Японские ученые не создавали клетку



«Японские ученые претендуют на революцию в биологии. Им удалось искусственным образом - из набора органических веществ - создать клетку, которая полноценно функционирует и может самостоятельно размножаться». 
 ______________________________________________________________________

За этими словами следует красочное описание самого эксперимента, а также интервью с членами научной группы в Токио, которые его проводили. Репортаж изобилует такими перифразами как «искусственная жизнь», «синтетическая клетка», «полноценное деление клетки», «клетка "ожила"», «производить себе подобных», «ведет себя как живая» и так далее в том же духе.

Печально, что этот сенсационный репортаж появился не в какой-нибудь желтой газетенке, а в выпуске новостей канала «Россия-1», который позиционирует себя как «главный телеканал страны».




Научный эксперимент действительно имел место, и результаты опубликованы в журнале "Nature Chemistry" – одном из ведущих научных журналов. Преамбула статьи и вспомогательный материал находятся в открытом доступе, и каждый может узнать, что представлял собой эксперимент на самом деле. Об этом в общих чертах я расскажу дальше.

Мотивацией японских ученых было желание объяснить механизмы деления «протоклетки» - гипотетической примитивной предшественницы полноценной клетки. В современных клетках (прокариотах и эукариотах) механизм деления мембраны (цитокинез) происходит при участии АТФ и сложных белковых структур, образующих сократительное кольцо. В протоклетке всего этого быть не могло, по идее. Теоретики считают, что они могли делиться благодаря простым физическим законам.

Суть японского эксперимента состояла в том, чтобы проверить, а не могла ли сама репликация ДНК внутри «протоклетки» быть причиной ее деления. Для этого они создали липидные контейнеры (липосомы) - примитивные пузырьки, получаемые из фосфолипидной пленки нехитрым способом. По структурной и функциональной сложности они аналогичны везикулам внутри наших клеток.

И вот тут заключается главная дезинформация СМИ - называть эти пузырьки клетками, ведь даже авторы опыта называют их везикулами. Разница видна на рисунке внизу. Я говорю о разнице не в размерах, 
а в сложности (в том опыте они специально были сделаны большими).



Клетка в разрезе. Везикула обозначена цифрой 4.

В эти везикулы ученые "упаковали" все компоненты, необходимые для амплификации ДНК, то есть ускоренной репликации. Она происходит благодаря циклическому процессу, называемому "полимеразная цепная реакция" (ПЦР), который хорошо освоен и широко применяется в криминалистике и медицинской диагностике. В раствор добавляют все готовые компоненты - праймеры, сложные ферменты и саму ДНК, а затем в амплификаторе запускают цикл нагреваний с выверенным температурным режимом - и ДНК начинает многократно копировать себя. Авторы эксперимента сделали то же - с той только разницей, что ДНК реплицировалась внутри пузырьков

Но еще ученые применили несколько хитростей. Дело в том, что природные клеточные мембраны являются анионами, то есть имеют отрицательный заряд. И ДНК тоже имеет отрицательный заряд. Чтобы создать притяжение между ДНК и стенками везикул, они добавили в рецепт их мембраны позитивно заряженные молекулы - катионы.* Благодаря такому взаимодействию, при делении дочерний пузырек выстраивался вокруг ДНК, а не вытеснял ее. Также 
в мембрану интегрировали специальный катализатор, а в окружающую среду добавили прекурсор мембраны – все это для того, чтобы везикулы могли после деления сами себя достраивать и расти. 

Авторы работы прямо говорят, что деление везикул происходило в результате амплификации ДНК. Другими словами, увеличение объема ДНК и ее электрическое взаимодействие с мембраной приводило к отпочковыванию дочерних пузырьков. Это тоже было вызвано разноименностью зарядов ДНК и мембраны везикул.



