Мы публикуем стенограммупередачи «Наука 2.0» – совместного проекта информационно-аналитического канала«Полит.ру» и радиостанции «Вести FM». Гость передачи – доктор биологическихнаук, заведующий лабораторией Института молекулярной генетики РАН, профессорУниверситета Ратгерса (США) Константин Северинов. Услышать нас можнокаждую субботу после 23:00 на волне 97,6 FM.
Анатолий Кузичев: «Наука 2.0» в эфире радиостанции «Вести FM». Напомню, что этосовместный проект с порталом «Полит.ру». От «Полит.ру» здесь Борис Долгин иДмитрий Ицкович, от радиостанции «Вести FM» -Анатолий Кузичев. Во второй раз подряд наш гость - КонстантинСеверинов, доктор биологических наук, зав.лабораторией Института молекулярнойгенетики РАН, профессор Университета Ратгерса США. В прошлый раз мыразговаривали об устройстве науки, о том, как нам обустроить российскую науку ипочти это придумали.
Как-то втелевизионной версии программы «Наука 2.0» наш гость сказал, что планета количественнопринадлежит вовсе не нам, а бактериям. Продолжим разговор про бактерии. Как онисебя чувствовали в летнюю жару, от которой мы все так страдали?
Константин Северинов: Это вообще интересно, как живой организм, ане только бактерии, адаптируется к изменениям температуры.
А.К.: Вот такой живой организм как Дима Ицкович - не очень хорошо.
Дмитрий Ицкович: Нет, я как раз прекрасно. У меня есть рецепт –я в баню хожу, и отлично себя чувствую.
К.С.: А теперь представьте, что происходит внутри, на клеточномуровне. Одно дело, что вообще как-то тяжело, а у кого-то, не дай бог, сердечныйприступ. Но все это, в конечном счете, реализуется на уровне отдельных клеток. Даи на уровне бактерий это удобно смотреть. Выясняется, что механизмы эти оченьконсервативные.
Д.И.: То есть наши клетки ведут себя точно так же, как отдельныебактерии?
К.С.: Нет, просто наши клетки и бактерии имеют общий эволюционныйкорень, они все произошли от одного предка. И когда жизнь только возникла,самое страшное, что может произойти с живым организмом – это резкое изменениетемпературы. В любую сторону.
И те механизмы, которыевыработала жизнь, которые позволяют им бороться, как-то адаптироваться к изменениямтемпературы, они общие. Консервативные – это значит, что очень старые, возникликогда-то очень давно. Это есть и у меня, и у вас, и у бактерий. В случаеадаптации к высокой температуре – это именно так.
Д.И.: Клименко говорил, что коридор колебаний среднегодовойтемпературы восемь градусов. В общем, это то, что биота выдерживает.
К.С.: Нет, например, для кишечной палочки, которая живет у нас вкишечнике и привыкла к 36,6 градусам, реальный температурный режим, в которомона может жить – от 12 до 50 градусов, то есть очень широкий.
Д.И.: Где ж она таких людей-то находит?
К.С.: Кишечная палочка живет в нас, но иногда она попадает, прошупрощения, наружу, где средняя годовая температура по планете – 12 градусов.
Д.И.: Про это я вам и говорил, что у нас коридор колебаний среднейтемпературы – 8 градусов.
К.С.: А попав наружу, ей ведь нужно как то выжить.
А.К.: Если в Якутии она наружу попадает – то все. Да?
К.С.: Тоже не так, есть способы выживания. Основной посыл в том,что поскольку на Земле есть крупные колебания температуры, большинствосвободноживущих форм научились как-то с этим бороться. Теплокровные животные вроденас с вами научились с этим бороться, сделав внутреннюю температуру более илименее постоянной. И тогда проблема до некоторой степени решается. Хотя когда унас возникает какое-то воспаление, повышается температура, у нас тоже возникаетто, что называется тепловым шоком. Повышение температуры выше физиологической –это тепловой шок, понижение температуры - это холодовой шок. И то и другое – это стресс для клетки, и с тем и сдругим стрессом клетки борются. Если они не могут с ним бороться, они умрут. И тогдаконец истории. Тепловой шок, что для нас актуально, связан с денатурациейбелков. Это чуть-чуть похоже на то, когда вы варите яйцо.
Д.И.: Не чуть-чуть, а очень похоже.
К.С.: Так вот, белок, который мы едим, когда яйцо сварили – этоденатурированный, свернувшийся белок. У ученых это называется денатурация, тоесть свернувшийся до некоторой степени. В клетке в нормальных условиях всебелки, молекулы белков собраны, как бы свернуты каким-то специальным образом, ивсе эти белки – некие молекулярные машины. Все они что-то такое делают,выполняют какие-то важные биохимические функции. Но все эти белки, когда онисвернуты или собраны – это состояние не постоянное. И если температуручуть-чуть повысить, то белки начинают денатурировать, как яйцо вариться. Этоочень плохая новость для клетки. И повышение количества денатурированныхбелков внутри клетки является сигналомтеплового шока.
Д.И.: Они могут обратно разденатурироваться?
К.С.: Сами по себе не могут, но есть специальные белки, которыеназываются «белки теплового шока» или шаперонины. Шаперонин – это то, что тебясворачивает обратно. В chape приводит.
Д.И.: То есть может вареное яйцо сделать опять сырым?
К.С.: Да.
Д.И.: Например, тебе жена говорит: «Иди, Толя свари, пожалуйста,яйцо «в мешочек», а ты переварил». Раз туда шейп!
К.С.: Это есть и у нас, и у бактерий. У нас у всех, у всего живогосовершенно один и тот же механизм ответа на тепловой шок. Более того, убактерий, которые живут на Камчатке в 65 градусной воде, тоже бывает тепловойшок - когда их поместишь в воду 75-градусную. Дело только в дельте, разницетемператур. А ответ всегда один и тот же – от повышенной температуры белкиначинают денатурировать, терять свою правильую форму. В ответ клеткаиндуцирует, то есть начинает производить специальные белки – шаперонины – белкитеплового шока, которые белки обратно сворачивают. Сворачивают они их оченьинтересно. Белки теплового шока – это такая «бочка» с дыркой внутри. И каждыйбелок, который денатурировался, протягивается через эту бочку, разворачиваетсясовсем, и выходит наружу, как в «Коньке-Горбунке», новый, красивый и хороший. Поэтомуон опять может работать. Раньше, когда он денатурировал, он и работать не мог,не мог выполнять биохимическую функцию, дыхание, что угодно.
Д.И.: Вопрос: жила себе бактерия прекрасно при температуре 65ºС,потом вдруг 75 ºС.
К.С.: У нее есть выбор: или умереть, потому что в ней в результатетакого изменения физических условий белки начали денатурировать, или выжить. Ведьто, что работало, теперь не работает - частично сварено.
Д.И.: Она, значит, выделяет такую «бочку», мастерскую, черезкоторую протягивает эти белки, и они опять начинают работать. А температурапродолжает быть 75ºС?
К.С.: Да, но «бочек» теперь там много уже.
Д.И.: Они постоянно их чинят.
К.С.: Самый интересный вопрос: откуда «бочки» взялись?
Д.И.: То есть дальше эта бактерия будет долго жить при 75 ºС? Этовопрос для нас. Если у нас в Москве теперь всегда будет 40 ºС – долго ли мыпроживем?
К.С.: Ответ более сложный. Если вы посмотрите на клетки, то онивсегда растут, делятся бинарно, растут с какой-то скоростью. При нормальнойфизиологической температуре они делятся и делятся, и всем хорошо. Теперь вы их перевелина высокую температуру, им стало плохо и перво-наперво они прекращают расти.Есть довольно длительный период, он называется периодом акклимации, когда онипытаются понять, что же им теперь делать. Именно в это время производятся эти «бочки»,которые будут чинить.
А.К.: А кем производится?
К.С.: Той же самой клеткой. Интересный вопрос как это происходит. Апосле того, как достаточное количество этих шаперониновых «бочек» сделаны, иони все починили, вы достигли некого нового равновесия. Белки денатурируют, потомопять собираются в норму, и клетка продолжает расти.
Д.И.: Уже при 75 ºС?
К.С.: Да, есть исходный, нормальный рост, потом акклимация, а потомвсе будет хорошо.
А.К.: А период акклимации какой?
К.С.: Он сравним со временем деления клеток.
Д.И.: Я думал, что какой-нибудь серьезный научный ответ мы получим,а нам говорят так: либо умрете, либо акклиматизируетесь.
К.С.: Нет, нет, нет. Зависит от того, быстро ли вы накопите этисамые белки теплового шока. Если вам сейчас плохо, возможно у вас они простоеще не накопились.
