Знание-сила, 2009 № 09 (987) - Михайлов

профессор Емад Алнемри, возглавляющий Киммелевский раковый центр в университете Джефферсона (США), с идеей — нельзя ли активизировать производство этого белка, чтобы бороться с раком? Он и его группа недавно открыли, что белок АИМ2 выполняет в организме еще одну важную функцию, кроме той, которую мог бы выполнять — если бы был — в борьбе с меланомой. Исследования показали, что молекула АИМ2 имеет такую пространственную форму, что способна опознавать наличие ДНК в протоплазме клетки.

Это может быть чужеродная ДНК, внесенная вторгшимся в клетку вирусом, — и тогда понятна роль АИМ2 в апоптозе: увидев вирусную ДНК, этот белок подает своей клетке сигнал на самоубийство. Но, во-вторых, это может быть еще и своя собственная ДНК — если клетка как-то повреждена. В нормальной, здоровой клетке ее ДНК находятся внутри ядра, так что оказаться в протоплазме они могут, только если ядро разрушено, то есть клетка повреждена. Тогда ее в самом деле нужно убить и удалить. Откуда же повреждение? Например, от ушиба, раны и т. п. Как все мы знаем, во всех этих случаях на месте повреждения образуется воспаление. Почему? Потому что к этому месту тут же спешат белки-цитокины, специальность которых — убивать поврежденные клетки. Но как они узнают, что нужно спешить и куда? Оказывается, в месте повреждения и вблизи него начинается бурное образование белка «каспаза-1», который участвует в образовании цитокинов. Но что же вызывает это бурное образование каспазы?

Вот на этот очередной вопрос как раз и дал ответ профессор Алнемри. Он и его сотрудники выявили, что исходным регулятором всей этой цепи процессов является уже знакомый нам белок АИМ2. Как только в месте повреждения или вблизи него появляются поврежденные клетки, в которых молекулы ДНК вышли в протоплазму, АИМ2 их тут же «чувствует» и реагирует на их появление тем, что соединяется с другим белком, плавающим тут же в протоплазме — ASC. Их комплекс обладает свойством активировать образования «каспазы» — и дальше нам уже все известно. Таким образом, суть открытия группы Алнемри состоит в том, что белок АИМ2 является одним из главных регуляторов воспалительного процесса, причем он может играть эту роль по той же причине, по которой может в принципе подавлять образование, потому что способен «чувствовать» появление свободной ДНК в клеточной протоплазме.

Тут открываются обнадеживающие перспективы практического медицинского применения, но об этом мы расскажем, когда они станут более реальными.

ГЛАВНАЯ ТЕМА

Неисповедимые пути жизни

Почти полгода назад, 5 марта, в космос отправился новый американский телескоп «Кеплер». В его задачу входит поиск внесолнечных планет, напоминающих Землю, — планет, на которых, возможно, существует жизнь.

Кажется, еще недавно — в октябре 1995 года — швейцарские астрономы Мишель Майор и Дидье Квелоз впервые заметили громадную планету по соседству со звездой, напоминающей наше Солнце. Это была звезда 51 в созвездии Пегаса. Уже в декабре 2000 года наша редакция подвела предварительные итоги открытий в статье «Тридцать три богатыря».

И вот теперь, в марте 2009 года, к тому моменту, когда поиск и исследование экзопланет вышли на новый качественный уровень, их счет достиг почти четырех сотен (все это пока планеты-гиганты). Но все зорче астрономы следят за малейшими признаками передвижений данных небесных тел. Так, в феврале этого года французский космический телескоп COROT обнаружил на расстоянии 390 световых лет от Солнца планету, которая всего в два раза больше Земли.

Мы все ближе подбираемся к тем миллиардам, по прогнозу астрономов, планет в нашем Млечном Пути, которые пусть лишь по своим размерам можно назвать «двойниками Земли». Вот только есть ли там жизнь?

Или хотя бы сложились условия для ее зарождения? Астрономы уверены, что уже в ближайшие десятилетия мы отыщем планету, на которой будут присутствовать все основные химические вещества, свидетельствующие, что жизнь там возможна, а именно: вода, углекислый газ, метан и кислород. В опросе, проведенном сотрудниками ГАИШ в начале этого года, в канун Всероссийской конференции «Астрономия и общество», 99 процентов респондентов заявили, что это открытие будет сделано (по усредненной оценке) к 2049 году.

Какую же жизнь мы могли бы застать на «планете № 1»? Наш опыт показывает, что живые организмы могут приспособиться к самым невероятным условиям. Так, всего четверть века назад на Земле было открыто уникальное сообщество микробов, населяющее верхний слой земной коры. Нижняя граница обитания «глубинной биосферы» пролегает в десяти километрах от поверхности планеты. Микробов здесь так много, что их масса, пожалуй, не уступит массе всех наземных организмов.

Почему бы подобным колониям не населить недра многих экзопланет?

Как же они зародились, первые живые существа? Большинство из нас еще со школьной скамьи помнит об опыте Стэнли Миллера, об опыте Опарина и Дарвина о том, что жизнь возникла в некоем «первичном супе» («первородном бульоне», «теплом пруду», хорошо прогретой луже или лагуне etc.). Короче говоря, в тепле. Или даже в клокочущих, кипящих подводных источниках — в так называемых «черных курильщиках» (см. «З-С», № 10/1997). Так почему же некоторые биологи радикально пересматривают эту теорию, заявляя, что жизнь могла зародиться в толще льда? И какая молекула была первой — протеин или ДНК? А может быть, РНК, как считают многие ученые, полагая, что древнейшим сообществом живых организмов на нашей планете был так называемый «мир РНК»?

С древним миром РНК связывают и возможность внеземного происхождения жизни. Что если важнейшие биомолекулы или их составные части (а может быть, даже целые микроорганизмы) были перенесены на нашу планету кометами и метеоритами? Жизнь не зародилась на Земле, а переселилась сюда из космоса? Сто лет назад в царской России зачитывались книгой Сванте Аррениуса «Образование миров», пропагандировавшей идеи панспермии. Эта гипотеза не подтверждена и поныне, но интерес к ней не утихает, а многочисленные эксперименты служат косвенными доводами в ее пользу.

…Поистине неисповедимы пути жизни. В прошлом году (№ 9/2008) мы подробно знакомили наших читателей с концепцией известного российского ученого Э. Галимова, согласно которой причиной происхождения жизни является самопроизвольное нарастание порядка в природе.

Предлагаемая сегодня подборка статей лишний раз свидетельствует, что проблема возникновения жизни на Земле — одна из фундаментальных проблем современной науки. Вероятно, решить ее помогут представители такого междисциплинарного направления исследований, как астробиология. Запуск еще одной космической обсерватории — телескопа «Кеплер» — даст несомненный импульс развитию этой науки и, может быть, позволит нам понять, с чего начинается Жизнь.

Жизнь зародилась в толще льда?

Александр