Биология на убежденията

Смятах, че клетките приличат на хората, защото след толкова години зад микроскопа гледах със смирение сложността и силата на привидно простите като анатомия движещи се из петриевата паничка точици. Сигурно в училище сте учили основните съставни части на клетката: ядрото, в което се съдържа генетичната информация, митохондриите, които произвеждат енергия, защитната мембрана на клетката и цитоплазмата, която я изпълва. Но тези на пръв поглед елементарни от анатомична гледна точка клетки представляват всъщност цял един сложен свят; тези умни клетки прилагат технологии, които учените все още не проумяват напълно.
Идеята, която обмислях, че клетките са миниатюрни човешки същества, би се приела като ерес от повечето биолози. Опитът да се обясни природата на нещо, изхождайки от човешкото поведение, се нарича антропоморфизъм. „Истинските" учени смятат антропоморфизма за своеобразно морално прегрешение и не признават учените, които съзнателно го прилагат в работата си.
Въпреки всичко аз вярвах, че имам добро основание да се отклоня от ортодоксалните научни схващания. Биолозите се опитват да натрупат знания, като наблюдават природата и съставят хипотези за това как тя работи. След това измислят експерименти, с които да подлагат на проверка идеите си.
За да формулират хипотеза и да проведат експеримент, учените неизбежно трябва да помислят за това как една клетка или друг жив организъм прекарват живота си. Прилагането на „човешки" решения или човешки поглед при разгадаването на тайните на биологията автоматично навлича върху такива учени обвинението, че използват антропоморфизъм. Откъдето и да се погледне, биологията в известен смисъл се основава на очовечаването на проучваната материя.
Всъщност аз смятам, че негласният запор върху антропоморфизма е отживяла времето си останка от Средновековието, когато църковните власти отричали съществуването на пряка връзка между хората и всички останали Божии творения. Виждам смисъл в това, ако хората се опитват да придадат човешки качества на крушка, радио или джобно ножче, но няма никаква градивна критика в него, ако се използва за живи същества. Ние, хората, сме многоклетъчни организми и би трябвало наследствено да имаме общи поведенчески модели с клетките, от които сме съставени.
Все пак осъзнавам, че е необходимо да промените изцяло възгледите си, за да схванете това сравнение. В исторически план нашите юдео-християнски вярвания са ни накарали да мислим, че ние
сме разумни същества, които са създадени по съвсем различен начин от растенията и животните. Тази гледна точка ни кара да гледаме от високо на по-низшите същества като на неразумни форми на живот; особено на тези от тях, които са на по-ниско еволюционно стъпало.
Ала не бихме могли да сме по-далеч от истината. Когато гледаме на другите хора като на неделими същества или виждаме в огледалото един самостоятелен организъм, в определен смисъл сме прави, или поне погледнато от тази страна. Въпреки това, ако ви смаля до размера на една клетка, за да погледнете тялото си от тази гледна точка, това ще ви даде възможност да видите света по нов начин. Тогава няма да се възприемате като неделим организъм, а като шумно общество от повече от петдесет трилиона отделни клетки.
Докато се забавлявах с идеите си за курса си по хистология, картината, която не излизаше от главата ми, беше една диаграма от енциклопедия, която ползвах като дете. В раздела за хората имаше илюстрация върху седем страници от прозрачна хартия, на всяка от които беше отпечатано едно и също очертание на човешко тяло. На първата страница в очертанието имаше гол мъж. Отгръщайки я, сякаш одирах кожата му и откривах мускулатурата му - картинката, запълваща очертанията на втората страница. Когато прелистех и нея, препокриващите се образи на следващите страници разкриваха пред мен истинска дисекция на човешкото тяло. Разлиствайки ги, виждах поред скелета, мозъка и нервите, кръвоносните съдове и системите на органите.
За курса на Карибите добавих към прозрачните страници още няколко допълнителни слайда, всеки от които илюстриран с клетъчни структури. Повечето от тях се наричат органели,
„миниатюрните органи" на клетката, потопени в пихтиестата цитоплазма. По своите функции органелите могат да се сравнят с тъканите и органите на тялото. Към тях спадат ядрото, което е най- големият органел, митохондриите, апаратът на Голджи и вакуолите. Традиционният подход към този курс е първо да се обърне внимание на тези клетъчни структури, а после да се премине към тъканите и органите на човешкото тяло. Вместо това аз обединих тези два дяла на курса, за да подчертая съвпаденията между хората и клетките.
Учех студентите си, че биохимичните механизми, действащи в системите на клетъчните органели, са по същество едни и същи с тези на човешките органи. Въпреки че хората са съставени от трилиони клетки, аз наблягах върху това, че няма нито една „нова" функция в нашите тела, която вече да не действа в отделната клетка. Всяка еукариотна (съдържаща в себе си ядро) клетка притежава

функции, отговарящи на нашата нервна, храносмилателна, дихателна, отделителна, ендокринна, опорно-двигателна, сърдечно-съдова, репродуктивна система, кожа и дори примитивна имунна система, която използва семейство от подобни на антитела „убиквитинови" протеини.
Освен това разясних на студентите си, че всяка клетка е разумно същество, което може да оцелява самостоятелно, факт, демонстриран от някои учени посредством отделяне на единични клетки от тялото и отглеждането им в подходяща среда. Както ми подсказваше интуицията още в детските ми години, тези умни клетки имат своя цели намерения; те активно издирват такава среда, която да е благоприятна за тяхното оцеляване, и същевременно избягват токсични и враждебни условия. Също като хората, отделните клетки обработват хилядите стимули от микросредата, която населяват. Анализирайки тази информация, клетките подбират адекватни реакции, за да подсигурят оцеляването си.
Отделните клетки са способни също и да се учат от опита си и да трупат клетъчна памет, която предават на поколението си. Например когато дете бива заразено с морбили, идва на помощ млада имунна клетка, за да изгради срещу вируса защитно протеиново антитяло. С този процес клетката трябва да създаде нов ген, който да служи като формула, по която да се изработват антитела срещу морбили.
Първата стъпка в образуването на ген за специфични антитела срещу морбили се извършва в ядрата на младите имунни клетки. В техните гени има огромен брой ДНК сегменти, които закодират информация в протеини с уникални форми. Като обединяват и рекомбинират тези сегменти от ДНК на случаен принцип, имунните клетки създават големи редици от различни гени, всеки от които осигурява уникални по своята форма протеинови антитела. Когато младата имунна клетка произвежда протеиново антитяло, което представлява близко и физическо съответствие на нахлуващия вирус, тази клетка се активира.
Активираните клетки прилагат един невероятен механизъм, развиване на афинитет към производството на напълно „отговарящи" на нахлуващия вирус на морбили антитела, които да му противодействат (Li, et al, 2003; Adams, et al, 2003). Посредством процеса, наречен соматична
хипермутация, активните имунни клетки произвеждат стотици копия на оригиналния ген на антитялото. Въпреки това всяка нова версия на този ген мутира по малко, така че в нея бива закодиран протеин на малко по-различно антитяло. Клетката избира този ген, който произвежда най- подходящото антитяло. Освен това избраният вариант на гена преминава и през повтарящи се етапи на хипермутация, за да шлифова допълнително формата на антитялото и така да отговаря напълно на вируса на морбили (Wu, et al, 2003; Blanden and Steele 1998; Diaz and Casali 2002; Gearhart 2002).
Когато така оформеното антитяло се прикрепи към вируса, то дезактивира нашественика и го маркира за унищожение, като по този начин предпазва детето от набезите на морбили. Клетките запазват генетичната „памет" на това антитяло, за да може в бъдеще, ако индивидът отново е изложен на морбили, клетките незабавно да пуснат в ход своя имунитет. Новият ген може също да се предаде и на цялото потомство на клетката, когато тя се дели. Посредством този процес клетката не само
„научава" за вируса на морбили, но и съхранява „паметта", която ще бъде унаследена и разпространена от потомството й. Това удивително откритие на генното инженерство е изключително важно, защото то разкрива наследствения „интелигентен" механизъм, чрез който клетките еволюират (Steele, et al, 1998).

Изтегляне 1.49 Mb.

Сподели с приятели: