Жизнь без старости

У бактерий описана особая сигнальная система, вызывающая ряд событий в ответ на повреждение ДНК. Сначала — стимуляция репарации ДНК, затем (если это оказывается недостаточным) — блокада размножения и, наконец, при еще большей степени повреждения — активный лизис бактериальной стенки, ведущий к гибели клетки [185,323]. Такой в общем-то беспощадный принцип позволяет предотвратить утрату генетического наследия вида из-за ошибок, вкравшихся в биологический текст при его сохранении и многократном воспроизведении. Как пишет К. Льюис, «вполне возможно, что основная опасность, подстерегающая одноклеточные организмы — это не конкуренция, патогены или истощение питательных материалов, а их собственный клон, превратившийся в группу «безнадежных монстров», способных вызвать смерть всей популяции» [185]. Чтобы избежать этой опасности, бактерия с поврежденной ДНК кончает с собой задолго до того, как геном до такой степени испортится, что синтез белков полностью прекратится.

Среди других примеров самоубийства одноклеточных прокариот заслуживают упоминания (см. также Приложение 2):

— лизис материнской клетки Bacillus subtilis или Streptomyces при споруляции, необходимый для освобождение спор;

— освобождение бактероидов из клеток Rhizobium;

— лизис некоторых клеток S. pheumonia для освобождения в среду ДНК, поглощаемой другими клетками того же вида;

— лизис клеток Escherichia coli, образующих колицины, чтобы выплеснуть в среду эти ядовитые агенты, убивающие другие штаммы того же вида бактерий;

— три механизма самоубийства E. coli при заражении клетки разными бактериофагами. Один из них состоит в открытии в клеточной мембране каналов, проницаемых для протонов, так что клетка теряет способность к накоплению энергии, освобождающейся при дыхании. Другой — активация протеазы, расщепляющей один из белков, необходимый для работы рибосом. Третий — активация РНКазы, гидролизующей одну из транспортных РНК. В двух последних случаях смерть клетки наступает из-за прекращения белкового синтеза [185,323].

Итак, программы гибели, открытые первоначально в клетках многоклеточных существ, есть и у одноклеточных. Поскольку в случае одноклеточного понятие «клетка» и «организма» совпадают, можно утверждать, что запрограммированная смерть организма записана в геноме по меньшей мере у одноклеточных.

«Но ведь совершенно очевидно, — говорят в этом месте «пессимисты», — что для индивида нет ничего хуже, чем умереть! Как же такой вредный признак, максимально контрпродуктивный для индивида — его носителя, не был выбракован естественным отбором?»

К сожалению, сегодня мы еще не можем прямо ответить на этот каверзнейший вопрос, хотя у нас есть определенные соображения по данному поводу (см. ниже, раздел II.4.1). Но каким бы он ни был, уже сейчас нельзя отрицать очевидный факт существования программ смерти одноклеточных. А если это так, то почему программа старения не может быть частным случаем явлений такого типа, эдаким медленным самоубийством? Кстати, у одноклеточных эукариот, а именно у S.cerevisiae, на которых была открыта смертоносная программа, включаемая феромонами, описано так называемое репликативное старение: дрожжевая клетка, делясь, может дать почку, образующую затем дочернюю клетку, примерно 30 раз, после чего детородная функция исчезает (совсем как у стареющих высших животных, достигших состояния менопаузы).

Но может быть, старение запрограммировано только у одноклеточных организмов, продолжительность жизни которых измеряется днями, а у человека и всех прочих ныне живущих многоклеточных такая программа утрачена, и они стареют как-то совсем иначе?

ГЛАВА II.2. Запрограммированность смерти многоклеточных организмов, размножающихся только один раз в жизни

II.2.1 Феноптоз как одна из смертоносных программ

В первой главе мы кратко рассмотрели исторический аспект проблемы старения. Иными словами, как геронтологи дошли до такой жизни, когда их сообщество расколото на оптимистов и пессимистов, причем последние все еще преобладают, но постепенно теряют свои позиции: им приходится признать, что смертоносные программы существуют в геномах живых клеток, включая одноклеточные организмы, а значит, старение в принципе могло быть (по крайней мере, у одноклеточных) одной из числа таких программ.

Для дальнейшего обсуждения удобно ввести термин,