Премия по физиологии или медицине 2024
(окончание, начало - тут)
Почему у кошки родятся только котята? и почему среди них нет двух одинаковых? Сегодня на оба вопроса даже ребенок знает ответ: дело в передаче по наследству генов. В генах записана вся информация обо всех белках, которые нужны чтобы с нуля сделать котенка, и эти гены несколько различаются у двух котят -- и соответственно различаются белки, которые работают в их органах и тканях.
А еще: жизнь котенка начинается с одной клетки. Клетки делятся пополам и еще пополам, и так много раз. При каждом делении все гены удваиваются, в каждой клетке котенка есть все его гены. Но как получается, что какие-то клетки образуют глаз, какие-то мозг, а какие-то – хвост? Понятно, что в разных клетках и органах должны работать разные белки. Но как регулируется этот процесс?
Именно в этой области сделали открытие два лауреата этого года, Виктор Эмброс и Джери Равкун. Это захватывающая история и я надеюсь написать о ней подробнее. Но для короткого сообщения, я хочу выделить одну философскую часть. МикроРНК, которую открыли эти ученые - это такая система тонко настроенных … выключателей (!) которые запрещают работу каких-то белков в конкретных клетках. Сначала эти выключатели нашли у одного червя, на котором они работали -- но мир встретил это открытие ледяным молчанием, потому что всем показалось, что это какой-то экзотический пример.
А в следующие годы микроРНК нашли почти у всех организмов на Земле, и ученым открылась поразительная картина. Судя по всему, вообще вся многоклеточная жизнь на этой планете стала возможной лишь потому, что появились эти выключатели, сотни миллионов лет назад. Только благодаря им можно настроить систему из большого количества клеток так, чтобы каждая выполняла свою работу. Ключевой инструмент – запрет на работу каких-то белков. И чем сложнее устроены животные, тем больше в их генах записано разных выключателей, микроРНК. У млекопитающих больше разных выключателей, чем у рыб, а у людей -- больше чем у всех других животных.
Это довольно дорогостоящая и не очень рациональная система, потому что дешевле и разумнее было бы регулировать при помощи ВКЛЮЧАТЕЛЕЙ, а не выключателей. На самом деле, включатели тоже есть, но живые системы всегда работают на балансе этих двух процессов. И да, это дороговато -- но эволюция работает на коленке, из палочек и веревочек, часто имея дело с нагромождением последствий прошлых не самых рациональных решений, и весь этот ворох тянется в череде поколений и очень зависит от выключателей.
Поскольку премия за медицину, в этом месте надо обязательно сказать, что ученые надеются разработать лекарства, которые работали бы на принципе этих же выключателей. Пока что самое главное для медицины: поломка этих самых “выключателей” часто приводит к раку, и это открытие поможет нам бороться с раком.