Процесс деления везикулы
(по часовой стрелке)


Конечно, постановка этого эксперимента потребовала массы сил и времени. Тем не менее, его авторы даже не решились сказать, что создали протоклетку - по их словам, они лишь "сделали шаг" к протоклетке. Но на мой взгляд, даже так сказать нельзя
. Фактически, ничего принципиально нового не произошло - только объединение двух известных процессов в один с небольшими хитростями и зрелищным результатом.  Механизм совершенно отличается от процесса деления настоящих клеток. Также важно помнить, что: 
1) сложнейшие компоненты для деления ДНК были добавлены в готовом виде; 
2) ДНК не содержала инструкций для роста и деления контейнеров-носителей, а была просто грузом;

3) были применены синтетические катализаторы, прекурсоры и молекулы-катионы, чтобы создать «благоприятные условия», далекие от естественных.
Друг подсказал мне один пример, который хорошо иллюстрирует "новаторство" этого опыта: представим, что кто-то украл электродвигатель от беспилотника, с помощью проводков и батарейки заставил его крутануться и заявил, что практически создал свой беспилотник... (да простят меня японские ученые за колкость). Мне такие опыты больше напоминают цирковые фокусы с секретами, чем серьезную науку.

Разумеется, в коротком репортаже невозможно, да и незачем было вдаваться в такие тонкости. Но можно было хотя бы не объявлять о создании клетки(!), если сами японские ученые официально не делали таких заявлений. А если руководитель научной группы действительно сделал на камеру такие заявления (в чем я очень сомневаюсь), то  можно было ознакомиться с публикацией, раз речь идет об открытии такого масштаба.

Этот казус наглядно демонстрирует, какими методами и каким путем эволюционную парадигму несут в массы. Главными популяризаторами становятся СМИ, которые не гнушаются грубой дезинформацией. Такой негласный союз продарвиновских ученых кругов и СМИ взаимно удобен и выгоден. Ведь ученый не может позволить себе излагать результаты своего открытия в таком «вольном стиле». Это повлечет нежелательные последствия в его научной карьере. 


А журналист не столь ограничен в выборе слов, и спрос за «ляпы» с него небольшой. Зато сенсационность поднимает рейтинги телеканалов, продвигает эволюционизм среди телезрителей и хотя бы ненадолго гарантирует мировую известность скромному японскому ученому.

_________________________
* На этом же принципе основаны липоплексы - липидные капсулы, применяемые в генной терапии. Будучи катионами (+) они хорошо обволакивают генетический материал (-), и легко доставляют его сквозь клеточную мембрану (-).

Читайте также независимый обзор "О живой клетке из Японии"

12 комментариев:

  1. Журналисты естественно несут пургу, поскольку вообще не понимают о чем речь. Но креационисты тут не лучше. Речь о прокариотах, а они норовят сказать, что речь должна быть об эукариотах. Японцы добились заявленной цели и больше ничего. Самое главное, что никакой творец снова оказался не нужен. Все это возможно и в естественной среде. Так что в лужу сели именно креационисты. Причем тут эволюционизм понять вообще невозможно. В этом эксперименте про эволюцию ни слова.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо за внимание к статье. Моя критика была направлена исключительно против масс-медиа, грубо исказивших факты. Ничего против авторов эксперимента я не имею.

      Иллюстрацию ядерной клетки я разместил только потому, что на ней отмечены везикулы - с прокариотами я просто не нашел настолько наглядной. (Пропасть между везикулами и прокариотами тоже настолько велика, что разницей между эукариотами и прокариотами в данном случае можно пренебречь).

      Эволюционизм как парадигма и теория эволюции как таковая имеют самое непосредственное отношение к эксперименту, поскольку деление и репликация является первейшим и необходимым условием наследования мутаций - механизма дарвиновской эволюции. Допустим, телезрителю это неизвестно, но на второй минуте (2:08) репортер прямо говорит о "теории эволюции" и о мнимой находке "недостающего звена".

