Відкрито абсолютно нове правило біології: клітини процвітають у хаосі

Можливо, біологія має менше правил, ніж багато інших наук, однак у них є близько двох десятків "правил" — широких узагальнень про поведінку, природу та еволюцію. Тепер команда з Університету Південної Каліфорнії хочуть додати нове правило під назвою "вибірково вигідна нестабільність" (SAI), що досліджує, як нестабільність може насправді принести користь клітині та клітинному організму, пише Popular Mechanics.

Зворотний бік цього "правила" полягає в тому, що SAI також може бути ключовим фактором таких явищ, як хвороби та старіння, тому розуміння цього процесу може допомогти в дослідженні цих біологічних процесів.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Правила біології

Правила і науки існують у всіх науках і допомагають людям краще розуміти навколишній світ, чи то в космічних масштабах, чи то в субатомних. Однак у світі біології все трохи складніше: природа часто сповнена біологічних винятків, а тому "правила біології" також вважаються широкими узагальненнями, а не абсолютними фактами, які пояснюють і керують усім відомим життям.

Деякі з цих широких узагальнень включають такі речі, як:

• закон Аллена — форми тіла у теплокровних тварин адаптуються до кліматичних умов (короткі та кремезні допомагають зберігати тепло в холодному кліматі, тоді як високі та довготелесі допомагають розсіювати тепло в теплішому);
• правило Бергмана — види широко поширеної клади, як правило, більші в холоднішому кліматі та дрібніші в теплішому.

Загалом сьогодні існує близько двох десятків правил, що описують всі види процесів у природному світі. У новому дослідженні команда з Університету Південної Каліфорнії вважають, що вони готові додати нове правило.

Нове правило біології

На перший погляд, нове правило, відоме як "селективно вигідна нестабільність" або SAI, здається, кидає виклик основним припущенням про життя загалом і виступає проти поточного припущення про те, що життя загалом прагне стабільності та збереження ресурсів.

Вчені виявили, що природа справді прагне стабільності, однак за словами молекулярного біолога Джона Тауерса, нестабільність біологічних компонентів, як-от білки та гени насправді ймовірно, може бути корисною для клітин.

Команда виявила, що навіть найпростіші клітини містять протеази й нуклеази та регулярно деградують і замінюють свої білки й РНК, що вказує на те, що SAI необхідний для життя. Передбачається, що це може сприяти підтримці як нормального гена, так і генної мутації в одній і тій самій популяції клітин, якщо нормальний ген сприятливий в одному стані клітини, а генна мутація сприятлива в іншому стані клітини.

Ці стани допускають більшу генетичну різноманітність, що, своєю чергою, може зробити організми більш адаптованими. Багато компонентів клітин також сприяють короткій тривалості життя, оскільки це фактично сприяє здоров'ю клітин. Це вказує на те, що SAI в цих компонентах є необхідною біологічною функцією.

З іншого боку вчені визнають, що у нестабільності є безліч недоліків. Наприклад, процес мутаційної нестабільності вимагає енергії та може вводити шкідливі клітини, що сприяють старінню, а також можуть спричинити інші типи пошкоджень і дисфункцій.

Ще одним доказом, що підтверджує повсюдність SAI і його кандидатуру як нового "правила біології", є те, що він виникає в інших відомих концепціях, включно з теорією хаосу та ідеєю "клітинної свідомості".

Раніше Фокус писав про те, що запропоновано новий універсальний закон біології, який пояснює все.