Эдуард Сероусов – Протокол EDEN (страница 3)
Рейчел откинулась на спинку кресла и посмотрела в потолок.
Белый. Гладкий. Флуоресцентный свет – без теней, стерильный.
Она думала о том, что существует несколько классов объяснений тому, что она видит. Первый: она сделала ошибку. Где-то в скрипте, в параметрах, в интерпретации. Это самое вероятное объяснение. Всегда ставь на ошибку исследователя, а не на аномалию данных. Это хорошая наука.
Второй: данные реальные, но объяснение в рамках известной биологии. Неизвестный регуляторный механизм. Новый класс нкРНК. Что-то ещё. Маловероятно – потому что известные механизмы не дают такой статистической значимости и такой консервации поперёк 847 видов. Но возможно.
Третий.
Она позволила себе сформулировать третий.
Паттерн метилирования в теломерном регионе Т2-Т4 – это не биологический регуляторный механизм. Это хранилище информации. Он создан с намерением хранить информацию – не в смысле «эволюция оптимизировала его для хранения» – в смысле
Кем – и когда – она не позволила себе думать. Пока.
Она встала, налила воды из графина на подоконнике, выпила стакан целиком. Поставила стакан. Вернулась к столу.
Если третья гипотеза верна – или даже если она хотя бы требует серьёзной проверки – то следующий шаг очевиден. Ей нужна вычислительная мощность, которой у неё нет. Её рабочая станция обрабатывала 847 образцов за ночь. Чтобы провести полный информационно-теоретический анализ паттерна на всей базе данных – с картированием субъединиц, с построением декодирующей модели, с проверкой статистики на максимальном разрешении – ей нужен был суперкомпьютерный кластер.
В Институте был доступ к кластеру Национального университета. 400 узлов. Она использовала его дважды за последние три года – оба раза для задач, где это было обосновано в заявке. Третья заявка.
Она открыла интерфейс запроса к кластеру.
Формулировка задачи:
Она прочитала формулировку. Технически точная. Не лжёт. Гипотеза о функциональной консервации – это и есть формально правильная нейтральная версия того, что она собирается делать.
Она выбрала объём вычислительных ресурсов. Нажала
Статус-бар появился в нижней части экрана.
Обычно он показывал:
Сегодня он показал что-то другое.
Рейчел смотрела на это слово. Пять секунд. Десять.
Она не знала, что это означает. Она отправляла запросы к кластеру дважды и оба раза видела
Запрос куда-то ушёл.
Она потянулась к мышке, чтобы проверить детали статуса – и статус-бар исчез. Вместо него появилось стандартное сообщение:
Уточняется.
Она сидела и смотрела на экран.
За стеклом криобанка мигал синий огонь – ровный, медленный, как будто ничего не произошло. Вентиляция гудела. Где-то в коридоре хлопнула дверь – Ма Лэй вернулся с обеда. Рейчел слышала его шаги, ключ-карту, приглушённый звонок считывателя.
Всё было точно так же, как минуту назад.
Только гул кластера – далёкий, ровный, почти неслышимый фон, который она знала на слух так же, как голос старого знакомого – стал, кажется, чуть выше.
Или ей казалось.
Она не знала.
Глава 2. Вставка
Кластер ответил на следующее утро.
Не сразу – сначала пришло стандартное уведомление о постановке в очередь, потом ещё одно, через шесть часов, о начале обработки. Рейчел провела промежуток между ними дома, в квартире на двадцать третьем этаже над улицей, где ночью не было совсем тихо – проспект внизу никогда не засыпал полностью, и через закрытые окна всё равно проникал глухой шум машин, далёкий, как прибой. Она легла в половине первого. В три сорок пять встала, потому что лежать с открытыми глазами в темноте было бессмысленно, и сварила кофе – настоящего, не из автомата, – и сидела за кухонным столом, пока небо за окном не начало светлеть.
Она думала о механизме.
Это помогало. Когда страшно – или когда то чувство, которое ещё не стало страхом, но уже что-то делает с дыханием – лучше всего думать о конкретном. О механизме. О том, как именно то, что она видит, могло бы работать.
Проблема с паттерном метилирования как хранилищем информации была не в том, существует ли он. Он существовал. Статистика это доказала с достаточностью, которая в науке называется «подавляющей». Проблема была в другом: почему он не разрушился.
