Антон Павлович Чехов как-то заметил: «Кто не может взять лаской, тот не сможет взять строгостью». Эта мысль о тонких механизмах влияния неожиданно перекликается с тем, как биоритмы управляют жизнью на Земле — не грубой силой, а незаметной, но неумолимой периодичностью. Сегодня о биоритмах известно многое: они дирижируют миграцией птиц и насекомых, чередованием роста и покоя у растений, да и всей нашей физиологией. Но долгое время считалось, что эти внутренние часы тикают только в клетках, где есть ДНК — то есть в ядре, где хранится генетический код. Эксперимент с красными кровяными тельцами перевернул это представление.

Часы без ДНК: неожиданное открытие

Биологи из Кембриджа задались вопросом: могут ли существовать биоритмы без участия ДНК? Для проверки они выбрали эритроциты — красные кровяные клетки, у которых нет ядра, а значит, и ДНК. Казалось бы, идеальный кандидат, чтобы опровергнуть старую догму. В статье, опубликованной в журнале Nature, учёные описали ход эксперимента: эритроциты отделили от крови и поместили в условия, близкие к естественным — температура тела, полная темнота. Затем началось наблюдение.

За несколько дней выяснилось поразительное: клетки вырабатывали белки пероксиредоксины, строго следуя 24-часовому циклу. Ритм сохранялся, хотя никаких генетических команд для этого не требовалось. До того момента наука была уверена, что биоритмы привязаны исключительно к активности генов в ДНК. Теперь же стало ясно: даже простые структурные элементы, лишённые генетического аппарата, способны отмерять время. Это перекликается с открытием, что ген CG4857 управляет сном не так, как ожидали учёные, — он тоже действует не через считывание ДНК, а на этапе сборки белка.

От крови до океана: ритм, древнее генов

Открытие было настолько значительным, что его решили проверить на других организмах. Кембриджские исследователи объединились с коллегами из Эдинбургского университета и специалистами океанологической обсерватории. На этот раз объектом стали морские водоросли. У них тоже отслеживали выработку пероксиредоксинов, и результат подтвердил догадку: схожая суточная периодичность обнаружилась и здесь. Примечательно, что без света у водорослей не активируется геном, однако ритм сохранялся — значит, механизм работает независимо от ДНК и в этих организмах.

Эти эксперименты подводят к выводу, который трудно переоценить: биологические часы — свойство, присущее практически всем живым организмам. Они не просто «встроены» в сложные генетические системы, а, похоже, являются фундаментальной чертой жизни. Миллионы лет эти внутренние маятники отсчитывают период, который мы называем сутками, — и делают это с точностью, не зависящей от наличия генов. Остаётся лишь гадать, какие ещё тайны скрывают безъядерные клетки и как далеко в прошлое уходит эта древняя пульсация жизни.