Одна из основных проблем нашей современной системы здравоохранения состоит в том, что медики оценивают свои успехи на основании того, насколько хорошо им удается побороть симптомы. Врачи выписывают таблетки для утоления боли, рассасывания опухолей или снижения температуры. Однако подавление симптомов может быть столь же опасным, как и заклеивание приборной панели автомобиля красивыми картинками. Это не решает проблему, но позволяет ее игнорировать — до тех пор, пока машина не сломается. Точно так же и медикаментозная обработка клеток с целью маскировки симптомов всего лишь помогает нам не замечать сигналы об опасности, поступающие от тела.
Мы рассказали о том, как молекулярные переключатели активизируют протеиновые шестерни, которые, в свою очередь, управляют поведением. Теперь главный вопрос, касающийся тайны жизни, можно сформулировать так: «Кто или что оперирует переключателем?» В качестве оператора мы вводим… сигнал.
Сигналы представляют собой факторы среды, которые включают клеточный мотор, приводящий в движение протеиновые шестерни. Сигналы — это материальная и энергетическая информация, составляющая наш мир. Воздух, которым мы дышим, пища, которую едим, люди, к которым прикасаемся, и даже новости, которые слышим, — все это сигналы среды, активирующие движение протеинов и порождающие то или иное поведение. Таким образом, используя здесь слово «среда», мы имеем в виду вообще все — от поверхности нашей кожи и до окраин Вселенной. Наша среда воистину огромна.
Передовая биология, вывод № 2: сигналы из среды побуждают протеины изменять свою форму; из движений, возникающих в результате этого, складываются жизненные функции организма.
Каждый из протеинов реагирует на специфические сигналы из окружающей среды — с безошибочностью замка, который открывается лишь ключом строго определенной формы. При встрече молекулы протеина с соответствующим сигналом среды, молекула изменяет свою форму и, соответственно, движение. Клетка использует эти движения молекул для поддержания активности жизненно важных путей метаболизма — таких как дыхание, пищеварение и сокращение мышц. Протеины передают свое движение клетке, пробуждая ее к жизни.
Мы должны подчеркнуть, что, хотя многочисленные протеиновые пути метаболизма в клетке обеспечивают функционирование жизни, само по себе их наличие еще не порождает жизнь. Они лишь обеспечивают ее благодаря точной координации и регуляции их деятельности. Регулирующим механизмом, координирующим многочисленные жизнеобразующие пути метаболизма клетки, является так называемый клеточный мозг.
Но… где же он расположен? Вопреки тому, что вы, вероятно, знаете, клеточный мозг находится не в генах. Возможно, вы помните из школьного или университетского курса биологии, что центром» или мозгом, клетки считают самый большой ее органоид — ядро. Поскольку гены содержатся в ядре и считалось, что именно они управляют жизненными процессами, ученые выдвинули следующее допущение: именно эта органелла и представляет собой мозг клетки. Учитывая то, что допущения как таковые — штука не очень надежная, мы должны поставить под вопрос правильность таких представлений.
Уже 80 лет назад были опубликованы результаты экспериментов, дающие основание усомниться в том, что именно гены играют в клетках роль мозга. Когда у живого организма удаляют его мозг (например, отрубают голову курице), он погибает. Но если удалить ядро у клетки (этот процесс называется энуклеацией), клетка выживает, причем многие клетки способны прожить без генов два месяца и больше! Фактически клетка, подвергшаяся энуклеации, продолжает нормально функционировать до тех пор, пока у нее не возникает потребность заменить те или иные свои протеиновые составляющие.