Знание-сила, 2005 № 07 (937)

Компьютерные модели молекулы родопсина (вверху) и хромофорной группы молекулы родопсина (внизу). Зеленым цветом показана ее конфигурация в начальный момент взаимодействия с белком, красным цветом - через 3 наносекунды

На втором рисунке изображена модель одной только хромофорной группы и проиллюстрирован механизм быстрого изменения ее формы после взаимодействия с белком. Хорошо видно, и это четко показано в цвете, как именно и как быстро — всего за 3 наносекунды (1 наносекунда = 10^-9 секунды) — белковое окружение меняет форму ретиналя. В результате такой конфигурационной перестройки ретиналь, как ключ, лучше, удобнее «встраивается» в замок, как бы «притирается», «приспосабливается» к белковому окружению. По-видимому, для более эффективного выполнения физиологической функции зрительного пигмента родопсина такая «притирка» имеет определенное значение.

— Говоря о кадрах, вы упомянули новую радиобиологию. Что вы имели ввиду?

— Видите ли, независимо ни от чьих желаний, волею судьбы, волею развития космической науки и техники сегодня рождается потребность в новой радиобиологии. О чем идет речь? Классическая радиобиология началась с открытия Конрада Рентгена. Когда открыли рентгеновские лучи, то выяснилось, что они вызывают для всего живого на Земле массу неблагоприятных последствий. С появлением атомного оружия исследование механизмов поражающего действия радиации стало более чем актуальным. Этот «земной» этап и представляет собой классическую радиобиологию. Не забудем еще, что радиация — это еще и изощренный инструмент биологических исследований. Вспомним Н.В. Тимофеева-Ресовского и его работы по радиационному мутагенезу. Полет Гагарина, систематический выход человека в ближний космос еще не потребовали новой радиобиологии, поскольку на околоземных орбитах обшивка космического корабля достаточно (не полностью, а именно достаточно) надежно защищает человека, животные и растительные организмы от космической радиации.

Но жизнь диктует новые задачи. Как когда-то Архимеду пришлось воплотить в жизнь свои изобретения, чтобы защитить от врагов родные Сиракузы, так и сейчас в связи с намерением человечества выйти в дальний космос приходится задумываться о новой радиобиологии. Я имею в виду амбициозную программу пилотируемых полетов на Марс. Долететь до Марса технически — уже не проблема. Но в дальнем космосе обшивка корабля уже не способна защитить живое существо, человека или мышку от космических лучей — заряженных частиц углерода, железа и ряда других, чрезвычайно опасных частиц. Физикам их список хорошо известен. А раз так, то возникает вопрос: каковы механизмы этого повреждения, сколько таких частиц может набрать организм, чтобы не поплатиться жизнью? Как минимум надо установить безопасные дозы облучения космическими частицами, иначе живое существо погибнет или сразу после полета, или через год-два от лучевой болезни. Как выяснилось, помимо лучевой болезни, потеря зрения — еще один лимитирующий фактор дальних и длительных космических полетов. Дело в том, что структуры глаза весьма чувствительны к повреждающему действию тяжелых частиц. Опасность развития катаракты или, что еще хуже, повреждения сетчатки глаза более чем высока.

Таким образом, рождается новый виток радиобиологических исследований, а именно радиобиология тяжелых частиц. И где, как не в Дубне, обладающей целым спектром уникальных источников излучения тяжелых частиц, заниматься этой проблемой? В мире можно по пальцам пересчитать центры, где есть ускорители, генерирующие на Земле космические частицы, и ОИЯИ — один из них.

— И вы уже используете ускорительную базу Объединенного института для решения этих задач?