Первооткрыватели структуры ДНК Джеймс Уотсон (слева) и Фрэнсис Крик и их модель ДНК, 1953 г.

Очередной гигантский рывок вперед произошел в 1977 году, когда нобелевский лауреат Фредерик Сэнгер и его коллеги нашли способ секвенирования ДНК.

Цепочка ДНК копируется с помощью особого фермента – ДНК-полимеразы, а для прекращения амплификации используются измененные нуклеотиды. В результате получаются отрезки ДНК разной длины, которые затем сортируются по размеру методом гель-фильтрации. Фиксируя каждый нуклеотид, проходящий через гель, можно определить их последовательность в определенном отрезке ДНК. (Этот трудоемкий метод был усовершенствован, и в наше время благодаря методам секвенирования нового поколения можно за один день целиком расшифровать человеческий геном.)

К 1995 году была полностью расшифрована последовательность генома вируса гриппа, а вслед за ним, в 1996 году – дрожжей. В 1998 году в рамках проекта «Геном человека» (англ. Human Genome Project) был успешно секвенирован код одной, а именно 22-й, человеческой хромосомы. В 2002 году был целиком расшифрован геном мыши, а также малярийного паразита Plasmodium falciparum. И наконец в 2003 году была получена полная последовательность генома человека, показавшая, что мы несем в себе от двадцати до двадцати пяти тысяч генов. В среднем наши кодирующие гены на 85 % совпадают с мышиными.

Теперь у нас есть библиотека раковых геномов, что дает врачам возможность подбирать для пациентов таргетную химиотерапию. Мы научились лучше понимать природу генов, отвечающих за наследственные заболевания, что позволяет управлять течением болезни и предсказывать будущие проблемы со здоровьем. Мы стали лучше разбираться в том, как генетическая вариативность может повысить или понизить сопротивляемость к таким инфекциям, как туберкулез или болезнь Хансена. В случае с гепатитом C генотип конкретного вируса определяет, какое лечение будет назначено больному. А еще теперь у нас есть возможность быстро секвенировать геном старых патогенов, таких как вирус гриппа 1918 года (см. стр. 296), а также новых возбудителей, таких как SARS-CoV-2 (см. стр. 153), чтобы разрабатывать методы лечения и вакцины как можно быстрее. Знания о внутренних, уникальных генетических особенностях множества видов живых организмов, составляющих биом нашей планеты, в корне изменили мир. В числе прочего, геномика подарила нам новые способы распознавания и сравнения патогенов. Ответ на вопрос, что убивает, а что может быть убито, зачастую определяется заменой пары молекул в цепи ДНК.