Гени — це просто інструкції

Интернет-зависимость - Часть 9Гени — це просто інструкції, зрозуміло. Самі по собі вони нічого не роблять. Ви можете купити в IKEA стіл, проте інструкція з його складання не змусить всі його частини чарівним чином зібратися. Однак гени «командують» синтезом білків у клітці, а от білки-то і визначають те, що відбувається. Доленосні протеїни рослинного походження в нейронах миші виявляли здатність реагувати на світло, і його промінь тепер міг приводити в збудження саму нервову клітину.

Миша, яка крутиться проти годинникової стрілки, являє собою щось зовсім нове: вона стала провісником того, як можуть з’єднатися тварина, рослина і технологія. Студенти знали, що це передвіщає торжество безпрецедентно потужних методів зміни мозкової діяльності. В першу чергу, останні можна використовувати в медичних цілях (для лікування деяких хвороб), а потім для вивчення взаємодії головного мозку з тілом — інтерпретуючи інформацію, що надходить від наших органів чуття. І зрештою, ці методики можуть сприяти злиттю людини з машиною.

Розповідь про нової технології слід було б починати з незвичайного витвору природи — водоростей, плаваючих на поверхні водойм. У ранні 1990-ті німецький біолог Пітер Хагеманн (Peter Hegemann) експериментував з істотою, яке складалося з однієї клітини, званим хламідамонадою (Chlamydomonas) і представляв собою, якщо обійтися без спеціальної термінології, одноклітинну водорость. Під мікроскопом вона виглядала як маленький футбольний м’ячик з хвостом. Але варто було опромінити цей організм світлом, як хвіст починав скажено обертатися, просуваючи водорість вперед.

Хагеманн запитав себе: яким чином це одноклітинна, не маючи ні очей, ні мозку, здатне реагувати на світло? Вона «бачить»? Що змушує його діяти? В сутності, ученого цікавило, як сукупність молекул дізнається про те, що діється в навколишньому світі. Якщо формулювати гранично лаконічно, як «працює» життя.

Відповідь повільно визрівала протягом декількох років. Хагеманн і його колеги виявили, що клітинна мембрана всіяна спіралеподібними молекулами білка. Вчені припустили: як тільки фотон світла розігріває одну з таких молекул, вона розпрямляється, втрачаючи свою спіралевидність і створюючи в мембрані крихітний отвір — пору. Електрозаряджені іони слідують через останню, змінюючи електричний потенціал мембрани. Та, в свою чергу, віддає свій невеликий розряд, імпульс від якого і приводить в рух хвіст. І все «пристрій» пливе вперед.

Це було відмінне дослідження, присвячене клітці. А сама одноклітинна водорость — ну що за краса! Однак, з точки зору перспектив нейронауки, вона — істота абсолютно марна, хоча і чарівне. Який внесок може внести в нейробіологію одна окремо взята одноклітинна істота? Але виявилося, що з деякими фрагментами молекулярної структури можна обходитися як з фрагментами тексту в word’e: «копіювати» в одного істоти (команда «Сору») і «вставляти» в інше (команда «Paste»). Наприклад, у 1977 році вчені вставили ДНК, що відповідає за вироблення інсуліну у людини, в бактерію Е. coli. І та негайно почала виробляти інсулін, в точності відповідний людському, — і це здійснило справжню революцію в лікуванні діабету.