svershova@mail.ru 0,0

Вопрос происхождения жизни на Земле является настолько дискуссионным и всеобъемлющим, что заниматься им фактически обозначает взять на себя бремя непосильных обязательств и оказаться в луче общественного внимания, скорее всего скептического оттенка. Недаром на все вопросы о происхождении жизни выдающийся советский генетик Тимофеев-Ресовский говорил: «Я был тогда очень маленьким, и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина...». Британский учёный Майк Рассел проводит эксперименты по абиогенезу с целью доказать, что первичным в зарождении жизни является метаболизм, а не репликация, и что постулированные Опариным коацерваты являлись, возможно, не «свободноплавающими» коллоидными частицами, а гидротермальными источниками океанического дна.

Слух — чрезвычайно тонкое чувство, позволяющее одновременно воспринимать множество звуков различной громкости и частоты. Восприятие звуков основано на механическом взаимодействии звуковых волн с микроворсинками внутреннего уха, деформация которых вызывает деполяризацию мембран волосковых клеток сенсорной зоны. Недавно обнаружилось, что высочайшая чувствительность слухового анализатора к тихим звукам обязана «встроенному» механоэлектрическому усилителю, основанному на флексоэлектрическом эффекте: деполяризация мембраны вызывает дополнительные механические колебания и деформации микроворсинок, замыкая контур положительной обратной связи, благодаря которому мы можем слышать тихие звуки.

Одна из основных догм структурной биофизики гласит, что строение молекулы определяет её функцию, подразумевая тем самым наличие чётко заданной пространственной структуры. Для большинства белков, организация и функции которых хорошо изучены, — таких, как «классические» ферменты, — хорошо известно, как именно должны быть расположены те или иные фрагменты белковой молекулы, чтобы она выполняла свою функцию. Однако в последнее время было открыто довольно много белков, структура которых не столь чётко задана, — которые, выражаясь в терминах физики белка, пребывают в состоянии расплавленной глобулы, вообще не имея «плотно упакованного» состояния и обладая аномально высокой подвижностью. И, что самое интересное, такие белки, тем не менее, выполняют важные функции, и некоторые особенности такой их «несовершенной» организации, возможно, играют особенную роль в таких биологических процессах как регуляция транскрипции и передача сигналов.

Исследование поведения человека испокон веков считается территорией, на которой молекулярщикам, генетикам и прочим приверженцам «механистического» взгляда на живое делать совершенно нечего: настолько всё это сложно, одухотворённо и вообще далеко от банального взаимодействия молекул. Однако постепенно такое табу остаётся в прошлом, и множество исследований уже начинает выхватывать из тьмы неизведанного отдельные детали, связывающие генетику и поведение. Эта заметка, основанная на небольшом обзоре, опубликованном в журнале Science, удачно дополнит материал «Гены управляют поведением, а поведение — генами», появившийся на сайте «Элементы» и основывающийся на статьях и обзорах, опубликованных в том же номере Science.

Так получилось, что наш сайт привлекает не только подрастающее поколение мыслителей, но и сонм людей с нетрадиционной научной ориентацией, которых принято называть псевдоучёными или даже лжеучёными. Эти понятия настолько неоднозначны и спорны, что ответить сразу — кого считать ученым, а кого лжеученым, — оказывается весьма непросто. Размышления и дискуссии на сайте постепенно вылились в эту статью. Её можно считать общим манифестом и первым словом в ответе на все те споры, которые мы вели, ведём и будем вести с фанатичными защитниками торсионных вихрей, животворящих биополей и прочих чудес. Основываясь на беспристрастных научных наблюдениях, приходится констатировать: чудес (по крайней мере, надёжно воспроизводимых) на настоящий момент не обнаружено. На этом пафосном заявлении позвольте закончить вступление и перейти к делу.

Вопрос, каким образом аминокислотная последовательность кодирует строение белков, остаётся одним из наиболее актуальных в биофизике. Чтобы проникнуть в самую суть механизмов, отвечающих за самосборку белков, учёные сконструировали два белкá, практически идентичные по последовательности (88%), которые сохранили при этом структуру и даже функции «исходных» негомологичных белков, из которых они были получены путём введения множества мутаций. Более того, удалось установить, что за различия в вариантах упаковки — 3-α и α/β мотивы — отвечают всего лишь... три аминокислотных остатка.

Как уже не раз упоминалось в том числе и на нашем сайте, современные достижения молекулярной биологии и внедрение всё новых технологий дают обширные возможности для развития индивидуальной геномики и медицины. Однако, как это обычно бывает, крупные научные достижения могут быть использованы неразумным человечеством как на пользу, так и во вред. Очевидно, совсем скоро может разгореться общественная дискуссия об этическом аспекте секвенирования геномов конкретных индивидов.

Косметическая промышленность, свободная от предубеждений, связанных с корректностью использования научных терминов, давно уже жонглирует такими словами, как «ДНК», «гены», «сигнальные молекулы», «генетический код» и другими. Однако тонкие механизмы генной регуляции — увы — ещё слишком плохо поняты даже на уровне экспериментов «в пробирке», не говоря уже о том, чтобы использоваться в реальных косметических препаратах, которыми будут пользоваться миллионы людей. В этой статье подобрано несколько примеров, иллюстрирующих всю сложность механизмов, участвующих в регуляции процессов жизнедеятельности.