![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Entry tags:
Не яблоком единым, или ДНК-дрезина
Прочитал любопытную статью в «Эксперте» о биологических часах и впечатлился историей открытия счетчика делений клетки. Американец Леонард Хейфлик экспериментально установил, что клетка человека способна делиться лишь определенное число раз (примерно 50–70), а по исчерпанию этого лимита клетка утрачивает способность к удвоению, стареет и умирает. Но как клетка помнит, сколько раз она уже поделилась? Хейфлик этого не знал, и первым правильный механизм счетчика деления предложил московский биолог-теоретик Алексей Оловников. Его собственный рассказ о том, как он решил задачу, представляется мне хрестоматийной историей научного открытия.Оловников: — Предполагалось, что клетки перестают делиться, погибают, организм стареет, начинаются возрастные болезни и так далее. В общем, когда я впервые услышал об опытах Хейфлика, я, естественно, очень заинтересовался. Повторно услышал о них в МГУ. Лекцию о работах Хейфлика прочитал первооткрыватель мезинхимальных стволовых клеток Александр Яковлевич Фриденштейн. Лекции он читал блестяще. Я слушал и обалдевал от этой загадки Хейфлика: ведь он не сказал, откуда у клетки есть этот лимит. Я вышел из университета в состоянии полутранса. Хорошо помню: осень, земля усыпана золотыми листьями. Я шел и неотрывно думал, ну что там работает? Ответ не приходил. Так я добрел до метро. А когда спустился вниз, услышал шум приближающегося поезда. И тут осенило. Я понял. Образ сложился. Что такое удвоение клеток? Это по сути удвоение ДНК. ДНК — это рельсы. По ДНК при клеточном удвоении продвигается специальный фермент ДНК-полимераза, который делает копии (реплики) ДНК. Полимераза движется, как ведущий вагон поезда. Но у ДНК, как и у рельсов, есть конец. Как и ведущий вагон, фермент ДНК-полимераза упирается в тупик. Представим себе, что в середине ведущего вагона есть каталитический центр, как в ДНК-полимеразе. Именно он касается рельсов и делает копию. Этот каталитический центр не доходит до конца рельсов. Это означает, что концевая часть нашей ДНК (если говорить о хромосомах, то кусочек теломеры) не будет скопирована. Вот так я нашел решение задачи Хейфлика.
Журналист: — А когда вы выдвинули эту идею?
— В 1971 году я опубликовал статью в докладах Академии наук и в американском Journal Theoretical Biology. Тогда я считал, что теломеры представляют собой просто буферные участки ДНК, которые приносятся в жертву, становясь все короче и короче с каждым делением. Я бегал к молекулярным биологам с просьбами заняться экспериментами и проверить это. А мне мило так говорили: ну ты же вроде не дурак, что ж ты чушь несешь — ведь всем известно, что геном стабилен, не может он укорачиваться. Кстати, и Хейфлик из-за этой догмы не связывал лимит деления с ДНК. А я настаивал — ну скажите, где у меня логические проколы, ну попробуйте, все равно это сделают на Западе, давайте же мы вперед попытаемся.
— В общем, сделали на Западе?
— Да, все мои предсказания экспериментально подтвердились. Первое — что концы ДНК — буферная зона, и после каждого деления они укорачиваются. Второе предсказание — природа должна была изобрести компенсаторный механизм в виде особой ДНК-полимеразы, чтобы сохранять концы хромосом в половых клетках, иначе — конец живому. Этот механизм должен так же работать в бессмертных раковых клетках. Позже выяснилось, что этот компенсаторный механизм есть и в стволовых клетках. Эта компенсаторная ДНК-полимераза получила в литературе наименование теломеразы. Еще одно предсказание — в бактериях кольцевая ДНК придумана природой для того, чтобы не было концевой недорепликации. И наконец, я предсказал, что должна быть корреляция между размерами хромосомных концов или теломер и числом проделанных клетками делений.
Полный текст статьи Галины Костиной в «Эксперте», #21 (4–10 июня 2007 г.): Луна, которая нас убивает.
Научные подробности для любознательных: Генетические механизмы старения клеток и Теломераза: общие сведения.
круто
Re: круто
В Англии.
Имею, кстати, гипотезу, почему заокеанцам нравится называть Нью-Йорк "Большим яблоком": это они так ненавязчиво подгребают под себя вроде бы исконно английское наследие сэра Исаака Ньютона, а вместе с ним и всю мировую гравитацию. К корням своим, типа, тяготеют. Или, может, к плодам?
Россия же — страна железных дорог, поэтому не следует удивляться ходу мысли русского естествоиспытателя Оловникова: дрезина и рельсы — вполне достойные, почвеннические образы, законно катализировавшие его научное открытие на московской земле. У англосаксов яблоки, у нас дрезины. Cuique suum.