Да, обессмертить . И вы можете не сомневаться, что исследователи прилагают все силы, пытаясь узнать, почему это происходит.
Частичное решение было предложено ученым, который обладал мощным интеллектом и блестящей интуицией. Леонард Хэйфлик, легендарный исследователь процессов старения, был первым, кто доказал, что здоровые клетки умирают в тканевой культуре, потому что у них есть молекулярный счетовод, который следит за количеством делений. Когда клетки пересекают определенный порог деления, счетовод сообщает клеткам, что пора прекратить делиться. Порог, за которым клетка уже не может делиться дальше, называется «пределом Хэйфлика».
Этот счетовод такой же сметливый, как аудитор из службы внутреннего налогообложения. Даже если вы позволите клеткам расти в течение некоторого времени, заморозите их, а потом разморозите, чтобы они могли продолжать деление, клетки не перезагрузятся в исходное положение и не получат новый набор разрешений на деление. Они продолжат делиться с той позиции, где их заморозили. Хэйфлик предложил назвать этого счетовода репликометром .
Работа Хэйфлика привела к многочисленным вопросам. Клетки обретают бессмертие потому, что расправляются с репликометром? Если мы сможем изолировать репликометр, то сможем ли приобрести ценный ключ к обретению долголетия на молекулярной основе?
Такой репликометр действительно был обнаружен, и его описание принесло одному ученому Нобелевскую премию. Это был не Хэйфлик, а его сосед и коллега, работавший на другой стороне бухты Сан-Франциско. Что же он обнаружил? Потерпите немного, потому что сейчас мы проведем обзор некоторых биологических концепций, возможно, позабытых со времен средней школы.
Как уже говорилось, ядро типичной клетки содержит энциклопедию вашей личности, записанную на диалекте ДНК. Эта ДНК разделена на 46 «томов», которые всем нам известны как хромосомы. На определенном этапе жизни клетки эти сорок шесть хромосом выглядят как маленькие буквы «х». Тогда ядро выглядит как миска с алфавитным супом (если все эти буквы – «х»).
Оконечности хромосом чрезвычайно важны для нашей истории о выживании клеток. Они созданы как особые структуры, которые состоят из ДНК и белковой каши. Все вместе это называется теломер . ДНК в теломере состоит из повторяющихся сегментов, а белок служит для воспрепятствования очень важной функции, которую мы обсудим через минуту.
Как и все живые существа, клетки склонны к воспроизводству, хотя большинство клеток делает это в апатичной и асексуальной манере. Этот процесс называется митоз . Митоз начинается, когда клетка копирует свою ДНК, то есть удваивает хромосомы. Крошечные ксероксы выполняют свою работу, проходя по всей длине хромосомы и добросовестно дублируя все, что они видят, пока не достигают конца. После окончания клетка делится пополам, создавая «дочерние клетки». Каждая «дочь» получает одну из двух идентичных хромосом.
Есть лишь одна досадная проблема, связанная с этим копировальным механизмом. Когда ксерокс достигает окончания хромосомы, он сталкивается с вязким теломером. Механизм застревает и не может воспроизвести этот последний крошечный кусочек ДНК. Что происходит дальше? Механизм прекращает попытки и останавливается. Этот последний фрагмент ДНК не воспроизводится . Капитуляция происходит так же неизменно, как и «зажевывание» бумаги в принтере. Это происходит со всеми хромосомами и случается каждый раз, когда клетка воспроизводит себя. Поскольку некоторые клетки воспроизводятся каждые семьдесят два часа, оконечности хромосом становятся все короче с каждой неделей. Теперь исследователи знают, что эта последовательная ампутация работает как разновидность «часов Судного дня»: когда теломеры укорачиваются до предела, клетка сдается и умирает.
Этот обратный отсчет лежит в основе предела Хэйфлика. Это часть репликометра. И это может объяснить, почему мы проживаем на Земле лишь определенное количество лет.
Клетки знают об этих тикающих часах, подобно заключенному, который сидит в камере для смертников. С учетом того, как высоки ставки, вы можете догадаться, что клетки проводят проверки и сводят балансы для предотвращения смертоносной эрозии теломеров. И вы будете правы. Многие клетки обладают энзимом (белковым катализатором), который называется теломераза . Его единственная задача состоит в том, чтобы находить молекулярные обрубки хромосом и наращивать их, добавляя «протезированные» последовательности теломеров. Но теломераза, как и федеральное правительство, не очень хорошо справляется со своей работой, поэтому смертоносные часы продолжают ход в большинстве клеток. На самом деле это хорошо. Если бы теломеразе было дозволено наращивать концы каждого обрубка, то не было бы сигнала «ваше время истекло». Клеточное воспроизведение стало бы неконтролируемым, и пока клетки получали бы достаточно питательных веществ, они бы не умирали. Они были бы бессмертными . У нас есть название для бесконтрольно размножающихся клеток. Мы называем их раковыми клетками. Теперь вы понимаете, почему я мог работать с клетками Генриетты Лакс через полвека после ее смерти. Рак делает клеточную смерть необязательной.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу