Конкурс «био/мол/текст»-2013

Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2013 в номинации «Лучший обзор».

---

Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific. Спонсор приза зрительских симпатий — фирма Helicon.

Братство без свободы и равенства

Интуитивно трудно представить себе спонтанный процесс эволюции органического мира по принципу «от простого — к сложному». Поэтому, например, такая картина, как эмбриональное развитие животных, кажется неискушенному зрителю загадочной, если не сказать — чудесной. А ведь это вопросы фундаментального характера, и на них строится мировоззрение современного человека.

Индивидуальное развитие многоклеточных организмов — онтогенез — протекает по принципу «от простого к сложному». Из одной клетки — зиготы — закономерно образуется организм, насчитывающий порою астрономическое их количество (рис. 1). Онтогенез многоклеточных рассматривают как модель эволюционного становления этой самой многоклеточности, потому что историческое развитие живых организмов — филогенез — тоже шло по пути «от простого к сложному». Это нашло отражение в изящном биогенетическом законе Геккеля-Мюллера: «Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза».

Своеобразным «кирпичиком» в построении «здания» многоклеточного организма служит клетка — структурная и функциональная единица живого (это одно из положений клеточной теории). Возникает вопрос: почему клетки объединяются в многоклеточные организмы? Ведь каждая из них — это микроскопическая, но самодостаточная часть живого. Жили бы себе самостоятельно...

Начнем с того, что у любой клетки рано или поздно появляются соседи — другие клетки. Это неизбежно из-за процесса размножения — неотъемлемого свойства любого живого организма. На заре эволюции живой природы — еще в «первичном бульоне» — размножение позволило некоторым органическим молекулам успешно пройти естественный отбор. Известный эволюционист Ричард Докинз так представляет эту картину: «...В какой-то момент случайно образовалась особенно замечательная молекула. Мы назовем ее Репликатором. Это не обязательно была самая большая или самая сложная из всех существовавших тогда молекул, но она обладала необыкновенным свойством — способностью создавать копии самой себя...» [2].

Биология — наука экспериментальная, и в ней принято проверять подобные предположения на практике. При моделировании процесса эволюции молекул РНК  — аналогов гипотетических репликаторов «первичного бульона» — было установлено, что быстрее всех начинали доминировать стабильные репликаторы с максимальной скоростью и точностью самокопирования. Другими словами, полностью заселял «бульон» репликатор-долгожитель, медленно мутировавший и быстро размножавшийся. Из подобных наблюдений создается впечатление, что суть жизни — это заполнение своими копиями всего пространства. Как будто клетка живет, чтобы размножаться.

В концепции «мира РНК» этой молекуле отводится ведущая роль в сценарии возникновения жизни на Земле: «РНК у истоков жизни?» [3]. — Ред.

Однако если внимательно проследить за делением клетки — митозом, — то можно убедиться, что размножение — это «необходимое зло», продлевающее ее жизнь. Поясним. Допустим, появилась новая клетка. В начале своей жизни (точнее — клеточного цикла) она маленькая. Если окружающие условия подходящие, то клетка закономерно и неизбежно увеличивается в размерах — растет. По мере роста клетка все хуже регулирует собственный обмен веществ из-за нарушенного ядерно-цитоплазматического отношения. Разбухшая клетка оказывается на пороге собственной гибели, где единственная возможность избежать ее — это «сбросить балласт», т.е. избавиться от излишка набранного веса. Получается, что клетка размножается, чтобы долго жить.

Естественный отбор сохранил клетки, которые не просто выживали, избавляясь от излишков своего тела, а наделяли их генетическим материалом, создавая собственную копию. Очевидно, так сформировалось деление, известное для прокариот как бинарное деление, а для эукариот — как митоз (рис. 2).

Вот и выходит, что деление клетки — это «отпочковывание» от материнской клетки дочерней. Неравноценность делящихся клеток подтверждается данными современной биологии. Известно, что после каждого деления генетический материал клетки немного повреждается (точнее, сокращаются теломеры  — участки ДНК на концах хромосом). После определённого количества делений теломеры исчезают, и клетка запускает программу «самоубийства» — апоптоз [5]. Количество делений до наступления апоптоза достаточно точно определяется и называется пределом Хейфлика. Для большинства клеток нашего организма этот предел составляет 50–52 деления.

За изучение теломер и теломеразы в 2009 году вручена Нобелевская премия по биологии и медицине («“Нестареющая” Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе» [6]), а их роль в процессе старения и по сей день остается крайне дискуссионной: «Старение — плата за подавление раковых опухолей?» [7], «Хромосомные концы не перестают удивлять» [8]. — Ред.

Видно, что чем меньше материнская клетка делится, тем дольше она живет. Пример таких клеток — «кирпичики» нашего головного мозга (нейроны). Они очень активны: постоянно работают и практически не растут. Львиная доля нейронов живет многие десятилетия, и при этом не размножается. Платой клеток за долгую жизнь является их «бесплодность». И, судя по исследованиям ученых из Арканзасского медицинского университета, эта закономерность справедлива и для целостного организма. Им удалось за счет изменения всего одного гена (точнее — гена age-1) достичь десятикратного (!) увеличения продолжительности жизни круглого червя — нематоды. Однако эти черви-долгожители оказались совершенно бесплодными [9].

Клетка в результате ряда делений образует вокруг себя группу дочерних клеток: колонию — естественную форму существования одноклеточных организмов. Клетки колонии делятся, и она растет, приобретая разнообразные формы и конфигурации (рис. 3). Рост колонии и приобретаемая ею форма обусловливают неравномерный контакт ее клеток и неодинаковое распределение жизненно важных ресурсов между ними [10]. Именно «несправедливое» распределение пищи, света, кислорода и т.п. в пределах колонии ведет к накоплению различий между ее клетками — дифференцировке. С ростом колонии связи между ее клетками ослабевают, и она распадается на части, вегетативно размножаясь.

Рост колонии сопровождается изменением ее формы, дифференцировкой клеток и последующим распадом на дочерние колонии. Эволюция шла в направлении укрепления связей между клетками колоний, что препятствовало ее распаду и привело к появлению устойчивых колониальных организмов. Примером таких организмов являются губки. Это настолько стабильные колониальные организмы, что вопрос: «Губки — это высокоорганизованные колониальные одноклеточные или низкоорганизованные многоклеточные?» — до сих пор остается спорным. Оказалось, что «примитивная» губка — это совокупность множества различных организмов, каждый из которых предпочитает общественную жизнь индивидуальному существованию [11].

Клетки существуют в устойчивых группах не поневоле. Им выгодно держаться вместе, разделяя функции между собой. Отбор шел на закрепление механизмов группового существования клеток, т.е. эволюция колониальных одноклеточных была сопряжена с совершенствованием межклеточных взаимодействий (рис. 4).

Клетки колонии все теснее и прочнее соединялись друг с другом, жертвуя своей свободой. Они становились частью целого — истинно многоклеточного организма (рис. 5). Причем происходило это неоднократно. Например, эукариоты, по оценкам специалистов, переходили к уровню многоклеточного организма в разных эволюционных ветвях минимум 24 раза [13].

Эволюционно были закреплены механизмы, препятствующие распаду клеток стабильных колоний: межклеточное вещество, которое играло роль раствора в «кирпичной кладке» клеточных пластов, а также специализированные межклеточные контакты. Так появилась ткань — весьма устойчивая колония клеток, связанных своими же выделениями (межклеточным веществом). Они сообща работают на поддержание друг друга, и их нормальное функционирование обеспечивается благодаря сложной системе межклеточных взаимодействий (рис. 6). С непосредственными соседями клетка взаимодействует с помощью межклеточных контактов (точнее — молекул адгезии), а с удаленными клетками — посредством молекул сигнальных веществ (например, гормонов, ростовых факторов, нейромедиаторов). В основе этих механизмов лежит подача сигналов одними клетками другим клеткам, а также прием и расшифровка этих сигналов с помощью внутриклеточных сигнальных путей, запускающих цепь стереотипных, генетически обусловленных реакций [15].

Именно таким образом «единицы жизни» — клетки — объединены сложными межклеточными взаимодействиями в иерархически соподчиненные системы (ткани, органы, системы и аппараты органов), образуя одно целое — организм. Истинно многоклеточный организм существует и размножается как единое целое. На клеточном уровне он представляет собой сложное сообщество единых по происхождению, но разных по строению, функциям и степени свободы клеток, которым выгодно и удобно жить в сообществе себе подобных.

Межклеточные взаимодействия являются реализацией «законов», которым подчиняется клетка во имя целого — организма. Уместно вспомнить слова американского биохимика Альберта Сент-Дьери: «Все живое стремится расти и размножаться до бесконечности, но когда клетки участвуют в совместном создании сложного организма, их рост должен регулироваться с учетом интересов целого». Поэтому «свободы» клетки ущемлены, а «обязанности» — строги и четко определены. Тем не менее, жить, образуя единую группу дифференцированных клеток, индивидуально каждой из них «выгодно».

Итак, межклеточные взаимодействия — это универсальный по своей природе биологический механизм. Он лежит в основе существования и развития всех многоклеточных форм, обеспечивая структурно-функциональное постоянство многоклеточного организма.

Родства не помнящие?

Что же произойдет, если в уже сложившемся многоклеточном организме межклеточные взаимодействия начнут слабеть и разрушаться? На этот счет существует предположение, что в основе развития многих заболеваний лежит нарушение межклеточных взаимодействий. Яркий пример такой болезни «рассогласованных» клеток — рак.

Современное представление о раке следующее: клетка после ряда определенных мутаций начинает интенсивно размножаться, образуя опухоль. Это не какая-то одна определенная мутация. Для того, чтобы нормальная клетка стала на путь злокачественного перерождения, должно набраться значительное количество генетических повреждений [17]. Поначалу опухоль компактна, но по мере своего быстрого роста она начинает распадаться. Происходит миграция отдельных клеток опухоли в разные части тела, где каждая из них продолжает расти и размножаться. Такие множественные опухоли, разбросанные по всему телу, называются метастазами. Весь этот процесс нарушает нормальную работу организма, который, в конечном счете, погибает [18].

Нормальные клетки как было сказано выше, находятся в сложной системе межклеточных взаимодействий (рис. 7). Они постоянно выделяют специфические вещества, которые регулируют жизненный цикл клеток, их деление и апоптоз. В нормальной ткани клетки подавляют склонность соседок к злокачественному перерождению [19].

Благодаря межклеточным взаимодействиям клетки здоровой ткани как бы прилипают друг к другу. Это называется клеточной адгезией. Причем родственные клетки прилипают друг к другу намного охотнее, словно узнают своих родственников. Такое специфическое соединение клеток так и называют — узнавание. Поэтому клетка здоровой ткани, как правило, малоподвижна из-за связывающих ее свободу межклеточных контактов, что называется контактным торможением клеток. Контактное торможение, адгезия клеток и их узнавание — причины, сохраняющие структурную целостность организма.

Поверхность злокачественной клетки сильно меняется, лишаясь молекул адгезии, с помощью которых она может прикрепляться к своим соседям. Раковые клетки не способны к адгезии, контактному торможению и узнаванию, что приводит к их смертоносному путешествию по межклеточному пространству организма-носителя. Причем миграция клеток опухоли обусловлена не только их способностью к движению, но и умением «пробивать» себе путь, разрушая межклеточное вещество [17].

