Позитивный взгляд на жизнь, ощущение счастья и благодарности, служения и любви усиливают активность теломеразы и способствуют долгой и здоровой жизни.
Работы генетиков за последнее десятилетие не только принесли нам поразительные знания о структуре и функции некодирующих элементов генома (его «мусорной ДНК»), но и сообщили удивительные сведения, что лишь 2 % генома, кодирующих белки, влияют на здоровье и заболевания. Эти исследования проводились с участками ДНК, называемыми теломерами, находящимися на концах кодирующих белок генов. Хотя теломеры ДНК не кодируют белковые молекулы – не дают вклада в планирование структуры белка, – они обеспечивают две жизненно важные функции.
Во-первых, теломеры физически препятствуют разматыванию двойной спирали ДНК. Функция эта очень важна, потому что структурно неустойчивая, «изношенная» ДНК подвергает риску закодированную информацию для сборки функционального белка. С этой точки зрения, теломеры напоминают пластиковые наконечники на концах шнурков – эглеты. Когда эглет выходит из строя, нити на кончике шнурка расплетаются и изнашиваются, что препятствует его использованию. Сколько раз вам приходилось, испытывая свое терпение, просовывать толстый, обтрепавшийся шнурок в маленькую, крохотную проушину?
Во-вторых, теломеры служат физической основой для воспроизводства ДНК. Перед своим делением клетка должна дублировать свои ДНК так, чтобы каждая дочерняя клетка получила полный геном. В этом процессе фермент (ДНК-геликаза) расплетает двойную спираль, а большой белковый комплекс ДНК-полимераза прикрепляется к свободному концу нити ДНК. Фермент полимераза перемещается, как поезд по рельсам, вдоль всей этой нити. В этом процессе он собирает за собой дополняющую цепочку ДНК. Но когда «поезд» полимеразы доходит до конца нити, он сталкивается с технической проблемой… фермент не может дублировать ту часть ДНК, которой он равен по размеру (см. рисунок). Следовательно, всякий раз при дублировании нити ДНК она становится короче предыдущей копии, потому что «терминал» (или последний отрезок ДНК под ферментом полимеразы) не дублируется.
Репликация ДНК.
Перед копированием ДНК двойная спираль разделяется на две отдельные спиральные пряди. На схеме А фермент ДНК-полимераза, копирующий ДНК, изображен как локомотив поезда. Фермент полимераза движется по одной нити ДНК. Участок кодирования гена нити ДНК, обозначенный черными «рельсами», представляет собой последовательность оснований, кодирующих белок. Участок теломеры, обозначенный серыми «рельсами», – это некодирующая последовательность (белые «коробочки»). По мере движения полимеразы по ДНК она последовательно собирает дополнительную нитку ДНК. На схеме В новая дополнительная нить ДНК длиннее, так как полимераза скопировала больший объем изначальной нити. На схеме С полимераза достигла конца нити ДНК («рельсов»). Построение новой дополнительной молекулы ДНК завершено. Однако она короче исходного шаблона, потому что фермент полимераза не может скопировать ту часть ДНК, на которой он сам размещается (Х). Каждый раз при копировании новая нить ДНК короче предыдущей версии. После серии делений клеток длина теломеры доходит до нуля, и полимераза начинает отсекать кусочки ДНК, содержащие генетический код. Белок, синтезированный на основании укороченного кода ДНК, – некачественный и может стать причиной недееспособности клетки.
Теломеры предотвращают потерю кодирующей белок информации в ходе репликации гена, выделяя некодируемый участок ДНК, потеря которого не скажется на белке. Такая дополнительная длина ДНК позволяет «поезду» полимеразы терять часть ДНК, не ставя при этом под угрозу область, содержащую код белка. Длина теломеры определяет, сколько раз может копироваться ДНК, пока полимераза не пройдет всю кодирующую часть генома. Когда при частом делении клеток длина теломеры истощается, то последующие копии гена производят нефункциональные белки.
По мере накопления некачественного белка клетка работает с перебоями и в конечном итоге умирает, однако это происходит не так быстро! В 1960-е гг., проводя наблюдения за культивируемыми клетками, Леонард Хейфлик подсчитал, что они способны к безопасному делению на протяжении примерно пятидесяти поколений, прежде чем теломеры будут полностью утрачены, и последующие репликации ДНК станут воспроизводить дефектные белки, подвергающие риску здоровье клетки и способность к их дальнейшему делению. Понимание функции теломер привело его к убеждению, что продолжительность жизни человека определяется количеством делений стволовых клеток, которые способны при делении заменять миллиарды умирающих ежедневно клеток.
Однако не спешите впадать в депрессию из-за надвигающейся старости: у меня есть и хорошие новости! Клеточные биологи обнаружили особый фермент теломеразу, функция которого – удлинять теломеры. По своей деятельности теломераза – молекулярный эквивалент «фонтана молодости», которая повышает жизнеспособность и воспроизводство стволовых клеток. Активность теломеразы улучшает здоровье и продлевает жизнь.
Но есть одна ловушка. Жизненные переживания могут стимулировать или подавлять активность теломеразы. Например, стрессовые дородовые переживания, жестокое обращение в детстве (как вербальное, так и физическое), домашнее насилие, посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), недостаток питания и отсутствие любви – все это препятствует активности теломеразы. Такие факторы способствуют возникновению болезней и сокращению продолжительности жизни. Зато физические упражнения, хорошее питание, позитивный взгляд на жизнь, ощущение счастья и благодарности, служения и любви – в особенности любви к себе, усиливают активность теломеразы и способствуют долгой и здоровой жизни. И действительно, недавнее канадское исследование показало, что пациенты с раком груди, которые занимались медитативной практикой наполненности ума, сохранили длину теломер, а в контрольной группе их длина стала короче.
В последующих главах мы рассмотрим этот вопрос подробнее, а пока скажу лишь, что основное влияние на длину теломер оказывает наш разум, на который воздействует программирование до возраста семи лет. И я утверждаю – ДА… мы можем сознательно сделать себя сильнее за счет активного увеличения нашей собственной теломеразы. Я буду и буду это повторять, опираясь на удивительные исследования, проведенные за последние десять лет: для особо непонятливых – все дело в среде!
Глава 3. Волшебница мембрана
Теперь, когда мы познакомились с работой белковых механизмов клетки, опровергли утверждение, что ядро клетки является ее мозгом, и установили ключевую роль, которую играет в функционировании клетки ее окружение, мы достаточно подготовлены для того, чтобы рассмотреть одну довольно-таки ценную вещицу. Нечто такое, что наверняка поможет вам отыскать смысл вашей жизни и подскажет, как ее изменить.
Настоящая глава представит вам моего номинанта на роль того истинного мозга, который управляет жизнью клетки, – клеточную мембрану. Я уверен, что когда вы поймете, как работают ее химическая и физическая основы, вы вслед за мной станете называть ее волшебницей. А когда вы соедините свое понимание деятельности волшебницы мембраны с квантовой механикой, которое приобретете из следующей главы, то поймете еще и то, насколько неправы были бульварные газеты в 1953 г. Истинная тайна жизни заключена вовсе не в прославленной двойной спирали. Она – в элегантно простых биологических механизмах этой волшебницы мембраны, при помощи которых организм преобразует сигналы окружающей среды в поведение.
