Федор Сологуб, «В пути томительном и длинном…»Не надоели ли вам вирусы, эти невероятно сложно устроенные создания?
Не хочется ли вам чего-то попроще?
Такого, чтоб проще некуда?
Нет, автор не сошел с ума от непосильного интеллектуального труда по перекладыванию премудростей вирусологии на простой язык. Это очень приятное и невероятно духоподъемное занятие, которое отражается на психике только позитивно. Просто (ах, как много этого слова в этой главе!) на свете существует нечто, устроенное еще проще вирусов.
Можете представить «живую» белковую молекулу? Да еще и способную к размножению весьма причудливым образом. Впрочем, не то чтобы к размножению, а… В двух словах и не выразить, давайте уж по порядку.
Тема этой главы – прионы, белковые молекулы, способные взаимодействовать с живыми организмами. Если выразиться иначе, то прионы – это инфекционные агенты белковой природы.
Мало кто слышал о прионах, но почти все слышали о болезни, которую они могут вызывать. Это «коровье бешенство», а если по-научному, то губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота. У людей аналогичное заболевание называется болезнью Крейтцфельдта – Якоба. Так вот, возбудителями «коровьего бешенства» являются не микроорганизмы, а прионы.
Принадлежность к белкам роднит прионы со всем живым на нашей планете, относящимся к белковой форме жизни. А вот отсутствие генома, состоящего из нуклеиновых кислот, делает прионы уникальными и неповторимыми.
Но кто сказал, что наследственность непременно должна быть нуклеиновой? Белковая наследственность тоже имеет право на существование.
Пора снова вспомнить о том, что белковые молекулы имеют 4 уровня пространственной организации. Нитевидные молекулы сворачиваются в спирали, имеющие вид растянутой пружины, спирали сворачиваются в клубочки, а клубочки могут объединяться друг с другом в комплексы.
Нить – это первичная структура молекулы белка, спираль – вторичная, а способ укладки спирали в пространстве называется третичной структурой. На ней мы сейчас и остановимся. По форме третичной структуры белки, за малым исключением, делятся на глобулярные и фибриллярные. Фибриллярные (нитевидные) белки имеют вытянутую форму, а молекулы глобулярных (шарообразных) белков свернуты в глобулы – подобие клубка.
Глобулярный белок
Третичная структура белковой молекулы в значительной степени определяется ее первичной структурой. Обратите внимание на слова «в значительной степени». То, как именно свернется в клубок белковая спираль, зависит не только от ее атомного состава, но и от ряда других причин.
Третичная структура очень важна, поскольку она определяет биохимические свойства белковой молекулы. Изменяется структура – изменяются свойства, утрачивается структура (клубок разворачивается в спиралевидную нить) – утрачиваются свойства.[95]
Пожалуй, биохимии с нас достаточно. Теперь подумайте, как может размножаться белковая молекула, только молекула, просто молекула и ничего, кроме молекулы?
Подсказка – разумеется, размножение происходит за счет организма-хозяина, в котором эта молекула пребывает (слово «паразитирует» рука не поднимается написать).
Условие – не придумывайте противоестественные механизмы встраивания белковых молекул в молекулы нуклеиновых кислот. Такого не может быть, поскольку такого не может быть никогда. Если хорошенько постараться, то можно впрячь в одну телегу коня и трепетную лань. Но в нуклеиновую кислоту белковый фрагмент не вставить.
Время пошло! Думайте, предполагайте, воображайте и попутно читайте историю страшной болезни куру…
В первой половине ХХ века в племени форе, которое живет в высокогорных районах Новой Гвинеи, обнаружили страшную болезнь куру. Страшную, без какого-либо преувеличения. Начиналось все с головокружения и быстрой утомляемости, затем появлялась дрожь по всему телу и подергивания головой, а через несколько месяцев (от 9 до 12) больные умирали. В течение нескольких месяцев ткани головного мозга деградируют, превращаясь в губчатую массу. Заболевание характеризуется прогрессирующей дегенерацией нервных клеток центральной нервной системы, особенно в той области головного мозга, которая управляет осуществляемыми человеком телодвижениями. В результате происходит нарушение контроля мышечных движений и развивается тремор туловища, конечностей и головы. Это заболевание встречается преимущественно у женщин и детей и считается неизлечимым – через 9–12 месяцев оно заканчивается смертельным исходом. Болезнь чаще поражала женщин, особенно – молодых.
