Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
29
Французский ученый Казимир Давен тоже обнаружил палочковидные микроорганизмы в тканях, зараженных сибирской язвой, и назвал их бактеридиями. Он использовал термин Пастера, отдавая дань французскому коллеге и в пику немцам.
30
В 1952 году Зельман Ваксман был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине “за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при лечении туберкулеза”. – Прим. перев.
31
В данной книге мы не обсуждаем эту особую, третью группу существ (архей), а только кратко упоминаем о них. Некоторые биологи утверждают, что свойства современных клеток можно объяснить с учетом некоей кооперативной организации бактерий и архей, однако все еще нет единого мнения о том, в какой степени эволюция архей или какого-то общего предшественника повлияла на эволюцию ядерных клеток, т. е. наших современных клеток. Эти вопросы чрезвычайно важны для эволюционных биологов, изучающих раннюю историю жизни, но выходят за рамки данной книги.
32
Когда речь идет об одноклеточных организмах, под “развитием” подразумевается созревание организма. Процесс созревания одноклеточных микробных организмов уже хорошо изучен. В многоклеточных организмах развитие происходит сложнее. Этот процесс включает в себя увеличение числа клеток, их созревание, их перемещение в разные места назначения, взаимодействие с другими клетками и образование специализированных структур со специализированными функциями для формирования органов и тканей.
33
Позднее компоненты мембраны были классифицированы подробнее. Больше всего в мембране липидов определенного типа с “головкой” из заряженных частиц (фосфатов) и с длинным углеродным “хвостом”. Кроме того, в липидную мембрану встроены дополнительные молекулы, такие как холестерин.
34
Уточним: цитозоль – это жидкое содержимое клетки, а цитоплазма – это все внутреннее содержимое клетки, включая цитозоль, но за исключением ядра. Протоплазма – это все внутреннее содержимое клетки, включая ядро. – Прим. перев.
35
Протоплазма играет столь важную роль, что в 1850-е годы разгорелись горячие споры относительно того, не стоит ли считать единицей жизни не клетку, а именно протоплазму, тогда как клетка всего лишь служит сосудом, в который та заключена. Немецкий клеточный биолог Роберт Ремак был одним из наиболее известных сторонников этой идеи. В конце концов зародилась клеточная теория, и сторонники главенства протоплазмы согласились на компромисс, приняв главенство клетки, но с условием, что каждая клетка содержит “жизненный флюид”. Открытие многих других органелл в клеточной протоплазме дополнительно приглушило идею о том, что протоплазма является единственным необходимым и достаточным строительным элементом организма.
36
В последнее время активно исследуются вариации физических свойств протоплазмы (является ли она водянистой, полужидкой или гелеобразной). Маленькие капли химических веществ, накапливающихся в клетках и находящихся во взвешенном состоянии, могут быть центрами локализации тех или иных химических реакций. Уже установлено, какую важную роль эти “фазы”, как их называют, играют в осуществлении многих химических реакций, и такие исследования продолжаются.
37
в ^04 году биолог Николай Кольцов одним из первых предположил, что протоплазма имеет внутреннюю организацию. Справедливость идеи Кольцова была доказана, когда с помощью мощных микроскопов удалось увидеть разные элементы цитоскелета.
38
В построении цитоскелета задействованы и другие белки. В некоторых клетках в составе цитоскелета есть третий тип белков, образующих так называемые промежуточные филаменты. В составе различных промежуточных филаментов обнаружено более семидесяти белков.
39
РНК выполняет много функций, в том числе регулирует включение и выключение генов, а также участвует в синтезе белка, однако мы сконцентрируем внимание на кодирующей функции этой молекулы.
40
Французский цитолог Шарль Гарнье был первым, кто увидел эндоплазматический ретикулум с помощью светового микроскопа в 1897 году, но он не приписал этой структуре никакой конкретной функции.
41
“Путешествие Пилигрима в Небесную Страну” (1678–1688) – роман английского писателя и проповедника Джона Баньяна. – Прим. перев.
42
К сожалению, Клод покинул Институт Рокфеллера в 1949 году и вернулся на родину в Бельгию. В 1974 году он разделил Нобелевскую премию с Паладе и другим клеточным биологом, Кристианом де Дювом.
43
В 1961 году Кейт Портер вышел из группы, начав собственную работу в Гарварде, а Клод еще раньше перешел в Католический университет Лёвена в Бельгии. Но к Паладе присоединились другие специалисты по фракционированию клеток: Филип Сикевиц, Льюис Грин, Колвин Редман, Дэвид Д. Сабатини и Ютака Тасиро, а также два специалиста по электронной микроскопии – Люсьен Каро и Джеймс Джеймисон. Объединив усилия этих двух групп, Паладе отслеживал продвижение белков по эндоплазматическому ретикулуму.
44
После открытия Паладе Дэвид Сабатини и иммигрант из Германии Гюнтер Блобел совершили одно из важнейших открытий, объяснявших, почему белки направляются либо в ЭПР для выведения из клетки, либо встраиваются в клеточную мембрану. Если говорить коротко, сигнальная последовательность, направляющая белок на выход из клетки или в мембрану, исходно включена в белок, как почтовый штамп. Специфические клеточные механизмы распознают этот штамп и направляют белок к месту назначения. Более подробное объяснение следующее. Сабатини и Блобел обнаружили, что секретируемые и мембранные белки несут в своих последовательностях специфический сигнал – определенную последовательность аминокислот. Когда рибосома расшифровывает РНК и синтезирует белок, молекулярный комплекс, называемый частицей распознавания сигнала (SRP), идентифицирует этот сигнал и направляет белок в ЭПР. Доставка белка в ЭПР происходит по специализированной клеточной поре.
45
В 1974 году Кристиан де Дюв, Альбер Клод и Джордж Паладе были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине “за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки”. – Прим. перев.
46
Роберт Браун также известен как автор одного из первых описаний неупорядоченного движения твердых тел в жидкости или газе, вызываемого тепловым движением окружающих молекул. В русском языке это явление принято называть броуновским движением (закрепилось написание фамилии ученого
