Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

О невозможности существования живого

Под катом цитаты из книги Кордюма

<<Внутриклеточные белки также имеют разную скорость обновления. Прямая оценка их времени жизни в клетке показывает, что этот процесс чрезвычайно динамичен. Так, в культуре клеток эпителия период полураспада долгоживущих белков составлял в среднем 52—58 ч, а короткоживущих — 10 ч [54]. Нормально переводя это в «полное» обновление, получим не более пяти суток для долгоживущих и одни сутки — для короткоживущих. Поскольку клетки разные и условия их существования тоже отнюдь не одинаковые, завысим время их деградации, полученное в приведенном частном прямом измерении, и уравняем (в большую сторону) срок полураспада коротко- и долгоживущих белков. Примем за время обновления общего содержания белка в некоей усредненной клетке период в 10 сут (что, как видно из экспериментальных данных, сильно завышено — все происходит существенно быстрее). Примем также, что с такой же интенсивностью распадаются и ресинтезируются производные клеточных полисахаридов. Что касается мембран (особенно внутриклеточных), то период их полураспада исчисляется в среднем десятками часов. Усредним все это тоже в сторону удлинения сроков и примем, что усредненный период полного обновления клеточных макромолекул и мембран составляет 10 сут. Что же касается мелких молекул-метаболитов, продуктов энергетических цепей, мономеров обновляемых полимерных молекул и т. д., то время существования каждой такой небольшой молекулы вообще длится секунды, реже — минуты (или, в крайнем случае, десятки минут). Принимаемая за среднее масса тела человека имеет 70 кг. Но примерно половина этой массы приходится на внутриорганизменные жидкости (внеклеточная фракция крови, лимфа, жидкости закрытых полостей и т. п.); на содержимое полостей, открывающихся вовне (желудочно-кишечный тракт, легких, урогенитальный тракт и т. д.), а также на межклеточный матрикс (период обновления которого в среднем тоже можно принять за 10 сут) и на «окостеневшую» часть скелета. Остальное — это клетки «в чистом виде». В указанном выше расчете (проведенном по наиболее длительным срокам полураспада) формально полное, усредненно суммарное обновление происходит за 10 дней. Формально потому, что за 10 дней часть макромолекул может и не распадаться, а другие распадутся и ресинтезируются по несколько раз. Но если оценивать процесс опять же только абстрактно-интегрально, по мономерам идущих на синтез полимеров и высвобождающихся при их распаде, то мы и получим формальное, полное обновление за 10 дней. Поскольку же оценка идет именно по общей мощности самообновления, то только обобщенная формальная интеграция и может характеризовать такой процесс. И получается, что за 75 лет жизни на уровне внутриклеточного содержимого (еще раз оговоримся — без учета того, что происходит с ДНК) человек обновляется примерно 2740 раз! Две тысячи семьсот сорок раз индивид, доживший до 75 лет, полностью исчезает и вновь воссоздается на уровне внутриклеточного содержимого. Никакой феникс и в подметки не годится человеку по эффективности и скорости самовоссоздания.

...Для оценки темпов обновления плотных тканей требуются очень существенные усреднения. Клетки разных тканей обновляются в норме (т. е. без внешних повреждений, стрессов, инфекций и т. д.) в очень широком диапазоне. Клетки поверхностного эпителия тонкого кишечника обновляются ежесуточно, а нейроны головного мозга могут вообще иметь время жизни человека. И до недавних пор считалось, что такие клетки, как нервные, сердечной мышцы и многие другие у человека не обновляются вообще. Сегодня показано, что это не так. Но показано только принципиально (хотя и на реальных примерах). Оценить повседневную скорость таких замен пока невозможно. Но и сам факт замен даже таких клеток, незаменяемость которых вошла в народные афоризмы, показывает, что обновляется все! Для клеток же соединительной ткани (а они составляют значительную часть всех органов) обновление весьма значительное. Весьма существенно оно и для эпителия и не только тонкого кишечника, но и легких, кожи и т. д. Поэтому очень приближенно (и усредненно по всем клеткам всего организма) можно оценить время полужизни его клеток в 1 месяц. Сразу оговоримся — усредненно.

