Кое-что из азов клеточной биологии

Задним числом можно заметить: то, что гены не в состоянии управлять нашей жизнью, ученые должны были знать без всяких глобальных проектов. Как называется орган, управляющий жизнедеятельностью и поведением организма? Правильно, этот орган называется мозгом. Но можем ли мы считать мозгом клетки ее ядро, в котором содержится ДНК? Если да, тогда удаление клеточного ядра (такая процедура называется энуклеацией) должно приводить к немедленной смерти клетки.

Итак, настало время ключевого эксперимента! Маэстро, барабанную дробь...

Укладываем нашу упрямую клетку на микроскопический операционный стол. При помощи манипулятора ловким движением вводим в ее заполненное цитоплазмой нутро похожую на иголку микропипетку. Ядро клетки аккуратно всасывается в микропипетку... Все, дело сделано. Последнее движение манипулятора, и «мозг» нашей несчастной жертвы извлечен.

Но позвольте! Клетка движется! Господи, она по-прежнему жива!

«Рана» в клеточной стенке затянулась, и клетка, как настоящий пациент после операции, понемно­гу приходит в себя. Вот она уже снова на ногах... ну хорошо, хорошо — на ложноножках... и бодро покидает поле зрения микроскопа, в надежде никогда больше не встречаться с такими врачами.

Подвергнутые энуклеации клетки способны прожить до двух и более месяцев без всяких генов. Причем эти клетки вовсе не напоминают беспомощные комки цитоплазмы — нет, они активно поглощают и переваривают пищу, поддерживают согласованное функционирование своих физиологических систем (дыхательной, пищеварительной, выделительной, двигательной и т. д.), сохраняют способность общаться с другими клетками и должным образом реагируют на внешние раздражения.

Конечно, энуклеация не остается совсем без последствий. Лишенные генов клетки не могут ни делиться, ни воспроизводить свои белковые составляющие, которые они теряют вследствие обычного старения и износа цитоплазмы. Неспособность заменить дефектные цитоплазматические белки приводит к механическим расстройствам, из-за которых клетка в конце концов гибнет.

Но вспомним, для чего был задуман наш эксперимент. Мы решили проверить, действительно ли ядро клетки является ее «мозгом». Если бы клетка погибала после энуклеации, мы могли бы сказать, что наши наблюдения свидетельствуют в пользу этой идеи. Но результаты эксперимента однозначны: лишенная ядра клетка демонстрирует сложное координированное поведение, характерное для живого организма. Отсюда следует, что ее «мозг» остался в целости и сохранности.

Тот факт, что энуклеированные клетки сохраняют свои биологические функции и при отсутствии генов, давно известен. Опыты по извлечению ядер из делящихся яйцеклеток стали классикой эмбриологии еще более ста лет назад. Эти опыты показали: изолированная энуклеированная яйцеклетка способна достичь даже уровня бластулы — стадии развития, на которой зародыш состоит из сорока или более кле~ ток. Сегодня энуклеированные клетки используются в промышленных целях в качестве питающего слоя для выращиваемых противовирусных вакцин.

Но если ядро с его генами не является клеточным «мозгом», тогда какова же роль ДНК в жизни клетки? Ответ прост: энуклеированные клетки гибнут не потому, что они лишились мозга, а потому, что их лишили репродуктивных способностей. Ядро клетки — ее орган размножения! Будучи не в состоянии воспроизводить необходимые им компоненты, энуклеированные клетки не могут ни заменить свои дефектные белковые «кирпичи», ни создать собственные копии.

Какой конфуз — перепутать орган размножения с мозгом! Что ж, это вполне понятная ошибка, если принять во внимание традиционно царящий в науке патриархат. Мужчин частенько обвиняют в том, что они думают не головой, а... в общем, понятно чем. Так стоит ли удивляться аналогичной оплошности со стороны мужской, по сути, науки?