Схема белкового синтеза общеизвестна. Белок производится на рибонуклеиновой кислоте (РНК), сама РНК при работе тоже расходуется, и ее воспроизводство в конечном счете упирается в дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). А та расположена в клеточном ядре, и количество ее строго определено.
Но попробуй с тем же запасом ДНК, который предназначен для маленькой клетки, обеспечить белком такую громадину, как гигантский нейрон!
В общем, природа нашла некий выход, облегчающий существование крупных клеток. Делается так: количество ДНК удваивается как будто при делении клетки, а клетка не делится. Получается ядро с двойным запасом ДНК и, следовательно, с удвоенной способностью обеспечить клетку белком. Удвоение может повториться, и тогда запас ДНК в клетке станет учетверенным.
Обычно за единицу принимают количество ДНК в половой клетке и обозначают его как n. В большинстве клеток нашего организма ДНК содержится в количестве 2n, но в особенно крупных — и более того. Есть в мозге человека и других млекопитающих очень крупные нейроны: большие пирамиды, клетки Пуркинье, клетки спинальных ганглиев и некоторые другие. В них количество ДНК достигает иногда 8 и даже 16n!
Особенно далеко от стандарта число n уйти не может, потому что чем больше становится ядро, тем резче нарастают диффузионные трудности, — на этот раз трудности обмена материалом между ядром и цитоплазмой. Поэтому вместо дальнейшего увеличения ядро начинает распадаться, получаются многоядерные клетки, а отсюда недалеко и до полной патологии.
Сколько же ДНК в ядрах гигантских нейронов тритонии?
Мы зафиксировали несколько ганглиев тритонии особой смесью, смесью Бродского, и отдали их в Цитологическую лабораторию, возглавляемую тем же Всеволодом Яковлевичем Бродским. В этой лаборатории налажен особый метод, позволяющий определять количество ДНК в отдельных клеточных ядрах.
Пока материал проходил предварительную обработку, я заключил нахальное пари на бутылку шампанского со своей бывшей однокурсницей, работающей в этой лаборатории. Я утверждал, что у тритонии найдется ядро, в котором будет свыше тысячи n. Цифра эта показалась настолько далекой от реальности, что вызвала в лаборатории веселье, и пари было с готовностью принято. Впрочем, все решили, что я просто ищу вежливого предлога преподнести бутылку шампанского подруге юных лет.
Не стану утверждать, что в душе я твердо собирался выиграть, но я не исключал такой возможности. Гигантские нейроны моллюсков приучили быть готовым к любой несуразности. Если одна клетка может выполнять функции целого нервного центра, то почему бы ей не иметь тысячу n? Правда, связи между первым и вторым не было никакой, а все же…
Через несколько дней я встретил свою однокурсницу. Лицо ее отображало некоторое стеснение, и она попросила меня напомнить ей условия пари.
— До тысячи — шампанское твое, — ответствовал я с легким сердцем.
— А если свыше, то… За каждую тысячу по бутылке?
Тут уже меня пронзили флюиды заинтересованности, и я потребовал разъяснений, немедленных.
— Видишь ли, кажется, в самой большой клетке получается что-то около ста тридцати тысяч n…
Можете себе представить, какое последовало «ах»! В суматохе я даже не потребовал ста тридцати бутылок шампанского и теперь из-за этого мучаюсь.
Получаешь ответ на один вопрос — и тут же выскакивает следующий!
Есть о чем подумать.
Есть о чем подумать, дорогие товарищи! А также глубокоуважаемые коллеги!
Значит, гигантское ядро гигантского нейрона — это не просто очень большое ядро, а это очень большой котел, который бурлит созиданием. Это зона исключительно высокопродуктивного синтеза. Так?
Спокойствие, не надо торопиться.
А если так, значит, продукты синтеза должны выходить из ядра, а в ядро встречным потоком должны двигаться исходные полупродукты. Как, собственно, это происходит в любом клеточном ядре, хотя бы и не нервном и не гигантском. Так же, только гораздо интенсивней. Потому что чем больше шар, тем меньше у него отношение поверхности к объему. Следовательно, в нашем гигантском ядре с его бурным синтезом все механизмы взаимного обмена между ядром и цитоплазмой должны быть напряжены до предела, до такой степени, какую трудно предположить у иных клеток.
Но внимание! Ведь о механизмах этого взаимного обмена вообще почти ничего не известно. Это — белое пятно биологии.