...Попробуйте представить себе 23 дубля гигантских линейных нитей ДНК общим размером примерно 7 млрд п. н. и общей длиной более чем в 1,5 м; размещенных в сфере с диаметром, эквивалентным нескольким десяткам тысяч диаметров одного атома водорода, и с суммарным объемом (по порядку величины) несколько сотен кубических микрометров (т. е. в объеме меньше одной миллиардной доли 1 см3) ; в сфере, которая ограничена мембраной, не допускающей выхода всей этой ДНК (функционирующей и обрабатываемой массой ферментов) за пределы ничтожного объема, в которой все должно происходить с высочайшей скоростью. ДНК, которая только полуторами процента своего материального объема кодирует то, что представляет собой венец творения вообще и читающий эти строки в том числе; ДНК, которая на 10—20 % состоит из повторов разных размеров и разных ориентации; ДНК, которая на 10—20 % состоит из остатков ретровирусов; ДНК, которая на 70 % состоит из реальных и потенциальных мобильных элементов; ДНК, которая кодирует разнообразнейшие нуклеазы, ревертазы, топоизомеразы, рекомбиназы, трансформазы и прочие ферменты деградации, деструкции и дестабилизации генома.
Представьте себе, что это имеется во всех ~ 5-Ю1 3 клетках каждого индивидуума на протяжении всех лет его жизни, и Вы поймете, что такое никогда, нигде, ни при каких условиях существовать не может и не сможет. А если Вам не хватит фантазии, попробуйте изготовить рекомбинантную молекулу ДНК, содержащую хотя бы по 3—4 прямых и столько же инвертированных идентичных повторов средней протяженности, между которыми локализованы структурные гены, и ввести ее в клетку. И убедиться на собственном опыте, что на выходе, т. е. в клонах, подобное существовать не будет. Такая ДНК развалится, рекомбинирует, перестроится уже при первых делениях клеток, не дав на выходе ни одного клона с аналогичной структурой. Это всего-то при 3—4 парах повторов.

По проведенным оценкам, не менее 70 % генома человека в структурном отношении представляют собой потенциальные (т. е. готовые и только ждущие соответствующих молекулярных команд) мобильные элементы [28] . Но и сами структурные гены блочны. Их экзонно-интронная структура позволяет им рекомбинировать уже готовыми для такой рекомбинации частями. Получается, что по своей структуре весь геном может быть естественным путем за счет самых что ни есть природных событий разобран на отдельные гены (и даже их части) , перебран и опять собран. >>>

Кордюм В. "Наша «шагреневая кожа» — это наша проблема. Нам ее и решать." 2003.
http://scholar.google.com/scholar_host?q=info:KntQdlJYBFYJ:scholar.google.com/&output=viewport&pg=3&hl=en&as_sdt=0,5#P3,M1

<<<Анализ истории представлений о структуре генома показывает весьма любопытную особенность нашего процесса познания нового. Первыми объектами, приемлемыми для детального изучения в этом направлении, были бактериофаги. Тщательное определение их геномов (доступными в то время методами генетического анализа) позволило составить первые карты и как само собой разумеющееся, абсолютно очевидное, было принято тесное расположение генов. Понятие межгенного пробольшое количество «просто так» находящихся нуклеотидов между генами допускалось. Но не более того. Генетический анализ бактерий (следующий по доступности и времени изучения объект) подтверждал такие представления. И знаменитые постулаты молекулярной биологии того времени типа «что справедливо для Escherichia coli, справедливо и для слона», а также «между королями и капустой на молекулярном уровне нет принципи­альных различий» были возведены в абсолют. Сомневающиеся с презрением объявлялись закоренелыми ретроградами и тупыми невеждами. Но, как и положено, при взрослении самоуверенность и безапелляционность раннего детства молекулярной биологии и молекулярной генетики прошли. Была открыта информационная прерывистость генов высших эукариот. После очень кратковременного удивления и замешательства все в очередной раз стало «совершенно очевидным». ...И о ранее «абсолютно очевидной» концепции Бидла — «один ген — один белок» тихо и незаметно забыли.
Tags: biology2, books2
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 14 comments