В 1940 году нобелевский лауреат Карл Ландштайнер (Karl Landsteiner) и его студент Александер Вайнер (Alexander Weiner), проводившие исследования на макаке резус, открыли в крови животного белок, который они назвали Rh-фактором (от Rhesus). Ученые скоро обнаружили Rh-фактор в крови некоторых людей и быстро поняли, что этот белок в зародыше может вызывать его отторжение, обусловленное иммунной системой матери. Сегодня простой тест с последующей вакцинацией предотвращает эту крайне нежелательную реакцию материнского организма, спасая от слабоумия и даже смерти около 20 000 новорожденных в одних только США.

Благодаря Ландштайнеру, Rh-фактор стал одним из первых вкладов этой 60-сантиметровой обезьянки в дело сохранения здоровья человека. Позднее, благодаря ей были совершены важнейшие шаги к пониманию сущности таких разных заболеваний, как полиомиелит, СПИД и депрессия. Макаки — самые распространенные приматы, используемые для биомедицинских исследований. Однако генетическая подоплека болезней, равно как и особенностей поведения макаки, оставалась совершенно неисследованной территорией, что очень сильно ограничивало ученых в их изысканиях.

Пять лет назад Джеффри Роджерс (Jeffrey Rogers) из Юго-восточного фонда биомедицинских исследований и Майкл Кац (Michael Katze) из Вашингтонского университета решили, что настала пора серьезно заняться биологией макаки на уровне XXI столетия. Вдохновленные успехом проекта по расшифровке генома человека, они нацелились на геном макаки. Последовательность генома была необходима для создания генетических инструментов, в которых так нуждались ученые, работающие с этим приматом и пытавшиеся понять, какой ген отвечает за ту или иную болезнь.

В последнем номере журнала Science Роджерс и Кац, а также их коллеги из колледжа Бэйлора в Хьюстоне опубликовали статью, в которой дан анализ высококачественного «чернового варианта» генома макаки (Macaca mulatta) [1].

Проект по расшифровке генома макаки был предложен Национальному институту исследований генома человека в 2002-м. Институт дал «добро» на осуществление проекта с бюджетом в 20 миллионов долларов в 2005 году. Руководил проектом Ричард Гиббс (Richard Gibbs), который координировал усилия более ста ученых по всему миру. По мере накопления результатов, Майкл Кац, при поддержке крупной биотехнологической компании Agilent Technologies, начал работу по созданию ДНК-микрочипов (DNA microarray), используя полученные последовательности ДНК генома макаки. Микрочип (в простейшем исполнении) — специально обработанное предметное стеклышко с нанесенными на него короткими фрагментами ДНК (т.н. пробы), позволяющими измерять активность тысячи генов за раз.

В то же самое время группа Роберта Норгрена (Robert Norgren), нейробиолога из Медицинского центра Университета штата Небраска, трудилась над микрочипом собственной конструкции. Они исходили из последовательности человеческой ДНК, которая позволяла найти эквивалентные последовательности в ДНК макаки; помогала им при этом другая солидная компания — Affimetrix Inc. Как только последовательность генома макаки оказалась в Интернете, их микрочип был дополнен, чтобы он покрывал все известные гены.

Оба микрочипа обещают быть полезными для исследователей. Кац уже использовал свою разработку для анализа генного ответа организма макаки, инфицированного реконструированной версией вируса гриппа, убившего 50 миллионов человек в 1918 году.

Другие лаборатории используют сходную тактику для решения вопроса, какие гены отвечают за предрасположенность к стрессу, за повышенный риск неврологических, сердечных и прочих заболеваний. Анализ полученных ими результатов — это только начало революции.

Помимо огромного значения генома макаки для медицины, он также является незаменимым для понимания нашего собственного генома и эволюционной биологии в целом. Геном макаки резус стал третьим расшифрованным геномом примата (второй принадлежит шимпанзе). Макаки — обезьяны Старого Света, отделившиеся 25 миллионов лет назад от общего предка шимпанзе и человека. По отношению к человекообразным обезьянам, макака является более примитивной. Ее геном позволяет идентифицировать более древние варианты родственных последовательностей и проследить, как они эволюционировали в человекообразных обезьянах. Таким образом, геном макаки создает необходимый (и недостававший) контекст для анализа эволюционных отношений всех трех геномов.

Следует заметить, что ученые не собираются ограничиваться геномом макаки. Начата расшифровка геномов орангутанга, гиббона, гориллы и мартышки. Более того, бабуину уже обещано, что его геном будет следующим.

По материалам [2] и [3].

Литература

1. Rhesus Macaque Genome Sequencing and Analysis Consortium, R. A. Gibbs, J. Rogers, M. G. Katze, R. Bumgarner, et. al.. (2007). Evolutionary and Biomedical Insights from the Rhesus Macaque Genome. Science. 316, 222-234;
2. E. Pennisi. (2007). Boom Time for Monkey Research. Science. 316, 216-218;
3. E. Pennisi. (2007). Genomicists Tackle the Primate Tree. Science. 316, 218-221.