      Удалить
    2. Спасибо, что внесли ясность. Честно говоря, информация о японцах сразу вызвала ощущение, что что-то здесь не так. Но, с другой стороны, японцы сделали пусть примитивный, но работающий (пусть и в определённых условиях) механизм. И усложнение конструкции - дело времени?

      Удалить
    3. Конечно, но это не только дело времени, но и тщательного планирования и высоких технологий. Ирония в том, что я и мои единомышленники верим в то, что клетку можно создать и она была создана. И экспериментаторы, которые путем тщательно выверенных действий достигают чего-то в этом направлении, косвенно поддерживают гипотезу сотворения. Настоящий вызов для эволюционистов - поставить успешный эксперимент с наименьшим участием разума.
      В дополнение рекомендую прочитать брошюру У истоков жизни. Пять вопросов, которые требуют ответа.

      Удалить
    4. При чем тут эволюция? Это абиогенез.
      Мутации это доказанный факт, для этого не нужно проводить таких экспериментов.
      Думать, что если наука чего ЕЩЁ не доказала, значит верно совершенно нелогичное решение, которое придумали от балды какие-то люди, очень умно конечно.

      Удалить
    5. Встречный вопрос: а при чем здесь мутации и все остальное написанное?

      Каким образом эксперимент касается эволюции, я уже отвечал здесь, в последнем абзаце. Главной идеей эксперимента была все-таки репликация, а не абиогенез. А репликация непосредственно касается вопроса эволюции.

      Удалить
    6. Странно, что такие исследования и их результаты Вы считаете доказательством того, что клетка была сотворена разумным дизайнером. Ведь суть подобных экспериментов не в том, чтобы собрать клетку вручную по из запчастей, а в том, чтобы воссоздать именно те естественные условия, которые на Земле необходимы для спонтанного появления самокопирующихся протоклеток. Такими экспериментами доказывается, что САМОусложнение в определённых условиях возможно. То же самоусложнение, без непосредственного вмешательства экспериментатора, демонстрировал эксперимент Миллера-Юри. Так что подобные опыты скорее доказывают не "гипотезу творения", а "гипотезу создания условий для самоусложнения". А условия эти вполне могли возникнуть спонтанно на какой-то из мирриадов планет за миллиарды лет.

      Удалить
    7. Повторюсь, я считаю подобные эксперименты лишь косвенным доказательством разумного замысла. Если бы их авторы старались «создать условия для самоусложнения», соблюдая чистоту эксперимента, можно было бы отдать им должное. Но вся суть в том, что в данном случае для эффекта самоусложнения не только были созданы условия, отличные от природных, но и тщательно подобраны компоненты, отличные от природных, которые в силу своих химических свойств могут замыкаться в трехмерные структуры нужной формы. В итоге это дает дарвиновской теории не больше, чем эксперимент с выращиванием сложных кристаллов или образование снежинок.

