Знание-сила, 2003 № 05 (911)
Шрифт:
Натуралистами открыты у паразитов паразиты,
и произвел переполох тот факт, что блохи есть у блох.
Свидетельством преодоления интерференции является элегантный эксперимент, проведенный на листьях растения с помощью зеленого флюоресцирующего белка тихоокеанской медузы, включаемого белком животного вируса. Поясним, что имеется в виду.
Ген зеленого флюоресцирующего белка (ГФБ) работает в разных организмах и дает протеин, который светится зеленым под действием лазера или ультрафиолета. Клетки табака могут экспрессировать в гены вируса животного, в частности, поражающего домашнюю птицу. Так вот, в одном из подразделений Калифорнийского университета, что в городке Риверсайд, в табак внесли ген ГФБ, который,
Однако через некоторое время свечение восстанавливалось. Под действием двух белков. Анализ показал, что оба они являются РНК-зависимыми РНК-полимеразами (РзРп). А мы уже эту аббревиатуру «проходили» еще в 1971 году. Вот тебе и временная петля, а отнюдь не поступательное движение вперед и ввысь!
Что делают РзРп? То же, что и в 1971 году, и миллиарды лет тому назад. Они столь же древние, как и интерференция. В клетках наблюдается баланс сдержек и противовесов, и вслед за включением интерференции вступает в действие обратный процесс, а именно восстановление двуцепочечности РНК. Интересно, что система настолько «антична», что белок животного вируса прекрасно работает в клетках растения, «зажигая» флюоресцентный белок тихоокеанской медузы. «Если звезды зажигаются, значит это кому-нибудь нужно»...
Книга под таким названием впервые вышла в 1993 году в издательстве Колд-Спрингс-Харбора. Авторы, среди которых был и Чек, обсуждали на страницах объемистого тома эволюционные аспекты зарождения катализа, специфичности, функции макромолекул. Четыре года назад она была переиздана Тогда еще никто не мог предполагать взрыва интереса к РНК, и книга пользовалась интересом главным образом среди теоретиков. Теперь же совсем иное дело. Можно только поражаться провидческой способности редакторов первого издания, которые предпослали книге следующий подзаголовок: «Природа современной РНК предполагает ее пребиотичность».
С теоретической точки зрения, новое открытие позволит дедемонизировать и снять анафему с ламаркизма. «Знание — сила» уже когда-то приводил строки Мандельштама на эту тему:
Если все живое лишь помарка за короткий выморочный день,
на подвижной лестнице Ламарка я займу последнюю ступень.
30 лет молекулярные биологи «долбили» гены и их строение. Были созданы стройные схемы работы генов. И оказалось, что все не совсем так. Геном — совокупность всего наследственного вещества клетки — регулируется совсем не так, как представлялось при работе на отдельных выделенных генах.
Открытый новый механизм регуляции работы генов и биохимических процессов в клетке оказался очень гибким и эффективным при восприятии воздействий извне. Гибкость, приспособляемость, пластичность живой материи всегда ставила перед биологами серьезные задачи, и сейчас представляется, что сделан серьезный шаг для их решения.
Надо признаться, что автора больше волнуют не теоретические споры и дискуссии, которые интересны, но, как показывает практика, малопродуктивны в биологии, а вечный вопрос: «Ну и что?»
Автор постарался в доходчивой форме изложить состояние дел вокруг РНК, несясь, подобно серфингисту, на волне жгучего интереса, возбужденного недавним «переоткрытием» интерференции и РзРп, что можно было сделать тридцать лет назад. А далее он может сказать только словами «Книги прохладного вертограда» XVIII века, хранящейся в Российской государственной библиотеке (бывшей Ленинке): «Избранная от многих мудрецов о различных врачебных вещех, ко здравию человеческому предстоящих».
Людей прежде всего интересует, что новые открытия в биологии сулят медицине, то есть практическое внедрение. Перейдем же к прозе жизни и практике — критерию истины. Все из того же Калифорнийского университета пришло сообщение о подавлении с помощью РНК-интерференции растительного рака у томатов.
Ту же задачу охраны организма призвана
Но надо признать, что пока успехи применения РНК-интерференции ограничены в основном культурами тканей. Дело в том, что до самого последнего времени РНК доставляли в клетки с помощью особых частиц — липосом, а это не всегда применимо по отношению к макроорганизму. И вот специалисты Йельского университета предложили использовать для борьбы с раковыми ретровирусами ретровирус же. Это позволяет резко расширить спектр клеток, измененных с помощью введения малых РНК. В качестве иллюстрации они в клетках селезенки выключили ген белка Т4, с помощью которого вирус иммунодефицита входит в клетки.
И это — только начало. Эра РНК еще впереди.
Михаил Вартбург
25 лет — «альфа-ритм» океана?
Каждые несколько лет в западной части Тихого океана происходит фандиозное, но загадочное явление; огромные массы воды разогреваются и затем постепенно перемещаются на восток со всеми вытекающими отсюда последствиями для устоявшейся системы воздушных течений над нашей планетой.
А последствия эти выражаются в мощных природных катаклизмах — в проливных дождях и наводнениях на берегах Тихого океана, в ураганах и лесных пожарах, в непривычной жаре в одних местах и таких же непривычных холодах в других. Явление это называется Эль-Ниньо (так назвали его когда-то перуанские рыболовы), и в последние 20 лет оно происходит все чаще и интенсивнее.
Некоторые ученые связывают его с наблюдаемым ныне глобальным потеплением. Суша евразийского континента, говорят они, впитывает тепло из атмосферы и в результате перегревается; поэтому она время от времени «сбрасывает» излишнее тепло в воды прилегающего океана. Если это так, то глобальное потепление должно приводить к более быстрому перегреву суши, более частому ее «сбрасыванию» и, соответственно, к более частым и интенсивным Эль-Ниньо.
Если эта гипотеза верна, то участившееся появление все более мощных Эль-Ниньо в последние десятилетия следует рассматривать как прямое следствие глобального потепления и еще одно доказательство его негативной роли в климатическом равновесии. Более того, расчеты, основанные на этой гипотезе, показали, что каждый период Эль-Ниньо увеличивает глобальное потепление, нагревая атмосферу планеты на дополнительные 0,1 фадуса, что должно, в свою очередь, вести к учащению таких периодов, создавая своего рода цепную реакцию.
Но вот недавно калифорнииский ученый Франциско Чавес предложил другое объяснение Эль-Ниньо. Он связал его с загадочными циклами температурных изменений не в одном лишь Тихом, но во всем Мировом океане. И если гипотеза Чавеса верна, то описанная выше картина должна быть изменена в самых существенных своих чертах.
Толчком к работе Чавеса оказалось известное рыбакам (но от того не менее загадочное) явление циклической смены так называемых сардинных и анчоусных периодов в океане. Еще в 40-е годы XX века Калифорния, Перу, Чили и Япония наслаждались самым высоким за десятилетия уловом сардин. Затем, в 50-е годы, поголовье сардин, как по приказу, резко упало, зато столь же резко возросло поголовье анчоусов. Прошло еще лет 20-25, и сардины вернулись в океан, тогда как анчоусы почти полностью исчезли. И лишь в последние пять лет анчоусы стали возвращаться, и одновременно улов сардин сократился на 99961 Заинтересовавшись этой регулярной 25- летней закономерностью, Чавес решил собрать все имеющиеся данные о температуре воздуха и воды и концентрации атмосферного углекислого газа в районе Тихого океана и сопоставить их с данными о количестве сардин и анчоусов за те же годы.