Стареют ли бактерии и как это связано с нашим бессмертием
Все ли животные стареют? Мы не знаем. Кто бы там что ни писал о голых землекопах и экзотических черепахах, никто из них на бессмертного не тянет: они со временем начинают чаще болеть и хуже размножаться. Есть и те, у кого болезней нет, например, гидра — но значит ли это, что время над ней не властно совсем? Может быть, мы просто недостаточно долго за ней наблюдаем?
С этой позиции кажется, что ответить на вопрос о том, все ли животные стареют, технически невозможно. Мы никогда не можем быть уверены в том, что нашего срока наблюдений достаточно. Можно было бы подойти к проблеме с другой стороны — посмотреть на других представителей живого: как обстоят дела у них. Если бы мы выяснили, что старению подвержены все бактерии, это был бы весомый аргумент в пользу того, что это свойственно и всем прочим живым существам.
Но жизнь бактерий устроена иначе, чем наша. Если у животного между рождением и смертью обычно вклинивается размножение, и чем ближе к смерти — тем реже, то у бактерии на первом же размножении жизнь заканчивается — делясь надвое, она порождает две дочерние клетки, которые начинают все сначала.
Тем не менее, за время своей недолгой жизни бактерия, как и любой организм, должна накапливать в себе повреждения (вроде мутаций в ДНК) и крупномолекулярный мусор (например, отработанные или сломанные белки). Куда они деваются после деления? Возможны два варианта.
Если бактерия делится симметрично, то клетки наследуют повреждения поровну, и дальше их судьба зависит от скорости размножения: если они делятся быстрее, чем копят поломки, то повреждения разбавляются в поколениях. Большинство бактерий так и поступает — по крайней мере, такой вывод можно сделать, глядя в микроскоп. И это в целом напоминает дорогу к бессмертию.
Но некоторые бактерии делятся асимметрично: одна дочерняя клетка наследует более «старую» цитоплазму со всем накопленным мусором (и в следующие разы делится медленнее), а второй достается более «молодой» и выгодный кусок (и она размножается быстрее).
Глядя на асимметричное деление бактерий, некоторые ученые предположили, что оно асимметрично у всех, просто не всегда это видно со стороны. Теоретически клетки могут неравномерно наследовать цитоплазму, даже если внешне они выглядят одинаково. Такие примеры есть: иногда потомки одной клетки оказываются в разной степени жизнеспособными, в зависимости от того, какой полюс материнской клетки им достался при делении.
Сейчас асимметричность деления приходится для каждого вида бактерий доказывать заново: следить за судьбой каждого потомка материнской клетки в отдельности и сравнивать его жизнеспособность с сородичами. Чтобы говорить о том, что такой тип деления универсален, нужно найти какой-нибудь асимметричный процесс размножения, общий для всего живого. Таким процессом могло бы стать копирование ДНК — если бы удалось подтвердить, что старая, материнская цепь всегда остается в одной клетке вместе с другим мусором, а новая цепь достается более молодой клетке.
Пока доказательств того, что это действительно так, у нас нет. Но если бы получилось это доказать, разговоры о старении приняли бы совсем другой оборот.
Тогда можно было бы сказать, что все бактерии стареют — по крайней мере, теми клетками, которые наследуют материнский мусор. Следовательно, никаких бессмертных по природе своей организмов нет. А значит, нам не стоит пытаться повторить успех какого-нибудь землекопа или кишечной палочки. Лучше задуматься о том, как заставить наши клетки делиться быстрее, чем в них копится молекулярный мусор, или научиться от него избавляться.