Память молекул: О чем молчат клетки?
«Если вы исследуете клетку, можете ли вы быть абсолютно уверены в том, что она не запомнит то воздействие, которое вы используете, и не изменит характер своей реакции в следующий раз? — спрашивает профессор Ченг Жу (Cheng Zhu). — Если вы исследуете молекулу, можете ли вы быть абсолютно уверены в том, что она вернется в исходное состояние к моменту очередного теста? Мы стали задумываться об этом совсем недавно, после 10 лет исследований и экспериментов».
Эти вопросы отнюдь не относятся к числу риторических. Группа ученых под руководством Ченга Жу смогла показать, что в некоторых случаях клетки могут «запоминать» химические соединения, с которыми они встречаются, посредством специфических рецепторно-лигандных взаимодействий. Так, выяснилось, что каждая реакция между рецепторами Т-клеток и крупными гистосовместимыми молекулами повышает вероятность успешного протекания подобных реакций в будущем. Аналогичные результаты были получены не только на живых клетках, но и на уровне отдельных сложных молекул, способных изменять свое состояние при контакте с другим химическим веществом и сохранять измененный статус в течение определенного времени. Память клеток и молекул может иметь как позитивный, так и негативный характер — в первом случае каждый контакт с реагентом увеличивает вероятность реакции, во втором случае эта вероятность, напротив, уменьшается.
Сделанное открытие, по сути, ставит под сомнение достоверность целого ряда исследований, базирующихся на предпосылке, согласно которой одинаковые клетки должны всегда одинаково реагировать на один и тот же раздражитель. Эта предпосылка вырастает из положения о независимом и идентичном распределении результатов, которое является своего рода стандартом биомолекулярных исследований. «Коллегам, работающим в этой области, следует ознакомиться с тем, что мы обнаружили — а вдруг их системы также обладают эффектом памяти? Это обстоятельство способно существенно исказить результаты исследования. Приняв эффект памяти во внимание, ученые могут обнаружить чрезвычайно важные закономерности, которые до сих пор попросту не замечались».
В ближайшем будущем профессор Ченг Жу намерен проверить, насколько долго может длиться обнаруженный эффект запоминания. «Нам кажется разумным предположить, что если вы увеличите продолжительность цикла — то есть временной промежуток между попытками — клетка или молекула может "забыть" о том, что она уже встречалась с данным реагентом».
«Мы полагаем, что обнаруженный феномен играет важную роль, хотя мы пока не знаем ни одного конкретного его приложения. Вероятно, он имеет прямое отношение к механизмам передачи сигналов от клетки к клетке. В случае T-клеток способность "помнить" даже мимолетные контакты с различными веществами может помогать им отличать полезные клетки от патогенных микроорганизмов, обеспечивая иммунную защиту организма».
Читайте также о возможностях по управлению человеческой памятью: «Мозг-RW».
По пресс-релизу Georgia Tech