А.К.: Дима, в начале ты пошутил про баню, а сам как клеткапоступаешь.
К.С.: Кстати говоря, к вопросу о бане: точно так же клетки борютсясо спиртом.
Д.И.: А что с ним бороться?
К.С.: Подождите, в 1980-х годах была грандиозная загадка: есливзять бактериальные клетки или дрожжевые клетки и начать их травить. Их можнотравить, например, подняв температуру, а можно травить, добавив спирт в ихкультуру, а можно травить, добавив какой-то яд. Первое, что клетки делают – онипрекращают расти, то есть попадают в период акклимации. Потом вы видите, чтоэти клетки как безумные начинают производить всего два или три белка – этобелки теплового шока, компоненты вот этой «бочки». А потом все хорошо, и ониопять начали расти. Почему так происходит? Потому что самые разные внешниевоздействия имеют один и тот же эффект, они просто денатурируют клеточныебелки. То есть спирт и повышение температуры в этом смысле одно и тоже. А потомпросто идет гомеостатический механизм, который опять приводит вас в норму.
Д.И.: Не понял рекомендацию со спиртом. С баней понял, со спиртомне понял. Так надо спирт в жару?
А.К.: Нет.
Борис Долгин: Хорошо, температура вернулась, что происходит дальше?
К.С.: Если все пошло вниз, то вы забыли все это дело, но какое-токоличество времени у вас количество белков теплового шока все равно будетоставаться повышенным. Поэтому повторное повышение температуры позволит вамлегче адаптироваться. Это как с ядами. Были средневековые рецепты, как боротьсяс отравлением: приучаться к мышьяку и так далее. Вы просто повышаетерепарационный потенциал клетки, потому что у вас увеличивается количествоспециальных машинок, которые все это чинят.
Д.И.: Про машинки: где их взять?
Б.Д.: И откуда они вообще взялись?
К.С.: Ну а как вообще мерить температуру? Должен быть термометр.Термометром является разрушение, денатурация белков. Это отличный встроенныйвнутренний термометр. То, что я вам сейчас рассказал, предполагает, что уклетки должен быть какой-то адаптивный ответ, позволяющий резко увеличитьпроизводство белков теплового шока, компонентов этой «бочки». Но это происходиттолько тогда, когда температура повышается. Потому что если температура низкая,то вам это не нужно.
Возникаетвопрос: как это работает? Над этим люди думали, наверное, лет 15, масса людейэтим занималась, и механизм оказался исключительно интересным. Даже неинтересный, а элегантный. Вообще все, что эволюция отобрала, всегда оченьэлегантное, такое простенькое. Все это работает так, что на нормальной, наобычной температуре белки теплового шока, компоненты «бочки» просто непроизводятся. Их нет вообще. Не производятся они потому, что есть ингибитор ихсинтеза.
Д.И.: Ингибитор - не помню что такое.
К.С.: Замедлитель. Есть нечто, что не дает им работать. Этотингибитор и является до некоторой степени термометром, потому что этотингибитор первый …
Д.И.: Он первый сворачивается?
К.С.: Да! Смотрите, какой вы умный! Он действительно первымсворачивается, денатурирует. Представляете, какая красивая идея? Он сделан так,что он самый, самый чувствительный. Это такой переключатель электрической сети,который все включает. Как только вы подняли температуру выше какого-то предела,первое, что происходит…
Д.И.: Похоже на пробки.
К.С.: Да, первое, что происходит – это ингибитор денатурирует,потому что он таким образом меряет температуру. За счет этого начинаютпроизводиться, как бешеные, эти самые компоненты «бочечки»… А потом всеначинает собираться, собираться, собираться. А когда температура понижается, тоингибитор возвращается в нормальное состояние …
Б.Д: То есть его очередь – последняя?
К.С.: Его те же «бочки» чинят в итоге. Сначала ведь ингибиторамало, а когда температура высокая, денатурированных белков очень много. Поэтому«бочки» не знают, что они чинят. Они чинят все подряд. Но когда они все болееили менее починили, то этот ингибитор тоже починился. Они тем самым сами себявыключают. Это система обратной связи. Она очень простая, и это изобретенныйклеточный термометр, который позволяет нам бороться с температурой.
А.К.: Интересно. А зачем еще все это нужно - то, что вы знаете иговорите?
К.С.: Во-первых, это красиво.
Д.И.: Мы людей сейчас развлекли во как!
А.К.: И нас тоже. Это действительно очень интересно и оченькрасиво.
Д.И.: Ситуация выглядит следующим образом: все белки производятся,грубо говоря, всегда, кроме тех, которые на этот момент заблокированы?
К.С.: Да, а потом проблема в том, что когда что-то изменилось, какдифференциально включить именно эти белки, и как сделать это по возможностипросто? Потому что если система будет очень сложная, как-нибудь сломается иличто-то еще произойдет. А эта система внутренне запрограммирована. Потому чторегулятор, или ингибитор и есть температурный сенсор. Если про это подумать,посадить инженера и заняться этим делом, он бы почти наверняка что-нибудь именнотакое и придумал, в какой-нибудь термопаре и прочее. Пошел столбик ртути расти,дорос до чего-то - контакт какой-то организовался и все пошло.
А.К.: Это все очень интересно. Давайте свяжем это с нашим прошлымразговором относительно того, зачем нужна наук». Вот какой-нибудь талантливый,скажем я, организатор науки, у которого большой бюджет, говорит...
К.С.: Вы помните, что самое главное – бюджет должен быть?
А.К.: «Бочки» – во! Ингибиторы – вообще обалдеть…
Д.И.: Спирт, реакции, все, что мы так любим.
А.К.: Но зачем тебе деньги для всего этого. Костя, что ты будешь сэтим делать? Для чего это?
К.С.: Первое. Есть довольно большая проблема с производствомцелевых белков в биотехнологии. Что это означает? Вы делаете некую трансгеннуюклетку: вот у вас есть клетка и она производит массу всего, но вы хотите, чтобыона производила что-то особенное, нужное только вам.
Б.Д.: Для этого нужно настроить механизм включения - выключенияименно нужного, избирательного.
К.С.: Я знаю и говорю вам, как талантливому организатору науки,такой способ. Ведь есть эти белки теплового шока - компоненты этой самой «бочки»,у них есть такая регуляция, которая позволяет простым повышением температурыпривести к тому, что эти белки будут синтезироваться в огромных количествах.Значит, тот механизм, который я вам описал, позволяет мне теперь производитькакой-то целевой, очень нужный белок. Например, интерферон или что-нибудьтакое, фактор роста, просто совместив регуляторную систему активации за счеттеплового шока, подведя туда уже другой ген. Уже у меня не «бочки» будутпроизводиться. Точнее, вместе с «бочками» будет производиться еще какой-тоцелевой белок.
Это будетхорошо, потому что это дешевая система: вы растите, ферментируя, какую-нибудькультуру клеток. Подняли чуть-чуть температуру, и если до этого у нее ничего непроизводилось, тут начинает производиться целевой продукт. Второй вариант. Подавляющеебольшинство белков, которые производятся в биотехнологии, а их производят много,и они тогда плохо сворачиваются. А несвернутый белок – это не работающий белок.Антитела или какие-то факторы роста, масса белков, которые мы используем,которые нужны в фармакологии, должны быть правильно свернуты. Это очень большаяпроблема.
Выясняется,что в клетке все устроено эволюционно. Когда белка производится столько,сколько надо, он сворачивается хорошо. А когда белка производится очень много,а нам нужно много для нашей практической деятельности, выясняется, что онпроизводится плохо. Причина, вот какая, я вам несколько наврал. Эти «бочки»всегда присутствуют, просто их обычно очень мало, потому что вообще всегда,когда белок производится, а производится он на рибосоме, это такая специальнаяфабрика. Так вот, на этой рибосоме белки сворачиваются правильным образом,поэтому и называются шапероны, за счет присутствия белков теплового шока. Ноэта функция не связанная с теплом, она с другими вещами связана.
А.К.: И тут организатор науки заскучал.
К.С: Нет, подождите. Я, зная про то, как это работает, могуорганизовать не только простые системы, когда можно производить белок, но итак, чтобы производить его хорошим, чтобы он был правильный, свернутый,функциональный.
А.К.: Оживился.
К.С.: Это тоже хорошо. Третье, выясняется, что сейчас на белкитеплового шока есть масса терапий, и их самих используют в качестве терапии прираке и так далее, что тоже оказалось полезным.
Д.И.: То есть ими можно чинить белки, которые ломаются?
К.С.: Да. В принципе, если придумать некую систему как чинить невсе белки, а только какие-то, избирательно, то вы вообще будете королем. У васвсе будет совершенно замечательно. Масса болезней связана с тем, что что-топроизошло не так, как надо. Например, Альцгеймер – это как раз болезнь сверткибелка. Какой-то белок, который обычно у нас плавал в качестве единичной молекулы,и все было хорошо, вдруг начинает образовывать такие фибриллы, такие длинныекак канаты молекулярные, и в результате у нас образуются характерные бляшки альцгеймеровские,а потом теряется память. Но очень может быть (и в принципе используется)терапия с heat-shock белкамитеплового шока. Делаются попытки использовать это для лечения болезни Паркинсона.
Вообще говоря,есть общий способ чинить белки. Всякую болезнь, связанную с нарушением функции белков,можно лечить таким образом. А болезней таких масса. Это исключительноинтересная фундаментальная наука, она позволяет даже на каком-то простомпримере почувствовать, какую-то красоту, какую-то самодостаточность этойфундаментальной науки. Но безусловно есть и практические выходы.
Д.И.: Хорошо, но это были, как вы выразились, клетки?
К.С.: Бактерии. У нас у всех то же самое.
А.К.: То же самое?
К.С.: Да-да, в том-то и дело. Это то, что возникло очень давно, а разоно так хорошо работает, другого и не надо.
Д.И: И эта «бочка», она универсальна, она во всех клеткаходинакова?
К.С.: Она очень похожа. У нас с вами и у шимпанзе белки, в общем,очень похожие, но не совсем. Какая-то разница есть.
Д.И.: Но можно взять эту самую «бочку»у шимпанзе и починить человеческую?
К.С.: В принципе, да. На уровне пробирки, безусловно, можно. Это всвое время была безумная загадка – люди взяли кишечную палочку, а другой кто-тоизучал клетку раковую - Хиля клетку. И почему-то и тот и другой ученый, ничего незная друг о друге, подняли температуру, а потом смотрят, что происходит склеткой. И они видят: Батюшки светы! Все остановилось, но вот четыре белкапроизводятся в огромных количествах, а потом все опять стало нормально. Ивыясняется, что и у этой раковой клетки, и у кишечной палочки одни и те жебелки, в общем-то, производятся. Можно показать, что они похожие. И все ходили,чесали репу и думали: ну что же это такое - все-таки такие разные клетки, все уних такое разное, и как они на все это так одинаково реагируют? А теперь этовыяснилось.
А.К.: А сколько на планете видов бактерий?
К.С.: Сколько звезд на небе. Сложно ответить.
А.К.: Про количество видов. Или каждая бактерия и есть вид?
К.С.: Нет, нет. У них нет определения вида. Миша Гельфанд здесьвыступал, по-моему, он про это говорил. У них определение вида несколькоколичественное. Если у вас ДНК идентична с другой бактерией на 97% или больше,то принято считать, что это один и тот же вид. Но с другой стороны, та жекишечная палочка, будучи одним и тем же видом, может различаться по размеругенома почти в два раза. То есть лабораторный зверь, как в зоопарке живет, подназванием кишечная палочка, у нее геном 2 млн. пар оснований. А есть такойстрашный, в госпиталях выделяют, тоже кишечная палочка, которая приводит кстрашным кишечным расстройствам и может даже привести к смерти.
Д.И.: Как ее зовут?
А.К.: Будешь теперь избегать ее?
Д.И.: На всякий случай, надо знать.
К.С.: У них есть масса всяких интересных вариантов. У нее геном вдва раза больше, почти 4 млн. пар оснований - и то и другое - кишечная палочка.
А.К.: Я помню, вы собирались сверлить какое-то озеро.
К.С.: Да, в этом году, к сожалению, не будут озеро сверлить. Мыдумали, что мы туда поедем, но там возникли технические проблемы.
Б.Д.: В Антарктиде?
К.С.: В Антарктиде. Озеро Восток.
А.К.: А расскажите нашим слушателям, кто не смотрел телевизионнуюпрограмму, зачем вы ее сверлить собрались?
К.С.: Это как машина времени. Есть на нашей планете под четырехкилометровой толщей льда в Антарктиде огромное озеро. Не замерзшее. Такая оченьбольшая линза воды, а наверху над этим льдом стоит станция «Восток» Российской антарктическойэкспедиции. И эти 4 км.сверлили на протяжении 15 лет, а сейчас остановились в 50 метрах от линзы этогоозера. А это озеро не сообщалось с атмосферой минимум миллион лет, а скореевсего больше.
