Читаем Современная смерть. Как медицина изменила уход из жизни полностью

Подобные сомнения посещали и Хейфлика, поскольку у него тоже не получалось вечно выращивать эмбриональные клетки в своих средах. После получения докторской степени в Пенсильванском университете он занялся тем, что добавлял экстракты различных опухолей к культурам эмбриональных клеток человека в надежде запустить в них раковые процессы. Однако результат был неизменен: после определенного числа делений клетки теряли способность к размножению. Хейфлик не был уверен, вызывалось ли это истощением какого-либо компонента питательной среды, или же происходило вследствие накопления токсичных веществ. Тем не менее, когда он совместил две культуры, смешав старые мужские и молодые женские клетки, первые умирали раньше, а вторые, находясь в той же самой среде, продолжали делиться, пока, наконец, в культуре не остались только женские клетки. Более того, мужские клетки умирали с той же скоростью, что и клетки в контрольной культуре, состоящей только из них. В более позднем эксперименте Хейфлик доказал, что возраст клеток определяется не столько течением времени, сколько количеством циклов репликации ДНК. Он подверг культуру клеток криогенной заморозке, и после размораживания они могли совершить все то же число делений[25]. Австралийский нобелевский лауреат Фрэнк Макфарлейн Бернет назвал этот феномен «пределом Хейфлика», и его существование раз и навсегда доказало, что прекращение деления клеток зависит от неких внутренних факторов[26].

Работы Хейфлика помогли опровергнуть мнение, которое с начала XX века воцарилось в науке благодаря экспериментам Алексиса Карреля. Хотя Август Вейсман еще в 1889 году выдвинул гипотезу, что число делений клетки ограничено, опыт Карреля с куриным сердцем заставил ученых о ней позабыть. Дальнейшие исследования показали, что эксперимент Карреля был фальсифицирован, и сам он, скорее всего, знал об этом[27]. Каждый раз, когда он добавлял в среду питательные вещества, вместе с ними туда попадали и новые эмбриональные клетки. Якобы вечная куриная ткань постоянно обновлялась за счет этих новых клеток, и спустя всего несколько месяцев в ней уже не было ни одной из тех клеток, с которыми Каррель начинал свой эксперимент. Но теперь, когда «предел Хейфлика» получил всеобщее признание, перед исследователями встал вопрос, почему этот предел вообще существует. Ответ на него смог бы указать на причину старения клеток, а следовательно, и людей.

ДНК — это определяющее функционирование наших клеток микроскопическое шифрованное послание на двойной спирали, компактно упакованное в хромосомы. Каждая обычная клетка человека содержит двадцать три пары таких хромосом; мужские и женские половые клетки содержат по одной копии каждой из двадцати трех хромосом, формируя полный комплект при оплодотворении. После открытия Хейфлика ученые принялись исследовать механизмы, лежащие в основе клеточного старения. С первых же работ, посвященных этой проблеме, основное внимание было приковано к самым кончикам хромосом.

Ученые заметили, что, в то время как центральные участки хромосом содержали уникальные последовательности ДНК, которые были похожи для всех клеток в пределах одного вида и жизненно важны для управления синтезом незаменимых компонентов клетки, последовательности на концах хромосом были совсем другими. Во-первых, при репликации клетка не могла создать полную копию концевых участков своей ДНК[28]. А во-вторых, длина этих участков варьировала в различных клетках, что было необычно, учитывая высокую степень постоянства структуры генома.

В 1978 году, когда Элизабет Блэкберн было всего тридцать лет, она опубликовала первые полученные ею в Йельском университете данные о концевых участках хромосом простейших одноклеточных организмов[29]. Она обнаружила нечто очень любопытное: в отличие от остальных частей хромосом, состоящих из беспорядочных нуклеотидных последовательностей, которые могут управлять синтезом белков и выполнять другие важные функции, концевые участки представляют собой повторы одних и тех же последовательностей, которые одинаковы для самых разных видов и не имеют какого-либо конкретного закодированного содержания. Число таких повторов меняется от клетки к клетке[30], и то же самое наблюдается в клетках человеческого организма[31].

Дальнейшие исследования показали: мало того что длина этих концевых участков, названных теломерами, варьирует от клетки к клетке — что важнее, они укорачиваются с каждым новым делением[32]. Эти наблюдения дали серьезные основания полагать: именно теломеры и ответственны за существование предела Хейфлика, поскольку в тот момент, когда они совсем укорачиваются, состояние клетки становится нестабильным и запускается процесс апоптоза.

