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"