Ранее считалось, что раковая клетка вообще не взаимодействует с другими клетками. Соответственно каждая из них «эгоистично» стремится расти и размножаться до бесконечности, истощая организм-носитель. Этой картине онкогенеза соответствовали объективные данные. Так, если деление нормальной клетки сопряжено с ее старением (из-за постепенного повреждения теломер) и ограничено «границей Хейфлика», за которой следует смерть клетки, то теломеры злокачественных клеток защищены ферментом — теломеразой, — и после каждого деления клетки они восстанавливаются. Благодаря этому, теоретически, срок жизни раковых клеток неограничен. Раковые клетки — бессмертны [21].

Здесь уместно упомянуть, что механизмы защиты нормальных клеток от рака являются одновременно причиной старения и смерти клетки. Например, ген p16INK4a защищает организм млекопитающих от рака, но одновременно участвует в процессе старения клетки. Белок, кодируемый геном p16INK4a, вызывает нарушение клеточного цикла и таким образом способствует преждевременному одряхлению клетки. Поэтому специалисты уже давно справедливо указывают на антагонизм рака и старения. Так, еще в 2003 году была опубликована статья крупного американского специалиста в области молекулярной геронтологии Дж. Камписи, с говорящим заголовком: «Рак и старение: демоны-соперники?» [22].

Позже оказалось, что клетки раковой опухоли, как потомки одной материнской клетки, все же взаимодействуют между собой и манипулируют здоровыми клетками. Однако делают они это исключительно путем выделения сигнальных веществ. Так, например, клетки глиобластомы — агрессивной опухоли головного мозга — в условиях недостатка кислорода, питательных веществ и других ресурсов, выделяют в межклеточную среду экзосомы  — особые мембранные пузырьки с веществами, которые стимулируют деление клеток, блокируют апоптоз и посылают другим клеткам опухоли химический сигнал к миграции. К сигнальным веществам относится и т.н. фактор роста эндотелия сосудов, который стимулирует прорастание в область опухоли новых кровеносных сосудов, усиливая в ней кровообращение. Так клетки глиобластомы активно манипулируют здоровыми клетками прилегающих тканей [23].

О роли экзосом в организме читайте статью «Экзосома — механизм координации и взаимопомощи клеток организма» [24]. — Ред.

Получается, что опухолевые клетки все-таки тоже вступают в межклеточные взаимодействия — как с другими опухолевыми, так и с нормальными клетками. К тому же клетки опухоли хоть немного, но все же различаются (т.е. дифференцированы) как особые раковые стволовые клетки и их производные — собственно раковые клетки, которые ответственны за образование и рост опухоли [25]. Теперь «кирпичики» опухоли воспринимаются специалистами как сплоченная команда «клеток-бунтарей». Эти потерявшие «чувство родства» клетки взаимодействуют в направлении обустройства окружающих тканей под нужды опухоли (т.е. обеспечение питательными веществами и кислородом для деления, а также метастазирования — колонизации новых частей организма-носителя) [23]. Такой подход утверждает то, что развитие опухоли — это четко и жестко регулируемый процесс [19]. В свете новых данных пересматривается даже тезис об экспоненциальном увеличении раковой опухоли как классическом примере непрерывного роста (рис. 8).

Таким образом, клетки злокачественной опухоли благодаря межклеточным взаимодействиям реагируют на давление среды, активно приспосабливают ее под свои нужды, мигрируют в поисках новых мест обитания и даже немного приостанавливают темпы своего роста.

Рак является своеобразной «платой» организма за многоклеточность, потому что, по сути, он является выходом части — клетки — из-под контроля целого — организма. Причина: ряд мутаций, ведущих к разрушению межклеточных контактов как основы многоклеточной организации. В конечном счете, потерявшие связь со своим окружением клетки живут, обильно питаясь, размножаясь и не старея, меньше, чем могли бы прожить, будучи частью целого организма. Этот «бунт» клетки против многоклеточности отсеивается естественным отбором: рак быстро исчезает вместе с организмом, в котором он возник.

Империя невидимых

Если появление многоклеточных организмов — это результат усиления в ходе эволюции межклеточных взаимодействий, то самые древние одноклеточные организмы — бактерии — должны характеризоваться слабыми межклеточными взаимодействиями или вообще их отсутствием.

Рост колонии микроорганизмов описывается S-образной кривой логистического роста (рис. 9, слева), которая образуется из-за ограничивающего непрерывный рост давления среды (например, старения клеток, истощения пищевых ресурсов и жизненного пространства, внутривидовой конкуренции, отравления отходами жизнедеятельности). Логистическая кривая хорошо описывает не только рост колонии микроорганизмов, но и индивидуальный рост многоклеточных организмов (рис. 9, в центре). Это происходит также под давлением среды и усиливающихся межклеточных взаимодействий. Клетки уже не могут беспрепятственно потреблять ресурсы, расти и размножаться. Они вынуждены считаться со своими соседями, вступая с ними в сложные физико-химические взаимодействия.

Получается, что рост колонии одноклеточных и рост многоклеточного организма описывается однотипной логистической кривой. Следовательно, в обоих случаях группы клеток растут, подчиняясь единым закономерностям (рис. 9, справа). Тогда можно предположить наличие в растущей колонии бактерий сложной системы межклеточных взаимодействий, подобных тем, что обеспечивают тканевую организацию многоклеточных.

Современная биология делает границу между понятиями «колония» и «ткань», «сложная колония одноклеточных организмов» и «простой многоклеточный организм» все более условной. Под сложностью колонии подразумевается неоднородность клеток, объединенных в нее, т.е. сложная колония — это устойчивый симбиоз разных видов бактерий.

Сложные межклеточные взаимодействия в сообществе разных видов бактерий наглядно проявляется в т.н. «биопленках» — клеточных пластах, объединенных межклеточной слизью, выделяемой этими бактериями (рис. 10, слева). В пределах биопленок бактерии разных видов выполняют многообразные и полезные друг для друга функции (т.е., они дифференцированы). Выходит, что совершенно разные по происхождению бактерии объединяются в пределах биопленок и формируют сообщества, построенные по принципу дополнительности, (т.е. разделения функций на благо всего сообщества!), а не конкуренции [29].

Такие сообщества бактерий устроены не проще, чем многоклеточный организм, где каждая клетка взаимодействует с соседними клетками и координирует свое поведение посредством многочисленных и разнообразных химических сигналов. Это вынуждает пересмотреть многие процессы, связанные с микроорганизмами. Например, развитие бактериальной инфекции современными микробиологами рассматривается как результат работы именно сообщества клеток, а не простой совокупности индивидуумов [30]. А при исследовании устойчивости бактерий к антибиотикам анализ не отдельных устойчивых мутантов, а всей колонии выживших (после воздействия антибиотика) клеток дал удивительные результаты. Так, американские ученые выяснили, что такие колонии состоят из удачливого меньшинства устойчивых мутантов и подавляющего большинства уязвимых клеток. Бактерии-мутанты (которые медленно растут и размножаются) «берут на иждивение» своих беззащитных соседей, которые в свою очередь, быстро размножаются, обеспечивая интенсивный рост колонии. В итоге, при минимальных изменениях генофонда все клетки колонии защищены от гибельного воздействия антибиотика [31].

Эволюция «примитивных» в структурном плане прокариот сформировала систему очень сложных межклеточных взаимодействий как внутри одного вида, так и между разными видами клеток. Например, исследование сложного поведения повсеместно распространенных почвенных бактерий B. subtilis (рис. 10, справа) позволило установить, что эти бактерии «принимают решения», обмениваясь химическими сигналами. Наблюдается что-то типа «химического голосования», при котором определенное число поданных клетками колонии «голосов» изменяет поведение бактерий (специалисты называют это явление чувством кворума). А решения могут быть весьма жесткие. Например, в условиях длительного голодания и высокой плотности популяции часть клеток B. subtilis превращается в каннибалов и пожирает другую часть колонии, которая (и это самое интересное!) «помогает» себя съесть, проявляя альтруизм (или протофагию — совокупность процессов бактериального каннибализма, альтруизма, аутолиза и запрограммированной клеточной смерти [32]). После этого, если условия продолжают оставаться экстремальными, каннибалы превращаются в споры, способные длительное время выдерживать весьма экстремальное воздействие окружающей среды.