ДНК – не жёсткий носитель. Она мутирует. Радиация, репликационные ошибки, мутагены. За полтора миллиарда лет эволюции любая случайная последовательность превратилась бы в белый шум. Паттерн метилирования – тем более: метилирование динамично, оно меняется в процессе жизни клетки, стирается и восстанавливается, зависит от ферментов, от среды, от возраста организма.
Но если паттерн существует, и если ему действительно полтора миллиарда лет – значит, у него есть механизм воспроизведения. Что-то его копирует. Что-то следит за тем, чтобы копия соответствовала оригиналу.
Это была ключевая деталь. Это было то, что не давало ей спать.
Метилирование копируется. Не идеально – но достаточно хорошо. Существует целый класс ферментов, называемых метилтрансферазами обслуживания: они узнают полуметилированные сайты после репликации и достраивают метилирование на новой цепи по образцу старой. Именно поэтому эпигенетические паттерны передаются из клетки в клетку. Именно поэтому клетка печени остаётся клеткой печени, а не превращается в нейрон – несмотря на то что ДНК у них одинаковая.
Но это работало для кодирующих регионов, для регуляторных элементов – для всего, что имело биологический смысл и под что были заточены конкретные ферменты.
Для теломерного региона Т2-Т4 специализированной метилтрансферазы обслуживания не было. Не должно было быть.
Рейчел сидела над кофейной кружкой и думала, и постепенно из фрагментов складывалось нечто, что можно было назвать объяснением.
А если фермент есть – но никто его не искал? А если он замаскирован? А если его активность настолько низкая, что стандартные протоколы не детектируют, но для поддержания паттерна с высокой избыточностью – достаточно? Код с высокой избыточностью не требует безупречного копирования. Он требует лишь того, чтобы ошибки не накапливались быстрее, чем система их исправляет.
Это было бы элегантно. Это было бы именно то, что нужно, если проектировать хранилище информации для работы в условиях несовершенного биологического носителя.
Она поставила кружку. Встала. Пошла к окну.
Сингапур в шесть утра: влажный, плоский свет, огни перед рассветом. Внизу – такси, уборочные машины, человек с собакой. Всё на месте. Мир вёл себя как обычно.
Она подумала: если она права – если в теломерах каждого живого существа с ядром в клетке зашита информация, которую кто-то или что-то намеренно туда поместило, – то это не имеет никакого отношения к тому, как выглядит Сингапур в шесть утра. Небо не меняется от того, что ты об этом узнал.
Это было странно успокоительно.
Результаты пришли в 09:22.
Рейчел была уже в лаборатории – пришла в семь, ещё до Ма Лэя. Кластер вернул 847 гигабайт выходных данных и сопроводительный отчёт на двести страниц автоматической статистики. Она не стала читать его целиком. Она знала, что искать.
Первое: детализированная карта субъединиц. Кластер подтвердил и расширил её вчерашние результаты: 47 базовых субъединиц, три уровня иерархии, разделители. Расположение субъединиц не случайно – они группируются в блоки, блоки разделены маркерами. Это выглядело как алфавит из 47 знаков, организованный в слова, слова – в предложения.
Второе: консервация по всем 847 видам. Кластер прогнал сравнительный анализ со значительно более высоким разрешением, чем она могла себе позволить на рабочей станции. Консервация оказалась выше, чем она ожидала. Не 95% – 99.97%. Три тысячных процента отклонения. На полтора миллиарда лет эволюции.
Рейчел сидела и смотрела на эту цифру. 99.97%.
Для сравнения: консервация функционального гена гистона H4 – одного из самых консервативных генов в эволюции, кодирующего ключевой структурный белок хроматина – составляет около 98%. Она была в учебниках как пример экстремальной консервации. Студенты на лекциях делали большие глаза.
Паттерн в регионе Т2-Т4 был консервативнее гистона H4 в три раза. По ошибке на позицию.
Третье: информационная ёмкость. Это был новый параметр, который она добавила в запрос вчера вечером, уже после того как запустила обработку, – через API дополнительного модуля. Если паттерн – код, сколько информации он потенциально хранит в пересчёте на один организм?
Ответ был: от 2.1 до 4.7 мегабайт. В зависимости от метода кодирования.
Рейчел произнесла это вслух, тихо, как бывает, когда произносишь вслух, чтобы проверить, как слово звучит:
– Четыре мегабайта.
В каждой клетке. В каждом ядре. У каждого живого существа с хромосомами.