Б.Д.: То есть должно было сохранить в себе состоянии…
К.С.: Вы читали «Затерянный мир» Конан-Дойля? Как там профессор Челленджерв Бразилию поехал, а там динозавры. Вот это очень похоже.
Д.И.: А не замерзло оно почему?
К.С.: Там тепло снизу идет. Там уже материк.
А.К.: А что вы надеетесь найти?
К.С.: Возможно, я плохой ученный…Знаете, «плохой физик и плохаяжена», я не знаю. Мне интересно. Я хочу что-то найти, а что, я не знаю.
Б.Д.: Грубо говоря, вы хотите там найти то состояние ситуации сбактериями, которая была тогда.
К.С.: Я хотел бы это сделать. Я хотел бы сравнить бактерии, которыеесть там с ныне существующими формами. Посмотреть, есть ли какие-то отличия.Если там, вообще есть бактерии, конечно. У меня есть некая идея, которую яхотел бы проверить. Вкратце такая: в 1950-х годах стали очень широко использоватьантибиотики, и вдруг оказалось, что те болезни, которые, казалось, мы вылечим инавсегда победим, например, туберкулез, и действительно стали сходить на нет,они возникли опять. Причем возникли в очень неприятной форме, которая называется«множественная антибиотикоустойчивость». Бактерии вдруг стали устойчивы к темантибиотикам, которыми их до недавних пор лечили.
Д.И.: Тоже, наверное, «бочками» лечат?
К.С.: Всякими да. И очень может быть, что через 20-30 лет мы,наконец-то, найдем способ лечить людей от рака, но они все у нас умрут отпоноса, какого-нибудь, вызванного кишечной палочкой. Потому что все бактериистанут устойчивыми к антибиотикам. Антибиотикоустойчивость распространилась повсему миру как пожар. Действительно, за несколько лет вдруг оказалось, что и вРосси, и в Америке, и в Японии вдруг все бактерии стали такими.
А.К.: А как они передают это друг другу?
К.С.: Это интересный вопрос. 1950-е годы - это было времяраспространения дешевого транспорта – самолета, гражданской авиации. Одна източек зрения была, что просто все летают и передают. С точки зренияпрактической, например, когда был весь этот шум по поводу птичьего или свиногогриппа, я уж не помню какого, я прилетал сюда из Америки. Тут же наш самолетоткатывали куда-то и у всех измеряли температуру, чтобы мы какую-нибудь дряньсюда не привезли. Это практическая мера здравоохранения или эпидемиологическогоконтроля, вызванного такой точкой зрения, что лекарства, какие-то вирусы илипатогенные организмы просто завозятся откуда-то. Они где-то есть, а потом ихпросто завезли.
Но есть другаяточка зрения. Возвращаясь к тому, откуда взялись антибиотикоустойчивые бактерии.Возможно, они были всегда, и, скажем так, летали. Показано, что многие видыснега, снежинки, собственно кристаллы снега индуцируются бактерией, котораясидела там где-то в облаке, и вокруг нее стал расти этот замечательныйкристалл.
Д.И.: То есть это одежда бактерии? Снегурочки!
К.С.: Да, Снегурочки.
Д.И.: Теперь, я знаю, что такое Снегурочка.
К.С.: Если редкие формы антибиотикоустойчивых бактерий всегда были,то потом мы их фактически отобрали, начав пользоваться антибиотикамиодновременно и в Японии, и в России, и в США, но никакого собственно переносане было. Вернее перенос был глобальный - в масштабах всей планеты, и он продолжается.А мы есть – это та среда, в которой эти бактерии живут, и мы их там отбираем.Очевидно, что такой взгляд на вещи показывает, что никаких самолетов не надоконтролировать. Ни при чем они совсем.
К чему я всеэто говорю? Если бы можно было получить действительно древние, свободные отзаражения формы бактерий, жившие миллион лет назад, было бы очень интереснопосмотреть, есть ли у них там генная устойчивость к антибиотикам. Потому что ужтогда точно ни врачей, ни больниц, не было. А сделать это довольно просто. Этопочти что естественный результат. Ведь антибиотики тоже производят бактерии, ониих производили за миллионы лет до того, как возникли люди или, тем более, того,как мы их стали использовать в практических целях. Для бактерий антибиотики –это способ общаться друг с другом, это химические сигналы. И феромоны. Они,действительно, должны быть к ним устойчивыми, гены всегда эти есть. Но в этомгоду этого бурения не будет.