Все это напоминает примеры самоотверженного поведения людей-героев, ведомых «венцом эволюции» — тканью головного мозга — средоточием интеллекта, разума и сознания. К стыду эукариот, следует отметить, что клетки головного мозга — нейроны — не столь альтруистичны, как B. subtilis. Так, есть данные, что количество погибших при инсульте нейронов значительно больше, чем могло быть — из-за того, что погибающие нейроны «склоняют» к апоптозу соседние клетки [35].

Уже всерьез оспаривается утверждение, что у одноклеточных организмов способность к обучению в течение жизни сильно ограничена по сравнению с высшей нервной деятельностью многоклеточных. Выработка опережающего реагирования на раздражитель — это результат записи памяти в структуре межнейронных связей, поэтому одноклеточные к такому реагированию принципиально не способны. Теоретически предполагалось, что бактерии могут «научиться» предвосхищать события, но не в онтогенезе, а за счет эволюции — в филогенезе, используя генетическую память. Благодаря огромному количеству бактерий в колонии, высокой мутационной изменчивости и интенсивному размножению, подобное «эволюционное обучение» бактерий предположительно сопоставимо по скорости с «нейронным» обучением высших животных. Доказано, что если изменения окружающей среды в определенной степени предсказуемы, то эволюция генетической памяти бактерий приводит к феноменам, схожим с выработкой условных рефлексов у высших животных [36], [37].

К «высокоорганизованным» (т.е., сложно устроенным) прокариотам можно отнести нитчатых цианобактерий. Они, как следует из их названия, образуют в результате неполных клеточных делений нитевидную колонию — трихом. Трихом объединяет клетки, выполняющие разные функции, т.е. колония дифференцирована и подвижна. Трихомы, активно перемещаясь, сплетаются в пласты клеток, которые покрывают поверхность среды биопленкой. Выходит, что некоторые нитчатые цианобактерии перешли от нитевидной колонии к следующему уровню интеграции — колониям в форме клеточных пластов. Это сложное и «продуманное» поведение упомянутых бактерий ставит перед биологами вопрос: «Можно ли считать организованное сообщество нитчатых цианобактерий целостным многоклеточным организмом?» В самом деле, нитчатые цианобактерии с дифференцированными клетками, способными к образованию устойчивых, восстанавливающих свою целостность клеточных пластов, — не удачная ли «попытка» эволюции создать многоклеточный организм на основе прокариот [38]?

Возникновение таких колоний — это, конечно, прорыв в эволюции прокариот, но до настоящего целостного, единого многоклеточного организма здесь еще далеко. Колонии прокариот, какими бы сложными они ни были, отличаются от истинно многоклеточного организма своей нестабильностью во времени и пространстве, а также неспособностью размножаться как единое целое. Поэтому специалисты констатируют, что прокариотам так и не удалось перейти к истинно многоклеточным формам — несмотря на то, что они многократно подходили вплотную к ним [33]. Остается лишь, как осторожно предлагают ученые, называть такие необычные бактериальные колонии с «коллективным поведением» «супраклеточными структурами» или «организованными сообществами» [38].

Объединение отдельных клеток в единый многоклеточный организм, размножающийся как целое, — это одно из фундаментальных направлений эволюции живой материи. Чем разнороднее объединяющиеся клетки (крайний случай — объединение одноклеточных организмов разных видов), тем сильнее выражены межклеточные взаимодействия в форме симбиоза (например, лишайники — многоклеточные симбиотические организмы, объединяющие в себе грибы и водоросли). Если же объединяются клетки одного вида (чаще — потомки одной материнской клетки), то межклеточные взаимодействия строятся в форме альтруизма.

