Диалоги (июль 2003 г.) - Александр Гордон

А.Г. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но, скажем, у лососёвых происходит почти то же самое.

В.С. Да, вы читаете мои мысли. У меня просто нет картинки лосося, но это хорошо известный случай. Тихоокеанский лосось после нереста погибает. И такая расхожая точка зрения была, что так трудно ему плыть вверх по реке, что он уже истощился и, значит, больше он не может жить, кончились его жизненные силы. Так было до тех пор, пока не выяснилось, что если у него не в порядке с надпочечниками, то он не умирает. Для того чтобы умереть, ему нужен сигнал, гормональный сигнал через надпочечники. Это явная программа, это тоже программа.

Можно говорить, почему эта программа возникла, и если есть ещё несколько минут, то я может быть… Это очень интересная проблема. Дело в том, что действительно отчасти правы те, кто считает, что дело в том, что очень долго и трудно работал этот лосось. Фокус в том, что при такой сверхтяжёлой работе резко повышается вероятность нарушения генома за счёт активных форм кислорода. Потребляется животным огромное количество кислорода для того, чтобы совершить эту работу. Чем больше принял кислорода, тем больше вероятность того, что в процессе возникнут активные формы кислорода. Так устроено наше дыхание, что всегда возникают ядовитые продукты, и чем больше их возникнет, тем больше вероятность того, что будет под ударом наш геном. И поэтому, я думаю, действительно лосося убивают, потому что он слишком сильно работал. Но не потому, что кончились жизненные силы, а потому что слишком опасно. Что, не дай Бог, дальше что-то случится с его потомством. Он должен умереть и больше не дать уже потомства. Я думаю, что в этом и специальный механизм, отслеживающий состояние нашего ДНК. И когда возникли достаточно серьёзные нарушения, идёт сигнал самоубийства. И этот механизм есть уже у бактерий. И он унаследован эукариотами, и у нас с вами он тоже есть.

А.Г. То есть, любая ошибка в репликации это…

В.С. Не любая. Есть некий допуск, выше которого уже идёт сигнал на самоубийство. И вообще, эта проблема самоликвидации, мне кажется, очень интересная проблема. Мы исследовали её на примере митохондрий. Такие маленькие органеллы, которые есть в клетке. И оказалось, что у них тоже есть программа самоубийства. Когда мы доходим уже до того, чтобы поглощать кислород и образовывать АТФ или некие конвертируемые формы энергии. Она обеспечит энергией клетку за счёт дыхания. Вот оказалось, как только мы доходим до этого, начинают образовываться слишком большие количества ядовитых форм кислорода в процессе дыхания. И она кончает с собой. Причём, для этого ей никто не нужен. Это её собственное решение.

И из всей популяции митохондрий, а их бывает тысячи в клетках, выбраковываются те, которые опасны, которые образуют яд. Есть другая наша работа – Ольга Юрьевна Плетюшкина очень успешно этим занимается, Лена Фетисова и ещё несколько человек. Оказалось, что запрограммирована смерть не только на субклеточном уровне (митохондрии, допустим), но и надклеточном уровне. Есть коллективное самоубийство клеток. И это самоубийство распространяется, как волна в ткани, как инфекция. И инфицирующим началом служит очень простое вещество – перекись водорода. Оказалось, что клетка, погибая самоубийственным этим способом, начинает образовывать огромное количество перекиси водорода, которая, подобно воде, легко проникает сквозь клеточную мембрану, уходит в соседние клетки и там вызывает самоубийство.

А.Г. Цепная реакция.

В.С. Цепная реакция. И прекрасно известно, что при онтогенезе исчезают органы. Вот был хвост у головастика, нет хвоста у головастика. Так что, на самом деле это явление самоликвидации даже органов давно известно биологам. Новизна состоит в том, что это не только индивидуальное развитие. И после его завершения также эти программы оказываются востребованными и работают. Я даже придумал такое вначале шутливое, а потом серьёзное определение – «самурайский закон в биологии – лучше умереть, чем ошибиться».

Понимаете, когда за счёт миллиардов лет эволюции создался фантастически сложный геном, который может делать потрясающие вещи, создавать тот живой мир, в котором мы находимся, то на это потребовались миллиарды лет. А чтобы разрушить, достаточно, наверное, секунды или миллисекунды. И опасность подстерегает в массе пунктов. Как быть, как защититься?

