Боги нового тысячелетия

В результате накопления этих генетических ошибок (или мутаций) в волосах появляется седина, так как перестают функционировать пигментные клетки в коже головы. Подобные же явления приводят к тому, что размягчаются кости, деформируются суставы, искривляется позвоночник. Генетик Стив Джонс называет это «кризисом биологической идентичности» и поясняет, что стареющий организм начинает работать по «плохому печатному руководству, в котором полно ошибок». Профессор Раджиндер Сохал из Южного методистского университета в Далласе пишет, что «после 55 лет человеческий организм идет в разнос, потому что скорость процесса деградации удваивается каждые шесть лет». Такое накопление генетической деградации идет настолько интенсивно, что к 80 годам в организме уже вырождается треть белковых клеток.

Почему же природа выработала такую несовершенную систему копирования? Оказывается, дело совсем не в самих генах, а в воздухе, которым мы дышим. Дуг Уоллес, заведующий кафедрой генетики в университете Эмори в Атланте, США, посвятил 25 лет изучению крошечных организмов, называемых митохондриями, которые существуют во всех человеческих клетках. Эти митохондрии являются источниками энергии для клеток и, следовательно, для всего организма — они синтезируют кислород (получаемый от красных кровяных клеток) и другие элементы и обеспечивают энергию, необходимую для различных функций клеток. Уоллес, так же как и многие другие выдающиеся ученые, считает, что избыточный кислород, который часто называют «свободными радикалами», вызывает коррозию и порчу клеток, совершенно так же, как окисление кислородом способствует ржавлению автомобиля или прогорклости масла.

Генетики полагают, что наши гены обладают механизмов ремонта, осуществляемого при помощи находящихся внутри клетки ферментов — их функция состоит в том, чтобы исправлять повреждения, вызванные свободными радикалами. Постоянно перемещаясь вверх и вниз по хромосомам, эти ферменты проверяют и исправляют нанесенные им повреждения. Этому процессу способствует структура ДНК, которая образует хромосомы в виде двойной спирали. Двойная спираль ДНК имеет форму винтовой лестницы с двумя перилами, соединенными множеством поперечных перекладин. В перекладинах содержатся парные значения элементов ДНК — A, G, С и Т, так что при скольжении вниз по направляющей прочитываются слова и приказы в символах ДНК. Важно то, что эти перекладины могут состоять только из комбинаций букв А/Т или C/G. Благодаря такому механизму ферменты могут прочитывать ДНК и исправлять отсутствующие буквы. Однако этот механизм может не срабатывать в тех редких случаях, когда оказываются повреждены обе противоположные пары!

По-видимому, процесс деления клетки является ключевым элементом механизма защиты от воздействия свободных радикалов. В какой-то определенный момент генный механизм отдает клетке приказ разделиться надвое, при этом восстанавливается ее защитная система. Соответственно и одновременно происходит расщепление каждой хромосомы в клетке. В этот момент хромосомы оказываются более всего уязвимыми, так как при этом разрывается защитная оболочка клеточного ядра. Все освободившиеся хромосомы распрямляются, превращаются в прямые лестницы и делятся. Поперечные перекладины лестницы разрываются, и две ветви спирали ДНК отделяются друг от друга. В этот момент, пока каждая из ветвей ДНК еще не обзавелась новой ветвью-партнером, любое повреждение каждой из них может оказаться непоправимым. Однако исследование мутаций показывает, что они чаще наблюдаются в неактивной, или усеченной, ДНК, и это, по-видимому, означает, что в клетках имеется защитный механизм, выискивающий и защищающий в первую очередь активные гены.

В результате недавних исследований начала поступать информация о конкретных процессах старения клеток. Ученые из Герон-корпорации, в консультативный совет которой входит Джеймс Уотсон (из знаменитой команды Уотсон и Крик, открывший молекулу ДНК), полагают, что, возможно, они открыли биологические часы — механизм, регулирующий жизнь и смерть клетки. Механизм этот получил название теломера. Это сегмент ДНК, повторяющийся в конце каждой хромосомы — его часто уподобляют пластмассовому наконечнику на шнурке ботинка. Каждый раз при делении клетки, когда копируется ДНК хромосомы, этот ее кончик несколько укорачивается. У ребенка длина этого кончика — около 20 тысяч знаков, а у 60-летнего старика — вдвое меньше. Когда теломер сокращается до известного предела, клетка перестает делиться и приходит в состояние, именуемое сенильностью. В это время клетки и их функции начинают деградировать с нарастающей скоростью.

Деление клеток человеческого организма идет с различной скоростью в различных органах тела. Более крупные гены со сложной структурой ДНК более подвержены порче, чем более простые гены. И дело еще более усложняется тем обстоятельством, что когда нарушены гены, ведающие механизмом самокорректировки, то клетка теряет свою эффективность в смысле исправления повреждений, и деградация происходит все быстрее.