Фокус на жизнь: Научный подход к продлению молодости и сохранению здоровья - [25]
Чтобы понять, как выглядит кислота, можно представить себе две цепочки, которые спирально закручены одна вокруг другой. Они, в свою очередь, построены из четырех специальных блоков — нуклеотидов: аденина — А, цитозина — С, гуанина — G и тимина — Т. У каждого из них есть пара из другой нити ДНК, они соединены между собой водородными связями, причем аденин всегда с тимином, а цитозин — с гуанином. В ДНК содержится примерно 3 млрд таких пар. Вместе они составляют своеобразный «текст», в котором записаны «инструкции» по построению любой клетки организма. Отдельно взятый участок, представляющий из себя комбинацию нуклеотидов, и есть ген.
Функция генов заключается в экспрессии, т. е. в преобразовании наследственной информации в белки (или протеины) — «строительный материал» всего живого. Наше тело использует их для работы иммунной системы, переваривания пищи, заживления ран, катализа химических реакций, обеспечения связи между клетками и т. д. — всего, что необходимо для сложного физиологического взаимодействия, обеспечивающего здоровье и жизнь организма.
Экспрессия генов проходит в несколько этапов. Сначала у клетки формируется потребность в определенном белке, после чего запускается процесс транскрипции: последовательность нуклеотидов в этой части ДНК копируется в РНК (рибонуклеиновую кислоту). РНК-копии фрагментов ДНК выступают в качестве матриц для синтеза белка — происходит процесс трансляции (рис. 2).
Клетка может регулировать экспрессию генов в соответствии с потребностями, а в случае крайней необходимости большое количество белка может синтезироваться очень и очень быстро.
Для того чтобы произошел синтез белка, ДНК сначала «переписывается» (транскрибируется) в РНК (рибонуклеиновую кислоту), после чего заключенная в ней информация «переносится» (транслируется) в белок.
Всего в наших клетках примерно 21 000–22 000 генов, которые кодируют белки [1]. До того как в 2003 году завершился грандиозный проект «Геном человека», ученые предполагали, что их должно быть не менее 100 000 [2]. Однако, как оказалось, человеку таких генов столько не нужно, поскольку каждый из них может выполнять несколько функций и синтезировать несколько вариантов белков.
Кроме кодирующей ДНК, есть еще некодирующая (та, что белки не синтезирует). Она составляет около 98 % всей ДНК человека и часто называется «мусорной». Несмотря на свое название, она все же необходима для регуляции работы генов и функционирования всего организма, однако ученые еще до конца не выяснили, как используется этот материал. Но это и неважно, поскольку мы можем работать с тем, что есть.
«Прыгающие гены» в основе вечной молодости
Какие биологические механизмы лежат в основе вечной молодости? Этот вопрос тревожит геронтологов не один десяток лет. Ответ, по их мнению, может крыться в ДНК насекомых-долгожителей — термитов Macrotermes bellicosus.
В среднем термиты живут от двух месяцев до двух лет, если речь идет о рабочих особях и воинах, однако их короли и королевы живут в десятки раз дольше (от 25 до 50 лет). Если бы обычные термиты могли жить столько, сколько и люди, то возраст их монарха достиг бы 1000 лет.
Профессор Фрайбургского университета Джудит Корб вместе со своей командой давно изучает секреты молодости термитов-королев. На протяжении 30 лет ученые посещают уголок саванны в Республике Кот-д’Ивуар, чтобы изучать термитники.
По словам Корб, старение у этого вида насекомых связано с активностью прыгающих генов. Эти элементы ДНК самопроизвольно дублируются и способны самостоятельно перемещаться или копироваться независимо от других механизмов. При этом они могут нарушать нормальное функционирование других генов, рядом с которыми они перемещаются. Когда белки и энергия больше не производятся, это может привести к старению и смерти.
Джудит Корб сделала интригующее наблюдение: у монархов прыгающие гены неактивны, что объясняет их долговечность. Эти насекомые защищены от старения с помощью какого-то защитного механизма, который подавляет эти гены. Теперь ученым предстоит выяснить, что это за механизм.
«Мы не знаем, сколько потребуется времени, чтобы подавить прыгающие гены в организме человека… и вообще доберемся ли мы туда! — говорит Корб. — Понадобится по крайней мере десять лет, чтобы окончательно понять этот механизм на уровне термитов, а затем необходимо будет провести испытания, сначала на мышах». А потом уже и на людях.
