О чем поют клетки?

Как оказалось, дрожжевые клетки могли вполне сделать певческую карьеру, так как диапазон их звучания колеблется от высокого "до" до "ре". Когда клетка умирает, то слышно лишь глухое бормотание. Считается, что мертвые клетки издают низкочастотные шумы, которые могу быть связаны со случайными атомарными колебаниями. А под действием алкоголя клетки просто начинаю кричать на самых высоких тонах. А вот раковые клетки издают только шум. Вполне возможно, что в скором будущем врачи смогут, распознавая звуки клеток, проводить раннюю диагностику. Во всяком случае, согласно сообщению немецкой газеты "Die Welt", именно на это рассчитывают профессор химии Джеймс Джимзевский (James Gimzewski) и его аспирант Эндрю Пеллинг (Andrew Pelling), научные сотрудники Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе. До того, как Д. Джимцевский переехал в США, он работал в Цюрихе в исследовательской лаборатории компании IBM над созданием специального молекулярного пропеллера, размером с миллионную часть миллиметра, а также самого маленького в мире анализатора, известного под названием "Абакус", состоящего из молекул.

Идея "услышать" клетку пришла в голову Д. Джимзевский случайно: в частной беседе с кардиологом он узнал о том, что клетки сердечной мышцы при получении необходимых питательных веществ сильно пульсируют. Биохимик задался вопросом, происходит ли с другими клетками нечто подобное. И если есть вибрация, то, какого типа издаются звуки и можно ли их услышать человеческим ухом. К счастью, нанотехнология (отрасль молекулярной технологии, ориентированная на получение устройств, роботов и веществ с заданной молекулярной структурой) позволяют ученым в настоящее время открывать многие тайны природы. Для обнаружения колебаний клеточных мембран ученый и его аспирант Эндрю Пеллинг использовали атомный микроскоп, игла которого, оставаясь неподвижной, слегка касалась поверхности мембраны. Оказалось, что клетки дрожжей излучают звук на частоте 1 килогерц, а амплитуда колебаний клеточных стенок составляет 6 нанометров.

Благодаря сверхмощному микроскопу AFM, с помощью которого ученым получить необходимые данные, которые были расшифрованы с помощью компьютера и, таким образом, услышанные звуки были усиленны без потери качества. Когда ученые механически воздействовали на клетку, то она вибрировала и, таки образом, издавала звуки. Э. Пеллинг сообщил, что услышанное учеными в ходе экспериментов - это "чарующие звуки". Мало того, ученый назвал производимые клетками звуки музыкой. Главным образом, эксперименты проводились над дрожжевыми клетками.

В настоящее время два пионера новой науки, получившей название соноцитологии, надеются, что в один прекрасный день, полученные ими результаты исследований будут интегрированы в медицину - в создание принципиально новых диагностических методов, позволяющих распознавать онкологические заболевания на тех стадиях, когда болезнь не представляет угрозы для жизни человека. Во всяком случае, уже на данной стадии исследованиями всерьез заинтересовался врач-онколог Майкл Тейтель, который в настоящее время участвует в экспериментах по выявлению "звуков рака". Пока точно известно лишь то, что звуки, издаваемые здоровыми клетками, отличаются от тех, которые слышны от тех, что поражены раком. Как оказалось, генетически модифицированные клетки также звучат по-иному. По отзывам Э. Пеллинга, данные звуки сравнимы с шумом, возникающим в радиоприемнике, ловящем волну. Кроме того, ученые, помимо строгой научной деятельности, оказались отнюдь не чужды чувству прекрасного. В ближайшее время должен состоятся первый мультимедийный концерт, звездами которого, как можно догадаться, станут клетки. Название концерта звучит крайне поэтично, "Обратная сторона клетки". По сообщению журнала "Spiegel", концерт пройдет при активном участии известной в медийном мире деятеля искусств Анны Ниметц.

В научном мире на результаты исследований двух ученых отреагировали осторожно, но в то же время всем ясно, что если данные эксперименты получат подтверждение, то окажется, что наука находится на пороге революционных и невероятных открытиями в области биологии. Пока ученые направили результаты своих исследований в ведущие научные журналы. Например, профессор Герман Гауб из Мюнхенского Университета им. Людвига Максимильяна заявил в интервью журналу "Smittthsonian Magazine", что вполне возможно, что причина шумов, возникающих в клетках, кроется в чем-либо другом, нежели, чем в пении. Правда, пока все контрольные эксперименты, проводимые в Лос-Анджелесе, только подтверждали теорию поющих клеток. В настоящее время Д. Джимизевский и Э. Пеллинг активно работают над изучением разных типов клеток и издаваемых ими звуков.

А.А.