А.К.: Жаль.
Б.Д.: А когда это будет?
К.С.: Возможно, в следующем году.
Б.Д.: А кто организует экспедицию?
К.С.: Российская антарктическая экспедиция. Есть такой замечательныйинститут в Питере - Институт Арктики и Антарктики Росгидромета. У них естькораблик «Академик Федоров», такой красный, он ездит и в Антарктику, и вАрктику. У них есть самолет, у них есть масса всего, и они поддерживаютогромное хозяйство, которое Советский Союз начал делать еще в 1950-х годах. Всеэти станции.
А.К.: Константин, я боюсь вас обидеть, но я правильно понимаю, чтовы занимаетесь молекулярной генетикой?
К.С.: Знаете, все эти названия существуют только в списке ВАКа. Естьтакая организация, у них есть список специальностей. Если вы меня спросите, чтотакое молекулярная генетика и как она отличается от молекулярной биологии и донекоторой степени биохимии и вирусологии,биотехнологии, мне будет очень сложно сказать. Но я профессор молекулярнойгенетики, да.
А.К.: А доктор биологических наук?
К.С.: Да, по специальности «молекулярная генетика».
А.К: Я хотел спросить про передний край этой самой молекулярнойгенетики, есть ли он?
К.С.: Четкого края нет. Это очень широкая область.
А.К.: Направление общее – куда?…
Д.И.: Куда дует?
К.С.: К вопросу о молекулярной генетике. Сейчас возникла новаяконцепция, связанная с грандиозными техническими сдвигами, которые произошли впоследние 10 лет. В частности с секвенированием, способностью очень быстро определятьочень большое количество последовательностей ДНК. И с некоторыми другими,например, с масспектрометрией. Да множество есть всяких новых технологическихпрорывов, которые приводят сейчас к развитию системной биологии.
Считается, чтоесли до недавних пор мы все были такие редукционисты, и каждый из нас выбиралсвою любимую систему, но почти никто не изучал всю систему. Вот я вот вамрассказывал про эти белки теплового шока. Кто-то изучал «бочки», а кто-тотемпературный ответ. На самом деле, большинство людей изучали компоненты «бочки»,потому что сама эта «бочка» состоит из пяти-шести белков. То есть как у КозьмыПрутькова - узкий специалист подобен флюсу. И это была некая вынужденная мера,потому что работать было тяжело, методы были сложные, и невозможно было понять,оценить всю картину. Ведь понятно, что в клетке всё друг с другомвзаимодействует, но само изучение взаимодействия между макромолекулами приводитк каким-то, в конечном счете, интересным физиологическим ответам. Возможностиобъять это все взглядом, понять, не было ли до недавних пор. А сейчас она появилась,и это до некоторой степени связано с этой искусственной клеткой, которуюнедавно сделали. Теперь у нас гораздо больше возможностей делать очень сложныевещи. Злые языки говорят, что при этом качество падает. То есть, если выизучаете одну систему, вы ее можете изучить очень хорошо, а так вы всеобозрели, но…
А.К.: Качества чего?
К.С.: Понимания.
А.К.: Я придумал, я сидел и напряжено размышлял, как использоватьнаше знание о спирте и о …
Д.И.: «Бочках».
К.С.: Зимой, если вы будете пить достаточное количество спирта, товозможно, летом, если вы доживете, вам легче будет перенести жару.
А.К.: Сидит Дима, заходит жена, руки в боки: Ты чем тутзанимаешься? Пьешь? - Нет. К жаре готовлюсь.
Д.И.: «Бочку» тренирую. Полезная наука. Очень полезная вещь.
К.С.: Но можно на это посмотреть и с другой стороны. Жаркое летовас кондиционирует и готовит к тому, чтобы зимой вы могли спокойно пить ихорошо себя при этом чувствовать.
А.К.: Мне кажется, сейчас слушатели нас могут немножечко не такпонять. Мы шутим, что бы вы понимали, друзья.
Б.Д.: Мы не занимаемся пропагандой алкоголизма.
А.К.: Наоборот, потому что все ученые, в том числе КонстантинВикторович, скажут вам, что спасаться от мороза или, тем более от жары, выпивая– это бессмыслица.
К.С.: Это так. Я не очень убедительно это сказал?
А.К.: Да, вы как будто сомневаетесь.