Возможно, именно термиты подскажут нам, как избежать старения и сохранить вечную молодость.
По материалам статьи Камиллы Лавуа (Camille Lavoix) Dans les profondeurs d’une termitière, le secret de la jeunesse, опубликованной в швейцарской газете Le Temps 21 июня 2019 года.
Известно, что экспрессия генов происходит постоянно, при этом в одной клетке находятся как активные гены, так и неактивные. Можно представить себе, что клетка — это большой ночной город с многоквартирными домами, тогда гены — окна, свет в которых то зажигается, то гаснет. Конечно же, активация генов не происходит случайно — чтобы свет загорелся, нужен специальный выключатель. Таким пусковым механизмом для генов служит внешняя и внутренняя среда.
Гематолог-онколог Михаил Фоминых доступным языком рассказывает об анатомии и физиологии крови и кроветворных органов, наиболее часто встречающихся синдромах и заболеваниях системы крови, методах диагностики и лечения, о современной теории канцерогенеза, причинах развития онкологических заболеваний, развенчивает распространенные мифы о крови и ее болезнях. Эта книга содержит важные сведения, которые помогут вам более осознанно и уверенно общаться с врачами, однако ее цель – не только рассказать о возможностях диагностики и лечения гематологических заболеваний, но и расширить наши познания о крови – жизненно важной и необыкновенно интересной жидкой ткани организма.
С самого возникновения цивилизации человечество сосуществует с невидимыми и смертоносными врагами – вирусами. Оспа унесла больше жизней, чем все техногенные катастрофы и кровопролитнейшие войны XX века; желтая лихорадка не позволила Наполеону создать колониальную империю и едва не помешала строительству Панамского канала. Ученый-вирусолог, профессор Майкл Олдстоун, основываясь на свидетельствах современников ужасных эпидемий и ученых, «охотников за микробами», показывает, насколько глубоко влияние вирусов на жизнь человечества.
Билл Най — инженер, телеведущий популярных научных передач («Билл Най — научный парень») и директор Планетарного общества, занимающегося исследованиями в области астрономии и освоения космоса, а также популяризации науки. В своей книги об эволюции он увлекательно, с юмором, рассказывает о происхождении жизни, появлении новых видов, о дарвиновской теории и свидетельствах ее достоверности, которые мы можем найти в окружающей нас жизни, а также о последних исследованиях в медицине, биологии и генной инженерии.
Последняя египетская царица Клеопатра считается одной из самых прекрасных, порочных и загадочных женщин в мировой истории. Её противоречивый образ, документальные свидетельства о котором скудны и недостоверны, многие века будоражит умы учёных и людей творчества. Коварная обольстительница и интриганка, с лёгкостью соблазнявшая римских императоров и военачальников, безумная мегера, ради развлечения обрекавшая рабов на пытки и смерть, мудрая и справедливая правительница, заботившаяся о благе своих подданных, благородная гордячка, которая предпочла смерть позору, — кем же она была на самом деле? Специалист по истории мировой культуры Люси Хьюз-Хэллетт предпринимает глубокое историческое и культурологическое исследование вопроса, не только раскрывая подлинный облик знаменитой египетской царицы, но и наглядно демонстрируя, как её образ менялся в сознании человечества с течением времени, изменением представлений о женской красоте и появлением новых видов искусства.
«Быки» и «медведи» — так называются спекулянты, играющие соответственно на повышении и понижении курса ценных бумаг. Фондовая биржа и является тем местом, где скрещивают копья эти спекулянты-профессионалы. Анализируя механизм биржевой спекуляции, закономерности курсов ценных бумаг, кандидат экономических наук В. П. Федоров показывает социально-экономическую роль биржи, обнажает паразитизм биржевиков, царящую там обстановку узаконенного грабежа и прямой преступности. Работа написана популярно и доступна самому широкому кругу читателей.
Воздушную оболочку Земли — атмосферу — образно называют воздушным океаном. Велик этот океан. Еще не так давно люди, живя на его дне, почти ничего не знали о строении атмосферы, о ее различных слоях, о температуре на разных высотах и т. д. Только в XX веке человек начал подробно изучать атмосферу Земли, раскрывать ее тайны. Много ярких страниц истории науки посвящено завоеванию воздушного океана. Много способов изыскали люди для того, чтобы изучить атмосферу нашей планеты. Об основных достижениях в этой области и рассказывается читателю в нашей небольшой книге.