Эволюция неоднократно шла по пути объединения в «сверхорганизм» дальнородственных как прокариотных (социальные прокариоты типа нитчатых цианобактерий), так и эукариотных (общественные амебы рода Dictyostelium) клеток. Однако эволюция общественных прокариот достигла лишь уровня биопленок, а общественных эукариот — плазмодиев и плодовых тел, покрытых эпителием [39]. Хотя уже у общественных амеб Dictyostelium discoideum плазмодий и плодовое тело, образованные близкородственными клетками оказались более стабильными, чем «собранные» из дальнородственных клеток. Поэтому эти амебы стараются формировать плодовые тела из близкородственных клеток, причем их отбор идет по генам, кодирующим молекулы адгезии и вызывающим слипание родственных клеток [40]. Межклеточные взаимодействия в этих случаях основывались больше на взаимовыгодном сотрудничестве — симбиозе, — а не на самопожертвовании индивидуума ради интересов группы — альтруизме.

Напротив, все истинно многоклеточные организмы сформировались из потомков одной материнской клетки, т.е. генетически идентичных клеток. Альтруизм пронизывает всю эволюцию многоклеточных организмов [41]. Так, у млекопитающих уже в процессе оплодотворения сперматозоиды объединяются в небольшие плотные стайки, которые позволяют им двигаться к яйцеклетке быстрее сперматозоидов-одиночек. Это можно рассматривать как пример межклеточных взаимодействий в форме альтруизма, так как только одному сперматозоиду суждено оплодотворить яйцеклетку [42].

Таким образом, вполне можно считать многоклеточность выражением крайней степени социальности, при которой поведение индивидуума подчиненно интересам группы [40]. Естественно, что в таком случае наиболее развитые межклеточные взаимодействия и высокая степень выраженности альтруизма будет присуща клеткам-потомкам одной материнской клетки [43].

Заключение

Межклеточные взаимодействия — это универсальный по своей природе биологический механизм, который лежит в основе существования и развития всех клеточных форм жизни. Это не особенность многоклеточных организмов, а наследие первых клеточных форм жизни, которые спонтанно начали идти по единственно возможному пути прогрессивной эволюции: взаимодействовать с себе подобными, подчиняя индивидуальное поведение интересам группы.