К.С.: Нет, я просто подумал, как бы это могло работать. Ксожалению, у меня мозг так устроен, что я должен сначала подумать, перед темкак сказать.
А.К.: Это да, и наверное, неправильно. У нас на радио все по-другому.Мы говорим, а потом в конце начинаем уже…
Д.И.: Интересно, если человек травится такими вещами, как спирт,еще чем-то, то таким образом действительно себя тренирует?
К.С.: Это действительно так, но надо понимать, например, что если вбылые времена кто-то к стрихнину таким образом приручался, приучался…
Д.И.: Приручался – человек говорит с точки зрения бактерии! Слугастрихнина.
К.С.: Удивительным образом, так как клеточный ответ на все такиестрессы один и тот же, неважно к какому именно стрессу вы себя тренируете. Итакого рода случаи в истории тоже были описаны, когда человек кондиционировалсебя к одному яду, а потом вдруг проявлял удивительную устойчивость и к другим.Потому что система очень общая, и в этом смысле, что температура, что стрихнин,что спирт, что еще что-то такое …
А.К.: То есть получается, ходя регулярно в баню, вы себя такимобразом к стрихнину в том числе тренируете?
К.С.: Не вполне так, потому что в бане внутренняя ваша температурае меняется. В основном у вас температура кожи только повышается.
А.К.: Хорошо, регулярно выпивая спирт, вы себя к стрихнину в томчисле тренируете?
К.С.: Вот это более возможно. Или повышая каким-то образом температуру.
А.К.: А каким образом можно повышать температуру?
К.С.: Температура повышается в ответ на воспаление. Этоорганизменный ответ на воспаление. А воспаление вы можете вызвать, вколов себепод кожу какой-нибудь антиген, против которого будет иммунный ответ, но это вам,наверное, не очень будет приятно.
А.К.: Нет, лучше наш классический способ, мне кажется.
Д.И.: А про температуру, которая образуется, в ответ?
К.С.: Это тоже очень интересно. Естественно, повышение нашейтемпературы – это очень сложный эффект, но одна из идей, по-видимому,правильная, совершенно замечательная. Ведь клетки очень умно устроены, славасоздателю, или эволюции. Но если у вас есть, например, какая-то вируснаяинфекция, у вас повышается температура. Одна из причин этого такая. Дело в том,что температура повышается потому, что вирусные белки, белки того вируса,который вас поразил и начинает у вас там размножаться, точно так жеденатурируют, как и все остальное. Вообще говоря, эта частичная денатурацияпредотвращает развитие вирусной инфекции. А дальше вопрос в том, что …
Д.И.: А «бочка» чинит только свои белки?
К.С.: Она имеет преференции, лучше чинит свои, чем вирусные, чтоуже хорошо. Кроме того, время пока у вас повышенная температура, обычно этонеделя где-то, перед тем как у вас все нормально станет, его достаточно, чтобывирус уже дальше не стал размножаться. То есть там некий хитрый баланс идет.
Д.И.: Это известная вещь - если человек болеет и температура приэтом не повышается, то это опаснее, чем повышение температуры.
К.С.: Да, температура – это, в частности, способ борьбы нашегоорганизма с вирусом.Но вирус чувствует повышение температуры следующим образом:белки вируса, необходимые ему для размножения и жизнедеятельности, простоперестают функционировать.
Д.И.: Поэтому врачи и не советуют сбивать температуру, пока она недоходит до какого-то опасного уровня?
К.С.: Да, нам плохо, но ему еще хуже. Таким же образом лечат рак.Когда проводится химиотерапия, используются лекарства, которые не полезныорганизму, но раковым клеткам они не полезны еще больше.
Д.И.: Ну да, или народный способ, который мы все знаем - отпростуды лечиться. Нам, конечно, плохо, а им еще хуже.
А.К.: Меня этот мотив смущает, давайте уж лучше попрощаемся. КонстантинСеверинов был у нас в гостях на протяжении двух программ. Константин, поверьте,будем рады видеть вас у нас еще не раз.
К.С.: Спасибо большое.
А.К.: Доктор биологических наук, зав.лабораторией Института молекулярнойгенетики РАН, профессор Университета Ратгерса в США. Вели программу от «Полит.ру»:Борис Долгин, Дмитрий Ицкович, от радиостанции «Вести.FM» Анатолий Кузичев. Спасибо.
Все: Спасибо.
