Биология в 21 веке
Но он абсолютно прав, в том, что мы унаследовали от неразумной природы уже ненужные нам эволюционные механизмы. Старение – как раз один из них.
Есть еще очень интересная задача для наступившего века – решение проблемы старения генетического материала. У бактерий генетический материал имеет форму кольца. Когда нужно сделать копию, на эту кольцевую молекулу в определенных местах может сесть определенный белок, фермент, который по ней ползет и наращивает ее копию. Естественно, у него при этом всегда и справа и слева есть молекула ДНК, ведь она же кольцевая. А когда появились так называемые эукариоты, более сложные клетки, то ДНК разорвалась, она стала линейной. Но поразительно, что «копирующий» механизм остался прежним. Он по-прежнему работает только тогда, когда у него и справа и слева есть генетический материал. Соответственно, самый кончик молекулы ДНК не копируется. Этот переход случился сотни миллионов лет назад. За это время возникло множество других ферментов, изменились старые ферменты – но вот этот механизм почему-то остался прежним.
Поэтому каждая следующая копия короче предыдущей. Как если бы писарь, переписывая книгу, всегда ленился переписать последнюю страничку. И это продолжается миллионы лет… Как же природа из этого выпуталась? Она стала наращивать на концы молекулы ДНК некий бессмысленный текст, который делается совершенно иначе, без участия фермента. От того, что этот текст обтрепывается, никому ни тепло ни холодно. У эмбриона работает специальный белок, наращивающий бессмысленные участки. Потом, когда эмбрион рождается, этот фермент – почему-то – прекращает работать. И мы начинаем стареть. А в раковых клетках – наоборот, фермент активируется и начинает наращивать кончики.
Возникает вопрос, почему же эволюция допустила такое безобразие? Самая ценная молекула – и такая неточность считывания. Недавно американский биолог Джефф Боулз (Jeff Bowles) выдвинул такую идею: разрыв кольца и был изобретением смерти от старости. Так природа изобрела старение (бактерии же не стареют). Отсюда мы выходим на проблему рака совсем с другой стороны: может быть, если удастся убить этот фермент, мы победим раковую опухоль. Вот опять вернулись к теме старения, но если даже гипотеза Вейсмана неправильна, то может быть, рак удастся излечить исходя из этой философии.
Вообще, в биологии сейчас происходят удивительные вещи. Не так давно, у бактерий был обнаружен самый настоящий электромотор. Оказалось, что они вращают жгутики за счет разности потенциалов на оболочке. Это не образное выражение, там самый настоящий электродвигатель, причем с реверсом, - даже не поменяв направление поля, бактерии могут вращать жгутик в обратном направлении. Они включают и выключают свой мотор когда хотят, у них очень сложная система принятия решений. Бактерии суммируют некоторую информацию и принимают решения. Они удивительные существа. Например, вязкость среды измеряют точнее, чем самый лучший вискозиметр. Температуру измеряют с потрясающей точностью. Информация попадает внутрь, обрабатывается, и выдается некоторое решение: оставаться на месте или уплывать. Обычно говорят, что колесо изобрел человек. А вот они – какое там колесо, электромотор изобрели! Можно создать разность потенциалов на этой оболочке искусственно – и он будет крутиться.
Теперь человеческая клетка, фибробласт, из подкожной клетчатки. А вот в ней, внутри, - клеточная электропроводка, настоящий электрический кабель, который ученые обнаружили с помощью специального красителя, - он окрашивает только те участки клетки, где есть разность потенциалов. По этим проводам течет ток, разность потенциалов поперек оболочки кабеля (мембраны) может достигать четверти вольта. Пока неясно, в чем функция этих проводов, но то, что ученые обнаружили новые свойства живой клетки – совершенно ясно.
И в завершении хотелось бы сказать, что сейчас возникает новая химия, оперирующая веществами, которых нет в природе. Вот пример одной недавней и совершенно фантастической работы: нахождение вещества, блокирующего белок р53.