Перейти на страницу:

Все книги серии Книги политеха

Легко ли плыть в сиропе. Откуда берутся странные научные открытия
Легко ли плыть в сиропе. Откуда берутся странные научные открытия

Как связаны между собой взрывчатка и алмазы, кока-кола и уровень рождаемости, поцелуи и аллергия? Каково это – жить в шкуре козла или летать между капель, как комары? Есть ли права у растений? Куда больнее всего жалит пчела? От несерьезного вопроса до настоящего открытия один шаг… И наука – это вовсе не унылый конвейер по производству знаний, она полна ошибок, заблуждений, курьезных случаев, нестандартных подходов к проблеме. Ученые, не побоявшиеся взглянуть на мир без предубеждения, порой становятся лауреатами Игнобелевской премии «за достижения, которые заставляют сначала рассмеяться, а потом – задуматься». В своей книге авторы Генрих Эрлих и Сергей Комаров рассказывают об этих невероятных открытиях, экспериментах исследователей (в том числе и над собой), параллелях (например, между устройством ада и черными дырами), далеко идущих выводах (восстановление структуры белка и поворот времени вспять), а самое главное – о неиссякаемой человеческой любознательности, умении задавать вопросы и, конечно же, чувстве юмора.

Генрих Владимирович Эрлих , Сергей М. Комаров

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Научно-популярная литература / Образование и наука
Хаос. Создание новой науки
Хаос. Создание новой науки

«Хаос. Создание новой науки» – мировой бестселлер американского журналиста Джеймса Глика, переведенный более чем на два десятка языков, в котором он рассказывает историю возникновения науки о хаосе. Начав со случайного открытия метеоролога Эдварда Лоренца, пытавшегося создать модель долгосрочного прогноза погоды, Глик последовательно реконструирует всю цепочку внезапных озарений и необычных экспериментов, которые привели ученых к осознанию, что существуют еще неизвестные им универсальные законы природы. Глик не только рассказывает историю рождения новой науки, но и размышляет над тем, каким образом происходит научный прогресс и какова в нем роль безумных гениев, занимающихся поисками нестандартных решений вопреки имеющемуся знанию.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Джеймс Глик

Научная литература
Луна. История будущего
Луна. История будущего

Британский журналист и писатель Оливер Мортон освещает в своих работах влияние научно-технического прогресса на нашу жизнь. Луна испокон веков занимала второстепенное место в мифологическом сознании, в культурном контексте, а потом и в астрономических исследованиях. Краткий апогей ее славы, когда по лунной поверхности прошлись люди, окончился более полувека назад. И тем не менее Луна всегда рядом, скромная, но незаменимая, неразрывно связанная с прошлым, настоящим и будущим человечества. Мортон создает ее объемный портрет, прорисовывает все грани нашего с ней взаимодействия и наглядно показывает: что бы ни происходило с нами дальше, Луна продолжит играть свою тихую, но ключевую роль.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Оливер Мортон

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Учебная и научная литература / Образование и наука
Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной
Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

Современная астрофизика – это быстро развивающаяся наука, которая использует новейшие (и очень дорогие) приборы и суперкомпьютеры. Это приводит к огромному потоку результатов: экзопланеты и темная энергия, гравитационные волны и первые снимки Плутона с близкого расстояния. В результате астрономическая картина мира постоянно меняется. Однако многие фундаментальные особенности этой картины уже сформировались. Мы знаем, что живем в расширяющейся Вселенной, чей возраст составляет немногим менее 14 млрд лет. Нам известно, как формировались и формируются ядра элементов. Мы можем наблюдать разные стадии формирования звезд и планетных систем. Удается даже разглядеть, как в дисках вокруг звезд формируются планеты. Тем не менее остается много вопросов и загадок. Что такое темное вещество и темная энергия? Как взрываются сверхновые разных типов? Как устроены черные дыры? Наконец, есть ли еще жизнь во Вселенной, и какой она может быть?

Сергей Борисович Попов

Справочники

Похожие книги

Норвежский лес
Норвежский лес

…по вечерам я продавал пластинки. А в промежутках рассеянно наблюдал за публикой, проходившей перед витриной. Семьи, парочки, пьяные, якудзы, оживленные девицы в мини-юбках, парни с битницкими бородками, хостессы из баров и другие непонятные люди. Стоило поставить рок, как у магазина собрались хиппи и бездельники – некоторые пританцовывали, кто-то нюхал растворитель, кто-то просто сидел на асфальте. Я вообще перестал понимать, что к чему. «Что же это такое? – думал я. – Что все они хотят сказать?»…Роман классика современной японской литературы Харуки Мураками «Норвежский лес», принесший автору поистине всемирную известность.

Ларс Миттинг , Харуки Мураками

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Проза / Современная русская и зарубежная проза / Современная проза
Метафизика
Метафизика

Аристотель (384–322 до н. э.) – один из величайших мыслителей Античности, ученик Платона и воспитатель Александра Македонского, основатель школы перипатетиков, основоположник формальной логики, ученый-естествоиспытатель, оказавший значительное влияние на развитие западноевропейской философии и науки.Представленная в этой книге «Метафизика» – одно из главных произведений Аристотеля. В нем великий философ впервые ввел термин «теология» – «первая философия», которая изучает «начала и причины всего сущего», подверг критике учение Платона об идеях и создал теорию общих понятий. «Метафизика» Аристотеля входит в золотой фонд мировой философской мысли, и по ней в течение многих веков учились мудрости целые поколения европейцев.

Аристотель , Аристотель , Вильгельм Вундт , Лалла Жемчужная

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Современная русская и зарубежная проза / Прочее / Античная литература / Современная проза