Ключевые идеи книги: Жизненный план. Революционная теория о том, почему мы стареем и возможно ли этого избежать. Дэвид Синклер

Использование генетической информации. ДНК – это своего рода «генеральный план», содержащий общую информацию об организме. Но как это связано с жизнью организма? Для повседневного функционирования каждой клетке нужны белки – очень сложные органические вещества, состоящие из аминокислот. Многочисленные природные белки состоят из 20 аминокислот. Белки выполняют различные функции; многие из них обеспечивают или ускоряют различные химические реакции, и в таком случае они называются ферментами. Именно в генах и заложена информация о строении белков (в виде триплетов нуклеотидов, или «кодонов», например AGA или AGG, соответствующих отдельной аминокислоте). ДНК сама не может создавать белки. Для этого в ходе так называемой транскрипции с участием особого фермента (РНК-полимеразы) создается «временная копия» нужного гена – фрагмент похожей на ДНК молекулы РНК (рибонуклеиновой кислоты). РНК отличается от ДНК тем, что состоит только из одной цепи, а вместо тимина в ней присутствует урацил (U). Ученые считают, что на ранних этапах эволюции жизни на Земле РНК служила основным средством хранения генетической информации и лишь потом эта функция перешла к более сложной ДНК. РНК с копией записи о структуре белка – матричную, или мРНК, – транспортные РНК (тРНК) доставляют к особой клеточной структуре – рибосоме, состоящей из белков и рибосомных РНК (рРНК). Рибосома служит своего рода «считывающим механизмом», через который проходит мРНК и который синтезирует белок, по очереди захватывая нужные (соответствующие триплету) аминокислоты из тех, что растворены в клетке.

Передача генетической информации (из поколения в поколение). При делении клетки происходит копирование, или репликация, ДНК. Это сложный процесс, в котором участвует 15–20 белков-ферментов. В результате из одной молекулы ДНК создаются две ее копии, расходящиеся по разным дочерним клеткам. Во время процесса двойная спираль разделяется на две цепи и для каждой с помощью ферментов и растворенных в клетке веществ синтезируется дополнительная ей цепь. Стоит иметь в виду, что синтезирующий фермент не может создавать копию ДНК с самого конца, а прикрепляется к особому конечному фрагменту – теломере[1]. Теломеры можно сравнить с металлическими или пластиковыми наконечниками шнурков. При этом прикрепленная к ферменту часть теломеры не удваивается, так что с каждым делением теломеры становятся все короче. Это можно сравнить с разлохмачиванием кончиков шнурков. Биолог Леонард Хейфлик в 1960-х годах обнаружил, что примерно после 50 делений большинство соматических (специализированных, не половых и не стволовых) клеток человека проявляют признаки старения и теряют способность к делению с сохранением генетической информации – так называемый предел Хейфлика. Существует, правда, фермент теломераза, удлиняющий теломеры, но он начинает действовать лишь в специфических случаях.

При репликации ДНК также могут происходить ошибки (мутации): некоторые фрагменты генетического кода теряются, удваиваются или перестанавливаются. В таких случаях образующиеся новые клетки часто также теряют жизнеспособность.

Первобытная жизнь

Этих сведений уже достаточно, чтобы понять описанный автором универсальный генетический механизм выживания, впервые возникший у самого дальнего предка всех ныне существующих форм жизни. Несколько миллиардов лет назад на первобытной Земле в районах горячих источников и прочих подходящих мест начали развиваться органические молекулы. Появились длинные цепочки нуклеиновых кислот – прародители современных РНК и ДНК. В результате многочисленных циклов высыханий и увлажнений их окружили жировые оболочки – прообразы современных клеточных мембран.