Главная | Бессмертие | Бессмертие | Эликсир Жизни | Клонирование | Генетика | Человек | Крионика | Киборгизация | Нанотехнологии | 2004 |

Цитокинин.

Руководитель лаборатории экспрессии генома растений в Институте физиологии растений им. К.А. Тимирязева, Ольга Николаевна Кулагина возглавляет собственную, всемирно признанную научную школу. А эксперимент, сделавший ее знаменитой, заключался вот в чем.

 Вместе со своими сотрудниками Ольга Николаевна взяла срезанный с растения желтый умирающий лист и ввела в него фитогормон цитокинин. И произошло чудо: лист ожил, зазеленел. Более того, когда цитокинин вводили в половину листа, эта половина оживала, становилась зеленой, а вторая продолжала стареть и отмирала. Что же произошло? Тогда на этот вопрос не оказалось ответа. Налицо был факт, которому ученые не находили исчерпывающего объяснения - положение довольно типичное для науки.
     Впрочем, ситуация эта возникла задолго до эксперимента. Цитокинин открыл у растений в 1955 году профессор Скуг в Висконсинском университете США. А в 1957 - 1958 годах в работах американских и немецких исследователей было доказано, что с его помощью можно задержать старение растений. Эти опыты проходили в Германии - в лаборатории Курта Мотэса, где в то время работала Кулаева. Там она и "заболела" этой проблемой. А вернувшись в Москву, продолжила исследования в лаборатории академика Андрея Курсанова. Здесь экспериментально и доказала, что с помощью цитокинина можно не только задержать старение, но и повернуть процесс вспять. А все последующие годы пыталась понять, почему это происходит.

     - Все зависело от окружающих условий, которые и продиктовали растениям жизненный цикл, - рассказывает Ольга Николаевна. - Сначала действуют программы жизни. Упрощенно это можно представить так. Весной включается программа, согласно которой в корнях начинает вырабатываться цитокинин. Он регулирует многие процессы, в том числе усиливает рост и продлевает срок жизни листьев, через которые растения получают солнечную энергию.

 Затем включается программа созревания плодов, которые дадут начало новой жизни. Им тоже нужен цитокинин, а также другой гормон - этилен, ускоряющий их созревание. Но этилен несет и другую функцию: гормон жизни для плодов, он является одновременно гормоном смерти для листьев - играет активную роль в их старении и опадании. Поэтому, пока листья нужны растению, синтез этилена в них заблокирован. Но созревают плоды, и начинается жестокая борьба между ними и листьями за цитокинин, а также за питательные вещества, идущие от корней. Чем ближе к осени, тем более питания на всех не хватает. Но в программе изначально заложена победа плодов. И на каком-то этапе снимается блокировка этилена. Начинается его синтез, и в результате плоды усиленно развиваются, а листья стареют, отдают плодам накопленные в них питательные вещества, а затем опадают. Вот такая схематическая картина. Эта программа смерти присуща всем - растениям, животным, человеку. Ее научное название - "апоптоз".
     Но если можно, хотя и в ограниченных пределах, управлять программой смерти, то тем более можно управлять и программой старости, которая включается раньше, чтобы подготовить организм к фатальному финалу. И в общих чертах ученые уже представляют, как это можно сделать.
     - Любое соединение регуляторного действия, а цитокинин именно таков, должно иметь в клетке свой рецептор, - говорит профессор Кулаева. - Это молекула, которая распознает определенный химический сигнал и принимает его подобно тому, как радиоприемник распознает и принимает определенную волну. Рецептор цитокинина узнает его, а узнав, образует с ним так называемый гормон-рецепторный комплекс и передает принятый сигнал на генетический аппарат. И в результате включается та генетическая программа, которая определяет "ответ" растительного организма, отдельного органа или клетки на гормональный сигнал. Если нас интересует программа задержки старения, то мы должны узнать, как воспринятый рецептором цитокинина сигнал вызывает включение генов, задача которых - задержать старение, и подавление других генов - обусловливающих старение.
     Наша задача и состояла в том, чтобы понять, как рецептор цитокинина регулирует активность генетического аппарата растений. Впервые в мире нам удалось выделить белок - рецептор цитокинина, который, соединяясь с ним, образует гормон-рецепторный комплекс, активирующий работу большого числа генов, включает гены, вызывающие синтез рибосомальных РНК, необходимых для нормальной жизнедеятельности клетки. 

