытий. Например, Салстон и Уотерстон выделили у C. elegans две группы генов, различающихся по функции и расположению. Одна группа отвечает за поддержание структуры и жизнедеятельности клеток и располагается ближе к центру хромосом C. elegans. Подобные (по функции и строению) гены обязательно есть у всех клеточных организмов (можно сказать, что эта группа генов оставалась "законсервированной" и практически не изменялась в ходе эволюции). Вторая же группа выполняет в клетках червя специфические функции, отвечая, например, за выработку белков соединительной ткани или молекул, с помощью которых клетки могут передавать друг другу информацию. Эта группа генов подверглась существенным эволюционным изменениям. Как выяснилось после расшифровки генома, располагаются такие гены ближе к концам хромосом. Такое расположение позволяет сохранять самые важные для жизнедеятельности гены в относительной "неприкосновенности" для эволюционных перестроек, которые более охотно протекают на концах хромосом. Полная карта генома Червя была опубликована в 1998 году.

Знания и опыт, полученный при расшифровке генов C. elegans, оказался как нельзя более кстати, когда пришло время "Генома Человека", в котором Салстон и Уотерстон также сыграли решающую роль. Но это уже совсем другая история, которая, возможно, когда-нибудь принесет Салстону вторую Нобелевскую премию.

А сам Сэр Джон до сих пор остается верен своему самому сильному и длительному научному увлечению. В 2000-м году, как только была завершена основная часть проекта "Геном человека", он ушел с должности Директора Сэнгеровского Центра, чтобы снова вернуться к разгадке тайн невзрачного, но столь знаменитого теперь Червя. "Когда мы разгадаем червя - мы поймем жизнь". Он "расшифровывает" C. elegans уже более 30 лет, но и сегодня утверждает, что нематода не скоро раскроет все свои секреты. "Мы еще и близко не подошли к пониманию законов жизни", - говорит Салстон.

Некоторые из коллег Салстона вспоминают, как в 70-е годы он убеждал их, что ученые не должны зарабатывать больше, чем мусорщики. Ведь ученые, говорил он, в отличие от уборщиков, имеют неоценимую привилегию - любить свою работу!

Таков Джон Салстон, романтик и рыцарь науки, всю жизнь следующий заветам его религиозных родителей: служить людям, соблюдать умеренность и быть верным собственным принципам.