Литература

1. Станков А.Г. (1959). Анатомия человека. М.: «Медгиз», 1959. — 466 с.;
2. Докинз Р. Эгоистичный ген. М.: Corpus, 2013. — 512 с.;
3. РНК у истоков жизни?;
4. Схема клеточного цикла. «Биология и медицина»;
5. Сербин М.Е. и Щербак Е.В. (2004). Апоптоз и его молекулярные эффекторы // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии / Н.Н. Ильинских. Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2004;
6. «Нестареющая» Нобелевская премия: в 2009 году отмечены работы по теломерам и теломеразе;
7. Старение — плата за подавление раковых опухолей?;
8. Хромосомные концы не перестают удивлять;
9. Srinivas Ayyadevara, Ramani Alla, John J. Thaden, Robert J. Shmookler Reis. (2008). Remarkable longevity and stress resistance of nematode PI3K-null mutants. Aging Cell. 7, 13-22;
10. Заренков Н.А. (2006). Неевклидов Вольвокс, или Почему не следует преподавать вольвокса в курсе зоологии. «Журнал общей биологии». 67, 53–61;
11. G. Vogel. (2008). The Inner Lives of Sponges. Science. 320, 1028-1030;
12. Орлов Р.С. и Ноздрачёв А.Д. Нормальная физиология. М.: «ГЭОТАР-Мед», 2009. — 688 с.;
13. Элементы: «Микробиологи утверждают: многоклеточность — сплошное жульничество»;
14. Abderrazak El Albani, Stefan Bengtson, Donald E. Canfield, Andrey Bekker, Roberto Macchiarelli, et. al.. (2010). Large colonial organisms with coordinated growth in oxygenated environments 2.1 Gyr ago. Nature. 466, 100-104;
15. Jason M. Aliotta, Mandy Pereira, Kevin W. Johnson, Nicole de Paz, Mark S. Dooner, et. al.. (2010). Microvesicle entry into marrow cells mediates tissue-specific changes in mRNA by direct delivery of mRNA and induction of transcription. Experimental Hematology. 38, 233-245;
16. Писарев В.Б. и Новочадов В.В. Основы общей и клинической патологии. М.: «Мир и образование», 2011. — 560 с.;
17. Элементы: «LIM-киназа помогает клеткам опухоли прокладывать путь в межклеточном матриксе»;
18. Элементы: «Рак начинает развиваться на эпигенетическом уровне»;
19. Элементы: «При развитии раковой опухоли клеткам необходимо мигрировать»;
20. Элементы: «Белки нектины помогают клеткам слухового эпителия расположиться в шахматном порядке»;
21. Элементы: «Найдено средство против бесконечного деления раковых клеток»;
22. Элементы: «Молекулярные антираковые механизмы способствуют старению»;
23. P. Kucharzewska, H. C. Christianson, J. E. Welch, K. J. Svensson, E. Fredlund, et. al.. (2013). Exosomes reflect the hypoxic status of glioma cells and mediate hypoxia-dependent activation of vascular cells during tumor development. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110, 7312-7317;
24. Экзосома — механизм координации и взаимопомощи клеток организма;
25. Ствол и ветки: стволовые клетки;
26. Элементы: «На помощь онкологу идет математика»;
27. Россолимо Т.Е., Рыбалов Л.Б., Москвина-Тарханова И.А. Антропология. Хрестоматия. М.: МПСИ, 2009. — 448 с.;
28. Бродский А.К. Краткий курс общей экологии. СПб.: 2000. — 224 с.;
29. Элементы: «Бактерии в сообществе способны к быстрой эволюции»;
30. Элементы: «Новая методика позволяет проводить прямую трансляцию жизни бактерий»;
31. Аутофагия, протофагия и остальные;
32. Элементы: «Микробиологи утверждают: многоклеточность — сплошное жульничество»;
33. Элементы: «Бактерии-альтруисты помогают своим сородичам-каннибалам себя съесть»;
34. Элементы: «Погибающие нейроны призывают соседей к самоубийству»;
35. Amir Mitchell, Gal H. Romano, Bella Groisman, Avihu Yona, Erez Dekel, et. al.. (2009). Adaptive prediction of environmental changes by microorganisms. Nature. 460, 220-224;
36. Элементы: «Мини-компьютер в чашке Петри»;
37. Ferran Garcia-Pichel, Martin F. Wojciechowski. (2009). The Evolution of a Capacity to Build Supra-Cellular Ropes Enabled Filamentous Cyanobacteria to Colonize Highly Erodible Substrates. PLoS ONE. 4, e7801;
38. D. J. Dickinson, W. J. Nelson, W. I. Weis. (2011). A Polarized Epithelium Organized by  - and  -Catenin Predates Cadherin and Metazoan Origins. Science. 331, 1336-1339;
39. Элементы: «Многоклеточный организм надежнее строить из схожих по генетике клеток»;
40. Anupama Khare, Lorenzo A. Santorelli, Joan E. Strassmann, David C. Queller, Adam Kuspa, Gad Shaulsky. (2009). Cheater-resistance is not futile. Nature. 461, 980-982;
41. Heidi S. Fisher, Hopi E. Hoekstra. (2010). Competition drives cooperation among closely related sperm of deer mice. Nature. 463, 801-803;
42. H. K. Reeve, B. Holldobler. (2007). The emergence of a superorganism through intergroup competition. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104, 9736-9740.