В ходе старения этот синтез затухал, а теперь начал осуществляться с прежней эффективностью. Так что клетки получали как бы вторую молодость, а одновременно были заблокированы гены старения. Правда, все это мы пока осуществили в пробирке, подбирая определенные условия. Причем если резко увеличивать активность генетического аппарата мы научились довольно давно, то блокировать гены старения сумели только в этом году. Теперь наша задача - досконально понять, как все это происходит.

Вперед - к молодости

     От сенсационного эксперимента на растениях - обратно в пробирку. От чуда, свершающегося на глазах, к бесконечному бдению у микроскопа. Таков извилистый путь научного поиска. Потому что только в пробирке, только в поле микроскопа можно проследить за бесчисленными и сложнейшими процессами, бушующими в кухне природы.
     Сенсационные достижения Кулаевой дали могучий толчок подобным работам в мире. От эксперимента к пробирке, от пробирки к эксперименту - во многих лабораториях качается этот маятник, принося при каждом взмахе то радость победы на крошечном отрезке огромного пути, то горечь неудачи, когда, куда ни ткнешься, тупик. Повезло американцам. В 1976 году в том же Висконсинском университете они выделили из листа ген старения. А каждый ген состоит из так называемого регулятора и той части, которая программирует синтез белка.
     От гена старения исследователи взяли только регулятор и подставили под него ген синтеза цитокинина. Эту конструкцию ввели в растение, и сказка стала былью. Когда приходит срок, должен включаться ген старения. Но его нет, а регулятор срабатывает, и начинается синтез цитокинина. Растение снова молодеет и зеленеет. Затем опять срабатывают биологические часы, возвещая, что пора состариться. И все повторяется. Система авторегулируется, поддерживается в одном и том же состоянии. Налицо - блестящий результат. Только как это все происходит? И до сих пор ответ ищется под микроскопом и в пробирках. И пока он не будет найден, об эффективном переносе этого явления в животный мир не может быть и речи.
     А ведь в конечном счете все должно зациклиться именно на животном мире. На человеке. Продлить его жизнь на естественный срок. Избавить от старости, обеспечив постоянную молодость до самого конца. И это вовсе не из области фантастики. Конечно, между растением, животным и тем более человеком пропасть огромная - в регуляторных системах, в организации процессов старения и омоложения. Но принципы, по которым развивается все живое, общие.
     - Долгое время считалось, что цитокинин - гормон только растений, - говорит Ольга Николаевна. - Но в самое последнее время, благодаря высокочувствительным методам исследований установлено, что в животных клетках тоже содержится цитокинин. Установил это в Дании профессор Бриан Кларк. И доказал, что и у человека цитокинин может выполнять те же самые функции задержки старения. Правда, показал пока на культуре клеток в чашках Петри. Обычно в этих чашках клетки живут очень недолго, быстро стареют и погибают. С введением же цитокинина их старение остановилось. И сейчас мы начинаем исследования, которые помогут нам понять, как цитокинин делает это в животных организмах. Посмотрим, как там действует открытый нами рецепторный белок. Так же ли как в растениях, или там работают совсем другие рецепторы. Опять-таки будем работать на уровне клеток. Это совсем новое направление, и тут нельзя перепрыгивать через этапы. Короче говоря, начинаем все сначала, как и много лет назад. Ну и когда придем к такому же результату, как с помолодевшим листом...
     Она не закончила фразу. Впрочем, и так было ясно: чтобы научиться омолаживать растения, пока только в лаборатории, понадобилось свыше сорока лет. А ведь животный организм сложнее... Но главное - впереди есть цель. И обоснованная надежда, что она будет достигнута, потому что все живое природа построила по одним законам.



2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования