Дата: Понедельник, 13.12.2010, 18:18 | Сообщение # 16
МАГ
Группа: Админы
Сообщений: 25072
Статус: Убежал
продолжение статьи "Почему мы не понимаем живую клетку, или Мифы молекулярной биологии"
Еще одна специфика, связанная с микроскопическими размерами клетки, – небольшое число копий молекул каждого вида: 10-100 штук. Это слишком мало, чтобы применять такие понятия, как концентрация, величина рН, константа связывания, – понятия, выработанные для растворов в пробирках. Например, 1 мкг белка с молекулярным весом 30 тыс. (около 3 пкМ) содержит 2х1012 молекул. Сравним это с типичными величинами в клетке: копий генов обычно от 1 до 10, репрессоров – сотни. В клетке в среднем менее 4 молекул гормона роста или хемоаттрактанта. Даже в обширной области вокруг клетки, например 10-3 см (в 26 раз больше клеточного объема), при обычной концентрации гормона (1 пкМ) окажется всего около 8 молекул. Вокруг же индивидуального рецептора большую часть времени вообще нет молекул гормона.
Уместно заметить, что уже 2 года назад Альбрехт-Бюлер напечатал работу, в которой, используя сходные рассуждения, ставил вопрос, что же такое внутриклеточное значение рН, важное, как считается, для запуска многих внутриклеточных процессов. Можно подсчитать, что в объеме кишечной палочки всего 120 свободных протонов. Трудно себе представить, как они могут контролировать сотни или тысячи химических реакций, одновременно протекающих в клетке. Это становится еще менее понятным, если вспомнить, что эти 120 »контролирующих» протонов действуют на фоне примерно 1 млн. аналогичных ионов, появляющихся и исчезающих при ассоциации и диссоциации воды.
Так или иначе, химическое понятие концентрации, применимое к массам молекул и основанное на усреднении их свойств, неприменимо, когда счет идет на штуки. Поэтому же совершенно неадекватно использование констант Больцмана, равновесия, связывания. Не много оставляет нам Альбрехт-Бюлер из биохимического арсенала)
Но если биохимический подход к анализу клетки неадекватен, то замена его на молекулярный, по мнению автора, и вовсе бессмысленна. Альбрехт-Бюлер построил эту часть статьи, как серию простых вопросов, ответ на которые знает каждый биолог. Но после того, как читатель внутренне этот ответ дал, автор ехидно показывает, что ответ не просто неверен, но вовсе бессмыслен.
Вообще, хочется отметить, что работа Альбрехт-Бюлера не только глубока по мысли, но и блестяща по форме. Это прекрасное чтение, в котором нет ни обычного наукообразия, ни суконного стиля научных публикаций. Вот образец рассуждений автора. Почему элементарными единицами для объяснения биохимических процессов выбраны именно молекулы? Почему, например, не куда более простые протоны, мезоны, фотоны и нейтрино?
Биолог на этот вопрос отвечает так: «Во-первых, описание биологических процессов через элементарные частицы было бы слишком громоздким, а во-вторых, при переходе к элементарным частицам мы упустим разницу между биологической («живой») и небиологической («неживой») системами». Но ведь вся идеология молекулярного анализа как раз и состоит в том, чтобы свести биологическое явление к физическому или химическому. Почему же тогда не проявить последовательность и не перейти к более фундаментальным физическим понятиям? Что же касается громоздкости, молекулярно-биологическое описание значительно более громоздко, чем клеточно-биологическое, которое оперирует органеллами, мембранами, нитями цитоскелета, т. е. надмолекулярными понятиями. Между тем такой анализ считается описательным, говорят, что это вчерашний день науки.
Кстати, в самой физике, не страдающей, как биология, комплексом неполноценности, никто не пытается заменить термодинамику или гидродинамику уравнениями квантовой механики, хотя, в принципе, можно описать работу мотора в терминах уравнений Шредингера. Может быть, и биологам нужно взять на вооружение принцип экономии мышления Маха и использовать все-таки надмолекулярные описания, в которых уже интегрированы взаимодействия многих макромолекул?
Вообще, в обличении молекулярной клеточной биологии, на которую в США дают значительно больше денег, чем на просто клеточную, автор достаточно язвителен. Шедевром в этом роде служит небольшая .главка «Что клеточные биологи понимают под словом «молекулы»?». Если мы так уж настаиваем на необходимости молекулярного анализа, давайте сначала определим само понятие молекулы. Здесь, однако, даже физики или химики не имеют общего ответа.
Для специалиста по квантовой механике молекула – это решение уравнения Шредингера, для химика – скорее, структура Кекуле, для кристаллографа – облака электронов разной плотности. Спектроскопист сделает упор на размеры и электрический дипольный момент, которые, как он точно знает, и определяют инфракрасный и рамановский спектры. Физик-ядерщик в первую очередь помнит о том, что линейные размеры атомных ядер в 1000 раз меньше, чем размеры атомов, так что молекула – это в общем-то пустота, заполненная сложными электромагнитными полями и разреженным электронным газом. Специалист по физике высоких энергий воображает на месте молекулы упаковки элементарных частиц; расстояния между упаковками порядка размеров атомного ядра, а силы столь слабы, что ими можно пренебречь.
Для биолога же молекула и вовсе не похожа ни на что реальное, перечисленное выше. Для него молекула белка – это либо рисунок субъединиц и функциональных групп с выделенными участками и спирали, либо вообще цепочка символов типа «Туг» или «Ser», соединенных черточками, а то и просто полоска в геле. Но если это и есть наши молекулы, что же представляет собой молекулярный анализ, на котором мы так настаиваем?
Самые изощренные молекулярные биологи, конечно, скажут, что при необходимости эти символические молекулы можно наполнить реальным физическим содержанием. Но наполнить физическим содержанием можно и надмолекулярные понятия клеточной биологии – центриоли, микротрубочки или мембраны. Почему же, в отличие от молекул, их объявляют описательными?
Дата: Понедельник, 13.12.2010, 18:19 | Сообщение # 17
МАГ
Группа: Админы
Сообщений: 25072
Статус: Убежал
Споря с таким негативным отношением к клеточной биологии, автор приводит два примера надмолекулярного описания – движение фибробласта по твердой поверхности и самоорганизацию колонии хламидомонад в структурно упорядоченную систему. Второй пример показывает, что хаотическое движение взаимодействующих элементов, преследующих собственные цели, приводит к упорядочению системы – одному из важнейших свойств систем, которые мы называем живыми. По мысли автора, необходимо, чтобы взаимодействие между элементами было обязательно слабым. Это делает систему лабильной: добавление или изъятие некоторого числа элементов не отражается на остальных и позволяет им преследовать «эгоистические» цели.
Но похожими представлениями оперируют и молекулярные биологи, описывая работу хромосомы как конкуренцию между отдельными генами за собственные «эгоистические» цели. Аналогичные гипотезы были выдвинуты о функционировании мозга как конкуренции нейронов за проведение импульса. Автор полагает, что и 1013 молекул, из которых состоит клетка, организуются вместе благодаря сходным законам. По аналогии и взаимоотношение органелл в клетке тоже можно рассматривать таким образом.
Центральное утверждение Альбрехт-Бюлера, когда он переходит к определению предмета клеточной биологии, состоит в том, что, в отличие от физических и химических, биологические процессы определяются в значительной мере информацией. Физика же, как считает автор, описывает лишь системы, характеризующиеся энергией и краевыми условиями. Попытки объединить биологию и физику делались до сих пор в ущерб биологии.
Биодимия или молекулярная биология могут объяснить, как взаимодействуют друг с другом 2-3 молекулы. Клеточная же биология призвана объяснить, как 1013 неживых молекул объединяются в живую клетку и что их удерживает вместе. Альбрехт-Бюлер вслед за другими авторами считает, что это «что-то» – информация в клетке и вокруг нее. Такая информация может быть записана в виде структуры мембраны, расположения элементов цитоскелета, распределения ионов. Клеточная биология должна анализировать всю записанную в виде таких «текстов» информацию. Но для каждого текста есть предел дробления на элементы, за которым анализ теряет смысл. Разбив текст на буквы, мы утрачиваем его смысл. Для анализа текста важен и контекст. (Слово «да» может иметь разные значения в разном контексте.) Альбрехт-Бюлер считает, что молекулярный анализ – это анализ букв, а не слов и тем более не предложений.
Из букв текст не сложится. Легко можно предсказать отрицательный результат мысленного эксперимента по смешиванию всех 1013 клеточных молекул, так как потребовалось бы по крайней мере еще знать положение всех молекул и их скорости, а это невозможно хотя бы из-за принципа неопределенности. Молекул слишком много для разумного молекулярного описания. Необходима общая теория, оперирующая надмолекулярными структурами.
Это утверждение несколько противоречит высказанному ранее: молекул слишком мало для применения химических понятий. Можно, оправдываясь, сказать, что те рассуждения касались только некоторых типов молекул. Кроме того, как отмечалось, благодаря различным внутренним структурам в цитоплазме могут сосуществовать разные типы химических превращений.
Впрочем, оба утверждения – и что молекул слишком мало, чтобы пользоваться стандартными биохимическими понятиями, и что их слишком много, чтобы надеяться дать адекватное молекулярное описание клеточных процессов, – парадоксальны. А парадоксы убеждают. Поэтому примем еще один парадокс – заявление Альбрехт-Бюлера: «Задача клеточной биологии – исследование того, как интегрируются в одно функциональное целое физические и химические реакции внутри одной клетки. Чем больше мы входим в молекулярные детали, тем дальше уходим от решения этой задачи».
Вот так! И никаких молекулярных подходов!
Но, пожалуй, не стоит иронизировать по поводу крайностей этой блестящей работы, хотя ироничный тон предлагает сам автор. Я беру на себя смелость утверждать, что она по значимости сопоставима с таким классическим образцом, как «Что такое жизнь с точки зрения физика» Э. Шредингера.
Последовательность оснований (A, C, T и G) ДНК определяет последовательность аминокислот в белке, который по рецепту этого гена изготовляется - до сих пор это представление было непоколебимым.
Но, как выяснила группа исследователей из Пельсинванского университета в Филадельфии, эта идеальная картинка не совсем соответствует действительному положению вещей - клетка, еще непонятно, каким образом, творчески относится к рекомендациям ДНК и часто изменяет предложенную последовательность.
Пенсильванская группа заявила в журнале Science, что в РНК, которые образуются на основе ДНК, а затем участвуют в процессе образования соответствующего белка, ею обнаружено более десяти тысяч мест, где последовательности считанных из ДНК букв были изменены, и эти изменения соответственно сказались на строении изготавливаемых белков.
К этому времени уже было известно, что некоторые человеческие клетки могут "редактировать" инструкции ДНК, изменяя кодирующую последовательность, однако совсем не так часто. Судя по последним данным, масштаб этого редактирования превосходит все мыслимые ожидания, и его причины на сегодняшний день остаются полностью непонятными.
Так или иначе, если открытие пенсильванских генетиков подтвердится, это будет означать, что ситуация с цепочкой ДНК-РНК-белок реализуется намного сложнее, чем мы думали до сих пор, а она и до сих пор была сложна до такой степени, что ученые до сих пор находятся только на подступах к пониманию. Если это открытие подтвердится, это будет означать, что открыт новый, прежде незамеченный, источник "генетического разнообразия", и, возможно, станет понятно, насколько разные люди подвержены различным заболеваниям.
Представители научного сообщества, отдавая должное смелости своих коллег, покусившихся на главную догму генетики, по-разному относятся к их открытию. Одни по принципу "этого не может быть, потому что не может быть никогда" (кстати, очень часто оказывающемуся верным) заявляют, что, скорее всего, секвенирующие машины, использованные при чтении генов, вносили в результаты какую-то систематическую ошибку. Другие говорят, что что-то похожее они наблюдали и сами.
Нобелевская премия по химии 2008 года присуждена за открытие зелёного флуоресцирующего белка и за разработку новых методов исследований на его основе. Премию в равных долях поделили американские исследователи Осаму Шимомура, Мартин Чалфи и Роджер Циен. Сегодня флуоресцирующие белки используются в качестве светящихся меток при изучении клеток, тканей и живых организмов. altaltalt
Осаму Шимомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии (Marine Biological Laboratory) в Вудс-Хоуле (Массачусетс).
Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета продемонстрировал возможность использования GFP в качестве флуоресцирующей генетической метки для исследования различных биологических явлений
Роджер Циен (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в Сан-Диего внёс вклад в понимание природы флуоресценции GFP.
Зелёный флуоресцирующий белок (green fluorescent protein, GFP) впервые обнаружили в 1962 году в организме медузы Aequorea victoria. Тогда никто не подозревал, что спустя десятилетия GFP из медузы и флуоресцирующие белки из других морских животных станут важнейшим инструментом в биологических и медицинских исследованиях.
А началась эта история так. В 1960 году уроженец Японии Осаму Шимомура, успешно начавший изучение биолюминесценции морских моллюсков в университете Нагоя, получил приглашение на работу в лабораторию Франка Джонсона в Принстоне, престижном американском университете. Объектом его исследований стала небольшая медуза из рода экворея, обитающая в северной части Тихого океана.
В спокойном состоянии эта медуза бесцветна, а в ответ на раздражение края её «зонтика» начинают светиться зеленоватым светом. Вначале Шимомура выделил из эквореи люминесцентный белок, получивший название «экворин». Экворин обладает способностью к свечению только в присутствии ионов кальция, а источником энергии служит химическая реакция окисления целентеразина - низкомолекулярного вещества, соединённого с экворином в комплекс. Шимомура и Джонсон обратили внимание на то, что в лабораторных условиях экворин испускает синий свет, хотя у живой медузы свечение зелёное. Оказалось, что в клетках эквореи есть ещё один удивительный белок: если его облучить синим или ультрафиолетовым светом, он даёт зелёное свечение (флуоресценцию).
Зелёный флуоресцирующий белок состоит из 238 аминокислот. Аминокислотная цепочка свёрнута в форме «бочки». Внутри расположена хромофорная группа, которая поглощает синий свет, а излучает зелёный.
Этот белок и получил впоследствии название GFP. В организме медузы происходит безызлучательный перенос энергии синего света от экворина к находящейся рядом молекуле GFP, которая и преобразует её в зеленоватое свечение.
В конце 1970-х годов Шимомура смог установить природу хромофора - той химической группы в составе зелёного флуоресцирующего белка, которая поглощает и испускает свет. Свечение GFP, в отличие от экворина и других белков, участвующих в биолюминесценции, не связано с химическими реакциями: он светится в ответ на облучение синим или ультрафиолетовым светом. Именно способность к флуоресценции и легла в основу последующего использования GFP в качестве светящейся белковой метки, которая может сделать видимыми процессы в живых клетках.
Однако, чтобы широкое применение зелёного флуоресцирующего белка стало возможным, требовалось решить важную задачу - выделить ген, кодирующий GFP. Первым это сделал американский биохимик Дуглас Прашер. В 1985 году он клонировал ген экворина, а затем в 1987 году, получив небольшой грант на исследование, приступил к определению нуклеотидной последовательности зелёного флуоресцирующего белка. В 1992 году работа по клонированию гена GFP была завершена. Однако в Океанологическом институте в Массачусетсе, где в то время трудился Прашер, генетические исследования считались непрофильными. Специалисты по биолюминесценции особого интереса к ним не проявляли, а финансирование по гранту к тому времени давно закончилось. В итоге Прашер, опубликовав результаты в престижном научном издании «Gene», был вынужден прекратить эксперименты. Образцы полученной им генетической конструкции GFP он безвозмездно передал другим исследователям, в том числе Мартину Чалфи и Роджеру Циену. Осуществить блестящую идею сшивки гена флуоресцирующего белка и гена любого другого белка Прашеру не удалось. Вскоре ему пришлось перейти в институт с другой тематикой, а затем и вовсе бросить науку. Сейчас Прашер работает водителем в фирме, продающей автомобили, в городке Хантсвилль штата Алабама. На присуждение премии его коллегам Прашер отреагировал с юмором: «Если нобелевские лауреаты соберутся к нам в Хантсвилль, пусть пригласят меня на обед».
Используя ДНК-технологии, Чалфи встроил ген зелёного флуоресцирующего белка в генный переключатель, запускающий работу шести рецепторных нейронов нематоды C.elegans.
Разработка практического применения GFP в качестве светящейся метки связана с именем второго нобелевского лауреата - Мартина Чалфи, профессора Колумбийского университета. Он впервые узнал о существовании зелёного флуоресцирующего белка в 1988 году, на семинаре по биолюминесценции, проводившемся в университете. У Чалфи возникла идея использовать GFP как индикатор при исследованиях круглого червя-нематоды Caenorhabditis elegans (этот маленький прозрачный червячок был любимым объектом экспериментов Сидни Бреннера, лауреата Нобелевской премии 2002 года). В 1992 году, попросив у Прашера клонированный ген зелёного флуоресцирующего белка, Чалфи поручил своей аспирантке Гайе Юскирхен внедрить его в геном кишечной палочки Escherichia coli. Вскоре работа была успешно выполнена - во флуоресцентном микроскопе бактерии светились зелёным светом. Теперь учёные не только имели зелёный флуоресцирующий белок в достаточном количестве для дальнейших исследований, но и могли широко экспериментировать с внедрением его в другие организмы. В 1994 году Чалфи осуществил задуманное - встроил ген GFP в определённые участки генома нематоды C. elegans. В результате у потомства нематоды нейроны стали светиться зелёным светом, как «зонтик» у медузы. Так учёные получили возможность наблюдать работу рецепторных нейронов живого организма.
Клеточный белок актин, меченный красным флуоресцирующим белком (RFP), выглядит под флуоресцентным микроскопом как изящная пирамидка.
Третий нобелевский лауреат - Роджер Циен из Калифорнийского университета в Сан-Диего получил Нобелевскую премию за то, что смог более детально разобраться в механизме флуоресценции GFP и в 1996 году синтезировать его разновидности, которые светятся в голубой, циановой и жёлтой областях спектра. Более того, в 1997 году работавший тогда в лаборатории Циена японский исследователь Атсуси Мияваки на основе цианового и жёлтого флуоресцирующих белков создал первый генетически кодируемый биосенсор на кальций.
Сейчас в распоряжении исследователей имеется большой набор разных флуоресцирующих генетически кодируемых маркеров и молекулярных биосенсоров, которые можно одновременно использовать для изучения процессов, происходящих с живыми клетками и отдельными внутриклеточными белками. Эта гамма светящихся белков была бы неполной без исследований Сергея Лукьянова из Института биоорганической химии РАН. Начиная с 1999 года его лаборатория открыла целое семейство GFP-подобных белков, которые светятся в жёлтой, красной и дальнекрасной областях. Причём выделены эти белки из морских кораллов, которые, в отличие от медузы эквореи, способностью к биолюминесценции не обладают.
Только что синтезированный в клетке рецепторный белок LAMP2 светится голубым, аппарат Гольджи - зелёным, а старые, давно появившиеся «на свет» рецепторные белки дают красную флуоресценцию.
Внутри клетки на фоне зелёного свечения клеточной цитоплазмы видны красные нити белка тубулина.
Изящные облака тубулина светятся в флуоресцентном микроскопе красным светом
Флуоресцирующие белки совершили настоящий переворот в исследованиях живых клеток. С их помощью можно проследить, как в экспериментах идёт синтез белков, как формируются нейронные связи, как развивается эмбрион и многое-многое другое.
Белок, синтезирующийся в ядре клетки, светится красным на фоне слабой зеленовато-голубой флуоресценции самих клеток.
Комментарий специалиста
КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ В НОВОМ СВЕТЕ
Кандидат химических наук В. ВЕРХУША, руководитель лаборатории и профессор кафедры анатомии и структурной биологии Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна (г. Нью-Йорк, США).
Самый большой вклад флуоресцирующие белки внесли в клеточную биологию. До открытия зелёного флуоресцирующего белка учёные могли получать изображения мёртвых клеток, окрашенных искусственными красителями. GFP и более современные разноцветные белки позволили фотографировать живую клетку в движении (перемещении) и развитии.
Почему только после открытия GFP стало возможно «увидеть», как работают белковые молекулы в живых клетках и тканях организма?
Во-первых, в отличие от других флуоресцентных меток, GFP-подобным белкам для свечения не нужны никакие вспомогательные вещества, кроме молекулярного кислорода, поэтому клетка остаётся живой и неповреждённой.
Во-вторых, в отличие от других красителей, GFP - это белковая молекула, которая синтезируется в клетке по своему генетическому коду. А современные методы генной инженерии позволяют «сшить» ген любого белка с геном флуоресцирующего белка, а затем внести эту генетическую «химеру» в клетку или модельный организм. Такая генетически модифицированная клетка начинает синтезировать сложный «химерный» белок, содержащий светящуюся белковую молекулу.
В-третьих, молекула флуоресцирующего белка достаточно маленькая и поэтому практически не влияет на своего «партнёра». Это означает, что вся сложная белковая конструкция выполняет те же функции, что и сам белок без флуоресцентной метки.
К примеру, фермент после генетической «сшивки» с флуоресцирующим белком остаётся тем же самым ферментом, но с одним очень важным отличием - он становится видимым под флуоресцентным микроскопом. Теперь можно посмотреть, где находится этот фермент в живой клетке, как он перемещается из одной клеточной структуры в другую, как меняется его количество под воздействием каких-либо лекарственных веществ и т.д.
Флуоресцирующие белки позволяют изучать локализацию белков внутри клетки или их достаточно медленные (в течение минут) перемещения. Чтобы изучить очень быстрые (с временным разрешением до сотен миллисекунд) движения белков, современные исследователи пошли дальше, чем нобелевские лауреаты, и создали фотоактивируемые флуоресцирующие белки. Исходно такой белок либо вообще не флуоресцирует, либо флуоресцирует одним цветом. После облучения коротким импульсом лазера фотоактивируемый белок либо становится флуоресцентным, либо меняет свет флуоресценции. Выполнив серию снимков, можно проследить за распространением «химерной» белковой конструкции из области лазерного облучения в другие части клетки. Использование фотоактивируемых белков в сочетании с многолазерными микроскопами и новейшими методами обработки изображения позволяет получать снимки клеток и внутриклеточных структур с пространственным разрешением на порядок выше (то есть 15-25 нанометров), чем в классической оптике.
Созданием фотоактивируемых флуоресцирующих белков, в частности, занимается лаборатория Сергея Лукьянова в Институте биоорганической химии РАН, в которой открыли первый красный флуоресцирующий белок. История этого открытия такова. К 1999 году в области разработки и синтеза флуоресцирующих белков наметился застой. Несмотря на огромные усилия и достаточное финансирование, учёным не удавалось синтезировать варианты GFP, светящиеся в оранжевой и красной областях. Без этого невозможно наблюдать за функционированием нескольких белков одновременно.
В это время Михаил Матц в лаборатории Лукьянова и Юлий Лабас из Института экологии и эволюции РАН предположили, что интенсивная окраска кораллов и их флуоресцирующее свечение в ультрафиолете могут быть связаны с наличием в них GFP-подобных белков. К проверке этой смелой гипотезы подключилась вся лаборатория, и вскоре был клонирован ген первого красного флуоресцирующего белка, названного DsRed. Впервые было показано, что флуоресцирующие белки достаточно широко распространены в морских организмах. Открытие группы Лукьянова вызвало целый вал научных публикаций. К настоящему времени учёные по всему миру клонировали более 200 генов различных флуоресцирующих белков из морских организмов. Количество же существующих генетических модификаций этих белков на порядок больше.
За 15 лет активных исследований полезные свойства GFP-подобных белков были многократно усилены. Учёные создают новые формы GFP-подобных белков со спектрами флуоресценции в дальнекрасной области, где собственная фоновая флуоресценция тканей и клеток, обычно мешающая получению хороших изображений, минимальна. С открытием жёлто-оранжевых, красных и дальнекрасных белков стало возможным наблюдать до пяти «химерных» белковых конструкций в клетке одновременно. В сочетании с новыми так называемыми двухфотонными микроскопами, лазерный свет которых проникает на глубину до нескольких миллиметров, дальнекрасные белки позволят делать снимки клеток и внутриклеточных структур не только на поверхности, но и внутри живой ткани. Учёные работают также над созданием новых молекулярных флуоресцирующих биосенсоров, позволяющих количественно измерять в клетках активность ферментов, концентрацию различных клеточных метаболитов, взаимодействие между внутриклеточными белками и многое другое.
Светящиеся белки, безусловно, ожидает большое будущее.
Литература
Информация Нобелевского комитета www.nobelprize.org
Лабас Ю. А., Гордеева А. В., Фрадков А. Ф. Флуоресцирующие и цветные белки // Природа, 2003, № 3.
Pieribone V., Gruber D. F., S. Nasar. Aglow in the Dark: The Revolutionary Science of Biofluorescence. - Harvard University Press, 2005.
Степаненко О. В., Верхуша В. В., Кузнецова И. М., Туроверов К. К. Флуоресцентные белки: физико-химические свойства и использование в клеточной биологии // Цитология, 2007, т. 49, № 5, с. 395-420.
К большому сожалению, все описанное в этой статье, находит подтверждение в нашей повседневной практике. Долгие годы никакого внятного объяснения наблюдаемым феноменам не было — оно появилось лишь недавно, после ознакомления с материалами по ядерному синтезу и трансмутациям в биологических системах.
Клетка производит энергию двумя основными способами:
1. За счет (предположительно внемитохондриальной) трансмутации основных макроэлементов — натрия и магния — при холодном ядерном синтезе (впервые доказано Луи Кервраном, позднее подтверждено Соломоном Голдфейном).
23Na11 + 16O8 → 39K19 + энергия (I)
24Mg12 + 16O8 → 40Ca20 + энергия (II)
2. При разгоне (ускорении) ионов водорода в митохондриях (см. работы Геннадия Петраковича).
МТХ + 1Н1 → А + энергия, где А — практически любой элемент
Поскольку первый способ получения энергии сопровождается созданием элементов, являющихся абсолютно необходимыми для клеточной сохранности, консервации и покоя (см. работы Линга), то его по праву можно назвать анаболическим, т.е. конструктивным, созидательным, запасательным, накопительным. Соответственно, второй способ является катаболическим, т.е. деструктивным, разрушительным, при котором энергия извлекается из распада веществ, бомбардируемых протонами. Остановимся подробнее именно на втором способе.
Производство клеткой энергии за счет, преимущественно, митохондриальной активности имеет ряд характерных, ярко выраженных клинических признаков, наиболее важными среди которых являются:
плохая заживляемость ран
нарушения в нейротрансмиссии (весь спектр неврологических и психических заболеваний)
повышенная возбудимость, гиперчувствительность
эпилепсия
звон в ушах и голове (количество людей, предъявляющих эту жалобу, поражает — каждый 4-й)
бессонница (особенно у женщин, у мужчин происходит определенная компенсация тестостероном)
постоянная потребность в отдыхе при том, что даже продолжительный отдых не приносит облегчения
постоянное беспокойство, так называемая алертность
острое истощение магния и других кислород-зависимых метаболитов.
Но еще более важным является то, что подобные клетки постоянно атакуются иммунной системой, расцениваемые как раковые. Атака осуществляется посредством так называемого фактора некроза опухолей (TNF = tumor necrosis factor), представляющего собой цитокин с антинеопластическими свойствами. Цитокины же, как известно, есть семейство пептидных сигнальных молекул, обеспечивающих межклеточное взаимодействие с целью управления функциями иммунной системы. В итоге все это выливается в симптомокомплексы, описываемые термином «аутоиммунные заболевания», т.е. это такие заболевания, при которых иммунная система постоянно преследует нечто недостижимое и неопознаваемое.
Оказывается, наведение «аутоиммунного прицела» осуществляется не химическим, как до сих пор полагалось, а электрическим путем. Необходимо постоянно помнить о том, что все клетки человека являются, прежде всего, электрическими устройствами. Аутоиммунитет, опосредуемый лимфоцитами, В-клетками, Т-клетками и ЕК (естественными киллерами), подразумевает физическое взаимодействие этих клеток с различными объектами внутри организма на предмет оценки «здоровья» других клеток, что достигается через оценку мембранного потенциала клетки. Вообще говоря, само понятие «мембранный потенциал» в известном смысле лишено смысла, поскольку, как было показано Гильбертом Лингом, никаких мембран в смысле полунепроницаемых перегородок в клетках человека не существует. Поэтому правильнее говорить о потенциале приповерхностного слоя.
По сути, аутоиммунитет — это «странное» поведение армии клеток, которые призваны патрулировать, оценивать и устранять «чужие» и «вредоносные» элементы. Традиционная точка зрения рассматривает все эти взаимодействия исключительно как химические, а всю вину взваливает на «сверхактивную», взбесившуюся иммунную систему, атакующую «невинные» клетки. Хотя вполне очевидно, что неспособность идентифицировать патоген еще не означает его отсутствие. На самом же деле большинство аутоиммунных заболеваний представляют собой комбинацию аутоэлектрических дисфункций в сочетании с иммунологической недостаточностью против недиагностированных патогенов.
По своей природе аутоиммунные реакции являются, прежде всего, электрическими, магнитными, парамагнитными и только в последнюю очередь химическими. Господствующее мнение, что аутоиммунитет опосредуется чисто химическим путем, вкупе с практически полным отсутствием терапевтического эффекта от лечения, являются лучшим доказательством ошибочности подобных воззрений.
К наиболее известным, формально неизлечимым аутоиммунным заболеваниям относятся:
Однако есть все основания полагать, что круг аутоиммунных заболеваний значительно шире и включает в себя такие заболевания, как диабет, все формы аллергий, синдром раздраженного кишечника, язвы ЖКТ, нейродермит, псориаз, герпес и пр. Практически каждое из перечисленных аутоиммунных заболеваний обладает рядом общих, чрезвычайно любопытных особенностей:
- У больных наблюдается острый дефицит калия в клетках (не путать с сывороткой крови), при этом калий сыворотки крови, как правило, повышен, что отражает неспецифическое усилие организма по решению проблемы количественным путем (см. работы Ревича).
- Тесты показывают явное увеличение TNF.
- Состояние больных улучшается от лекарств, веществ и воздействий, подавляющих TNF.
- Состояние больных улучшается от лекарств, ингибирующих активность В-клеток.
Механизм развития практически всех аутоиммунных заболеваний — один и тот же:
- Токсины или какие-то другие патогенные факторы вызывают изменение свойств приповерхностного слоя клетки так, что происходит резкое снижение его потенциала. К слову, хорошо известно, что раковые клетки обладают существенно более низким потенциалом по сравнению с нормальными.
- Низкий потенциал на поверхности клетки приводит к воздействию на клетку TNF, т.е. к аутоиммунной реакции.
- Прямым следствием активации TNF является иммунная атака и воспаление.
Резюмируем еще раз: по сути, все аутоиммунные болезни являются болезнями ложного наведения. Триггером для запуска аутоиммунитета является TNF — атаке подвергаются клетки, ослабленные в электрическом смысле. Как правило, восстановление нормального клеточного энергопроизводства решает проблему полностью. Но это проще сказать, чем сделать. Однако если каким-то образом просто повысить потенциал на клеточной мембране, то проблема лженаведения упраздняется, поскольку исчезает мишень. А это, в свою очередь, означает, что объект хоть и не становится здоровым, но он перестает атаковаться!
Общая последовательность событий что при ревматоидном артрите, что при болезни Бехтерева, что при системной красной волчанке, что при рассеянном склерозе — примерно одна и та же. Разница лишь в поражаемых мишенях.
1. Те или иные группы клеток (энергетически) ослабевают в силу возраста, стресса, спорта или иных повреждающих факторов окружающей среды и переходят на, преимущественно, катаболическое энергопроизводство (см. выше).
2. Потенциал приповерхностного слоя таких клеток опускается ниже порога срабатывания TNF — клетки становятся как бы «помеченными для уничтожения».
3. В-клетки реализуют иммунный ответ на «меченых» клетках, вызывая разрушение этих клеток.
4. В ряде случаев (как, например, при болезни Бехтерева) тело интенсивно откладывает кальций для изоляции больных клеток — происходит «одеревенение» или «сковывание».
Дата: Понедельник, 24.09.2012, 20:29 | Сообщение # 21
МАГ
Группа: Админы
Сообщений: 25072
Статус: Убежал
Духом и волей обладает каждая клетка в организме человека. Жизнь внутри клетки.
Первооткрыватель волновой генетики П.П. Гаряев в одном интервью упоминает о том, что процессы внутри клетки носят не химический, а избирательный информационный характер.
Каждый элемент клетки не просто вступает в химические реакции с другими, а выполняет свою очень разнообразную работу по поддержанию внутриклеточной жизни в целом. Подобно жителям маленького мирка, элементы транспортируют вещества строго туда и когда надо, собирают и разбирают внутреннюю конструкцию клетки, проводят сложнейшие операции по конструированию органических соединений и даже по их проверке и ремонту. И при подробном ознакомлении с жизнью внутри клетки становится очевидно - чтобы выполнить всю эту работу элементам клетки нужно действовать осмысленно, информационно, потому что ни одна химическая реакция не выполнит таких многоходовых действий.
Однако что мы обычно помним о внутреннем строении клетки? Наверное, каждый запомнил со школы примерно такой рисунок:
Овальный объем, в нем какие-то включения органоидов, ядро в центре. Конечно, это отображает приблизительное строение, но не показывает, что происходит внутри.
Это все равно, что глядя со спутника на город увидеть его серым пятном, поделенным на кусочки линиями улиц и на этом остановиться.
Студия BioVision, создала видеоролик, наглядно демонстрирующий насколько на самом деле разнообразна внутриклеточная жизнь.
Краткий ролик с поясняющими титрами на русском языке:
Полный ролик без титров:
Происходящее внутри клетки – далеко не просто химические реакции, это свой внутренний мир, наполненный информацией от которой будет зависеть вся его жизнь. На 80% клетка состоит из воды, она наполнена ею, а вода имеет свойство не только содержать в себе растворенные вещества, но и переносить информацию. И насыщать ею то, что с водой соприкоснулось, в том числе - плавающие в этой воде внутриклеточные элементы, молекулы, органоиды.
Теперь сравните, это – структура кристаллов воды, несущей слово СПАСИБО.
А это – вода, которую назвали ДУРОЙ.
И эта информация влияет на всё, что происходит внутри клетки, на то, как её микро-обитатели будут понимать свою роль, как будут выполнять свою работу по поддержанию клетки в порядке. Не удивительно, что люди, чье информационное поле насыщено «дурной» информацией имеют больше проблем со здоровьем, - ведь здоровье организма начинается с внутриклеточных процессов.
Прочти!1. Все используемые аудиовизуальные и текстовые материалы, ссылки на которые размещены на блоге, являются собственностью их изготовителя (владельца прав) и охраняются Законом РФ "Об авторском праве и смежных правах", а также международными правовыми конвенциями. 2. Материалы берутся из открытых источников и предоставляются только для ознакомительного домашнего просмотра. 3. Ресурс не распространяет и не хранит электронные версии материалов. Коммерческое использование возможно после получения согласия правообладателя. 4.Авторам! Если Вы являетесь обладателем авторских прав на материал и против его использования на блоге, пожалуйста, свяжитесь с нами
В спокойном состоянии эта медуза бесцветна, а в ответ на раздражение края её «зонтика» начинают светиться зеленоватым светом. Вначале Шимомура выделил из эквореи люминесцентный белок, получивший название «экворин». Экворин обладает способностью к свечению только в присутствии ионов кальция, а источником энергии служит химическая реакция окисления целентеразина - низкомолекулярного вещества, соединённого с экворином в комплекс. 