      Удалить
  2. Итак, по пунктам "опровержения"
    Вранье первое: опровергатель говорит: "И вот тут заключается главная дезинформация СМИ - называть эти пузырьки клетками, ведь даже авторы опыта называют их везикулами."
    Смотрим в статью Self-reproduction of supramolecular giant vesicles combined with the amplification of encapsulated DNA.
    Our self-reproducing giant vesicle system therefore represents a step forward in the construction of an advanced model PROTOCELL
    В данном случае, везикула и протоклетка совершенно одно и тоже. Если автор "опровержения" считает иначе, это его трудности. Когда у него будет столько публикаций в Пабмеде, сколько у японских ученых, тогда и будем разговаривать.
    Передергивание второе.
    " В раствор добавляют все готовые компоненты - праймеры, сложные ферменты и саму ДНК, а затем в амплификаторе запускают цикл нагреваний с выверенным температурным режимом - и ДНК начинает." Представьте себе, что в коробку накидали деталей от часов, потрясли, а они сложились в работающий механизм. САми сложились. А кто -то и говорит -"эка невидаль! Легко и просто! А вот откуда сами детали взялись?" Итак, автор признает, что все эти штуки могут собратся самостоятельно? Т.е. доводы о невозможности самосборки оказались враньем. Что и требовалрсь доказать. Но об этом афтар умалчивает.
    Как получилсь эти самые ферменты, можно почитать например тут http://elementy.ru/news/431013
    Вранье третье
    "Опровергатель" ссылается на ПЦР. При ПЦР происходит амплификация только ДНК. (завод штампует продукцию, количество продукции растет, но завод остался один).
    А тут, вместе с ДНК, дублируются и все ферменты, и сами везикулы, и силы, которые заставляют их собиратся вместе. Т.е. размножаются сами заводы (все станки и здания, а отнюдь не их продукция.) И представьте себе, что размножаются эти ферменты именно по той информации, что записана в ДНК. Т.е. она совсем не груз, как написал афтар.
    Это его четвертое вранье.
    А тут размножается ВСЕ. Вот само собралось и само размножается.
    Как бы это вам, господа, это не нравилось.
    НО!
    Уважаемые верующие! Честное слово, от доказательств эволюции и абиогенеза Богу совершенно ничего не сделается! Поверьте, никто не хочет Его у вас украсть! Бог останется с вами безотносительно наличия или отсутсвия переходных форм и вероятности самосборки клетки! Не стоит так яростно на них нападать, они совсем не угроза для величия Творца и бессмертия вашей души! Оставьте науке телесное, она не посягает на духовное!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Приятно читать слова человека, отстаивающего свое, пусть и ошибочное, мнение. Отвечу вкратце по пунктам "обвинения":

      1) "Our self-reproducing giant vesicle system therefore represents a step forward in the construction of an advanced model PROTOCELL. В данном случае, везикула и протоклетка совершенно одно и тоже [sic]".

      Перевод цитаты: "Поэтому наша самовоспроизводящаяся система гигантских везикул являет собой шаг вперед к созданию продвинутой модели протоклетки".

      Итак, авторы эксперимента не называют свои везикулы протоклетками, а лишь "шагом вперед" к созданию таковых (до которого еще весьма и весьма далеко).

      2) "Представьте себе, что в коробку накидали деталей от часов, потрясли, а они сложились в работающий механизм. САми сложились."

      Пример с самосборкой часов нерелевантен, так как процесс ПЦР сравнительно прост. Главное в нем - придать раствору требуемую температуру на каждой стадии. Соединение праймеров с матрицей и начало работы ДНК-полимеразы - процессы, основанные на комплементарном сродстве этих компонентов, и происходят спонтанно при определенных условиях (которые и создаются нагреванием).

      3,4) "А тут, вместе с ДНК, дублируются и все ферменты, и сами везикулы, и силы, которые заставляют их собиратся вместе [...] И представьте себе, что размножаются эти ферменты именно по той информации, что записана в ДНК. Т.е. она совсем не груз..."

      Утверждение неверно. Вы просто повторяете расхожий миф. Кроме ДНК, никакие основные компоненты не воспроизводятся. Используются только те праймеры и полимеразы, которые были добавлены в раствор изначально в повышенных концентрациях, так чтобы в отпочковавшиеся везикулы попадало некое их количество. Именно из-за конечности их количества "деление" в эксперименте не могло продолжаться беспрерывно. Билипидная мембрана тоже строилась из фосфолипидов, добавленных вначале.

      Удалить
  3. Приятно читать знающего человека

    ОтветитьУдалить

Чтобы комментарий был опубликован, он должен быть написан в уважительной манере, быть содержательным, желательно немногословным, и напрямую касаться темы статьи. Это не форум, поэтому вопросы, повторные комментарии, а также ответы на чужие комментарии могут не пропускаться. Объемную критику можно размещать в своем блоге. С вопросами обращайтесь в личном письме.