Молекулы кинезина – это движущие белки, содержащиеся внутри
всех живых организмов. Эти белки, которые называют «рабочими лошадками клетки»,
доставляют жизненно важные грузы по дорожным путям клетки, которые называются
микротрубочками. Профессор прикладной физики и биологических наук при
Стэнфордском университете Стивен Блок описал кинезин следующим образом:
«Кинезин работает, подобно локомотиву, перевозящему грузы в различных
направлениях».
Размеры обычной молекулы кинезина составляет 1/70 миллиардную
часть метра, и она поразительно напоминает человека! У обычной молекулы
кинезина есть две «руки» с одной стороны (ими она удерживает груз) и две «ноги»
с другой стороны, с помощью которых она перемещается по микротрубочке,
подталкивая груз в нужном направлении. В каком-то смысле эта молекула
напоминает «почтальона», доставляющего почту внутри клеток.
Внутри всех живых организмов, клетки которых содержат ядро
(эукариоты), белки и другие вещества должны доставляться в определенное время в
определенные части клетки. Если необходимое вещество – это белок, «фабрика»
клетки (которая называется рибосома) получает оттиск необходимого вещества из
ядра (информация хранится в ядре в нити ДНК, но оттиск посылается в виде копии
РНК данного отрезка ДНК).
Это сложный скоординированный процесс, поскольку изначально
что-то должно получить доступ к библиотеке ДНК данного организма, распечатать
информацию в точно определенном месте, необходимом для определенной информации
(именно для того вещества, для которого она была произведена), создать копию
информации для данного вещества и доставить его на «фабрику».
Затем другой клеточный органоид (под названием комплекс
Гольджи) запаковывает необходимое вещество, заворачивая его в специальный пакет
(который называется везикулой) и наносит «адрес» того места в клетке, куда
вещество должно быть доставлено и распаковано из посылки-везикулы.
Затем кинезин отправляется в путь. Он поднимает посылку и
«идет» по микротрубочкам внутри клетки, доставляя посылку к месту назначения.
(В различных организмах, от дрожжей до человека, было
обнаружено множество различных видов кинезинов и связанных с кинезином белков с
различными особенностями и функциями. Приведенный выше пример – это пример самого «обычного» задания).
Этот анимированный
рисунок был сделан для Гарвардского университета, чтобы каждый мог увидеть
внутреннюю жизнь клетки хотя бы раз в своей жизни и получить представление о
том, насколько удивительна жизнь на самом деле.
Кинезин – это миниатюрный портовой грузчик клетки,
переносящий на своих плечах посылки с грузом по путям микротрубочек. Каждая
молекула АТФ-горючего, которую встречает на своем пути кинезин, позволяет этому
«грузчику» сделать шаг точностью в 8 нанометров.
Чтобы понять всю сложность действий кинезина, за которыми
наблюдают ученые, мы могли бы в качестве аналогии привести более знакомый и
понятный гипотетический пример.
У Мастера ломается станок, на котором он работает. Он
выясняет, какая из частей механизма сломалась, звонит производителю станка по
мобильному телефону, и заказывает у него новую запчасть, указывая ее номер.
Производитель соглашается и записывает адрес Мастера. У производителя под рукой
имеется список всех запчастей, однако у него нет их чертежей, поэтому он
отправляет по электронной почте письмо в другую компанию (в которой хранятся
чертежи всех необходимых запчастей механизма) и просит прислать ему чертеж.
Представитель этой компании делает ксерокопию необходимого раздела и привозит
ее производителю. Следуя чертежу, на фабрике производят необходимую запчасть,
запаковывают ее и на упаковку наносят нужный почтовый адрес из базы данных.
Производитель связывается с курьером, который приходит на завод и забирает
пакет. У курьера имеется детальная карта города, он составляет себе самый
удобный маршрут и, следуя этому маршруту, доставляет запчасть клиенту. Миссия
выполнена!
Большинство согласятся с тем, что описанный выше уровень
сложности просто поражает. Технология и задействованные в процессе компоненты
(такие как специальные знания, системы коммуникации, производственные
способности и базы данных), необходимые для таких процедур невероятно сложны, и
все эти шаги на каждом этапе координировались разумными людьми. Однако на самом
деле процессы, в которых используется кинезин, намного сложнее, чем приведенный
выше пример.
Источник http://www.origins.org.ua