Элементарный, давно известный уже механизм – это репарации. Когда в ДНК есть какие-то нарушения, приходят специальные белки, которые их исправляют. Но, во-первых, не все нарушения исправляются белками. Когда утрачен большой объём информации, то, по сути, никакой белок уже не поможет. Во-вторых, бывает, что не срабатывают сами эти белки-ремонтёры. Что-то случилось как раз с генами белков-ремонтёров. Как быть в этих случаях? И поэтому есть какой-то механизм, который после некоего критического уровня нарушения нашего генома, отдаёт приказ о самоубийстве. И это – «самурайский закон – лучше умереть, чем ошибиться». Потому что ошибка может стоить исчезновения вида. А он уже никогда не будет восстановлен. Нужны ещё миллиарды лет. Поэтому, я думаю, что этот жестокий закон был изобретён эволюцией, а нам он достался как атавизм. И вот я ещё одну вещь прочту. Последнее из того, что хотел прочесть.

А.Г. Страшноватый атавизм.

В.С. Да, страшноватый. «Лучше умереть по всем правилам, нежели выздороветь против правил». Это Мольер, реплика господина Баца из пьесы «Любовь-целительница». Но этот принцип работает в биологии безусловно. Очень опасно, если организм оказался на грани гибели – он уже не может гарантировать свой геном, и после этого он выздоровел. Что же будет?

А.Г. Потенциальная бомба в популяции. Особенно, если он репродуктивен.

В.С. Да, да. Поэтому самоубийство включается не только в случае нарушения генома, но и нарушения любых других, достаточно узловых, биохимических систем. Некоторые факты никто никогда не понимал, и я тоже, пока не пришёл к этой философии. А многие бактерии, я думаю, что все, образуют непрерывный антидот к этому яду. И то, и другое – белки. Почему антидотов всегда избыток. Поэтому ядовитый белок себя не проявляет. Но если замедляется скорость синтеза белков, то оказывается, что антидот исчезает, поскольку он короткоживущий. Есть специальный третий белок, который его ест. Он больше ничего не умеет, это специальный ген. Это явно специальная система, это не шутки эволюции. А белка, который ел бы яд, нет. Тот белок, который ест антидот, всегда ест его потихонечку, поэтому это не страшно, это компенсируется мощным синтезом заново этого белка.

А.Г. Как только темп синтеза снижается…

В.С. …то клетка немедленно сама себя убивает. Потому что…

А.Г. Долгоживущий ядовитый белок.

В.С. Ядовитый белок. Некие другие функции этого белка не найдены. Так же как у двух других. Микробиологи недоумевают – как, зачем такая штука? Для меня это абсолютно понятно. Клетки гарантируются от ситуации, когда что-то случилось. Это – как геном, механизм синтеза белка – нечто, абсолютно ключевое для клетки, понимаете. Если в этой системе, которая сама по себе не генетическая, но связана косвенно с генетикой, поскольку ДНК синтезируется при помощи белков и, самое главное, репарируется, исправляется при помощи белков, если там что-то неблагополучно… Дело не в том, что с ДНК что-то случилось, но «фирма не гарантирует». Фирма не гарантирует благополучия ДНК. И это немедленно приводит к самоубийству.

А.Г. Отзывает клетку в небытие.

В.С. В небытие. Это Шопенгауэр опять: масса причин для гибели особи, ради того, чтобы сохранился вид.

А.Г. Хорошо. И на каком этапе вы видите необходимость вмешательства для того, чтобы исправить доставшуюся нам по наследству атавистичность?

В.С. Вот последняя цитата. Илья Ильич Мечников. И я его очень люблю. Это мой кумир. «Из всех дисгармоний человеческой природы самое главное есть несоответствие краткости жизни с потребностью жить гораздо дольше. Человек, явившийся в результате длинного цикла развития, носит в себе явные следы животного происхождения, приобретя неведомую в животном мире степень умственного развития, он сохранил многие признаки, оказавшиеся ему не только ненужными, но и прямо вредными». Он мечтал отрезать толстую кишку, думая, что там ядовитые бактерии, и тем самым продлить жизнь людей. Это оказалось – ошибочная гипотеза. Отрезать нужно, скорее всего, те гены, которые заставляют нас стареть. А как это сделать? Только что появилась очень интересная, парадоксальная работа Донхауэра из Хьюстона, из США. Он, вмешавшись как генный инженер в геном мыши, изменил активность одного из генов так, что некий белок, он называется П-53, стал работать активнее.