Текст книги "Рак излечим"

Глава 2. Автоморфизм и стереофизические основы эволюции

Непрерывность эволюции обусловлена ее дискретностью…

Автор

Эту главу начнем сразу с вопросов. Почему за миллиарды лет почти не изменились форма и размеры клеток? Почему у одноклеточных и многоклеточных организмов практически один и тот же принцип строения? Почему они обладают одним и тем же свойством – диссимметрией? Ответ напрашивается сам собой. Виды и формы симметрии, размеры живых организмов и их вариации изменялись в зависимости от условий обитания. Но «фундамент» их остался прежний. Что это за фундамент?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы должны вернуться на 4,5 млрд. лет назад в период предбиологической эволюции. Земля появилась примерно 4,5 млрд. лет назад, но, к сожалению, первые 700 млн. лет ее существования не оставили нам никаких палеонтологических свидетельств, потому что примерно 3,8 млрд лет назад первичная кора была разрушена и переплавлена в мантии. Самые древние сохранившиеся осадочные породы имеют возраст 3,8 миллиарда лет. И в этих породах УЖЕ ПРИСУТСТВУЮТ несомненные следы жизни. А начиная с возраста 3,5 млрд. лет известны ископаемые остатки бактерий. Мы не можем точно датировать ни момент появления жизни, ни момент появления первых настоящих клеток. Ясно лишь, что и то, и другое произошло в первые 700-1000 млн. лет существования Земли. Исходя из нашей гипотезы о поисхождении жизни, предбиологическая жизнь началась с «клеток-доменов» в период, когда атмосфера была насыщена аммиаком и метаном (авт.) Целый миллиард лет (с 3,5–3,8 до 2,7 миллиарда лет назад) биосфера была прокариотной. Т. е. существовали только бактерии – одноклеточные организмы, не имеющие ядра. Первый величайший перелом в эволюции жизни произошел примерно 2,7 миллиарда лет назад, когда появились первые эукариотические организмы. Главное их отличие от прокариот (бактерий) состоит в том, что у них образовалось клеточное ЯДРО, и тем самым область активного обмена веществ (цитоплазма) отделилась от области хранения, считывания и регуляции генома. Появление новых функций (новых ферментов и метаболических путей) практически прекратилось. Прогресс отныне состоял в появлении новых РЕГУЛЯТОРНЫХ ЭФФЕКТОВ. Развитие сложных регуляторных систем позволяет эукариотам ПРИ ОДНОМ И ТОМ ЖЕ ГЕНОМЕ в зависимости от условий формировать совершенно разные типы клеток. Бактерии на это практически не способны. Именно благодаря этому свойству эукариоты смогли стать МНОГОКЛЕТОЧНЫМИ.

Помимо указанной периодизации эволюционного прогресса нужно указать еще несколько его важнейших особенностей, которые видны из анализа палеонтологических данных. Предпосылкой, предтечей жизни на Земле, как это ни странно, была геометрия в прямом смысле этого слова. Все как положено: сначала план, чертеж, а уже затем воплощение в материале. Из всех фигур золотого сечения для этой цели природа выбрала золотой прямоугольник, а уже потом подобрала материал для задуманного.

Живые существа эволюционировали под действием сил симметрии и реагировали на изменения какого-то внешнего «аттрактора», или мировой линии, (иногда) перевернутой симметрией. Как уже упоминалось, атомы веществ также реагируют на мировую линию, которая их селективно различает. Сложные органические молекулы, клеточные структуры, собственно клетки и ткани тоже не безразличны к ней. Далее по иерархической лестнице идет целый организм, симметрия которого также зависит от нее. Приведем живой пример, подтверждающий наличие этой мировой линии, или плоскости, которую живые организмы и их «части» обходят то сверху вниз, то справа налево. Таких линий, но поменьше, в организме великое множество. Эти линии, вероятнее всего, являются ребрами тех самых информационных кристаллоидных структур, которые являются границами локального гомеостаза. На примере перевернутости хордовых можно удостовериться в том, что самой линии мы не видим, но явление имеет место. Известно, что скелеты членистоногих и позвоночных не гомологичны, так как они развиваются из разных зародышевых листков: у членистоногих – из наружного (эктодермы), а у позвоночных – из среднего (мезодермы).

Процесс трансформации, «перевернутости», начинается на уровне белков! При раке этот же процесс производит «перевертывание» белков и тканей. Этот процесс тождественен перевертыванию аттрактора Лоренса и проявляется в увеличении количества левшей в животном мире. Или же, вернее сказать, произошла переполяризация полей (эфира) из положительного в отрицательное.

Рис. 6. Сопоставление схем организации животных разных типов (сверху вниз): хордовых (ланцетника), членистоногих и полухордовых.

Передний конец тела всюду обращен влево, спинная сторона – кверху. Центральная нервная система выделена тёмным, направление кровотока показано стрелкой рядом с сердцем (рис. 6).

Среди других анатомических признаков, подтверждающих «перевернутость» хордовых, отметим лишь расположение печени: над средней кишкой у беспозвоночных и под – у хордовых.

Рис. 7. Расположение желтка (показано серым) у зародышей лягушки (слева) и дрозофилы. Передний конец тела обращен влево, спинная сторона – вверх.

Кроме того, гипотеза «перевернутости» хордовых подтверждается в результате сравнения богатых желтком зародышей наземных членистоногих и таких позвоночных, как рыбы, земноводные, рептилии и птицы. У членистоногих желток всегда располагается на спинной стороне зародыша, а у позвоночных – всегда на брюшной (рис. 7). Строение таких зародышей становится сопоставимым, только если признать гомологию спинной стороны позвоночных брюшной стороне беспозвоночных. В последние годы убедительные доказательства гипотезы «перевернутости» хордовых получены молекулярными биологами. У зародышей позвоночных (лягушки и рыбы) на стадии гаструлы синтезируются на спинной стороне белок CHD (chordin), а на брюшной – белок BMP-4 (bone morphogenetic protein-4). У насекомых (дрозофилы) на стадии гаструлы на спинной стороне синтезируется белок DPP (decapentaplegic), а на брюшной – белок SOG (short gastrulation). Формирование структур и органов спинной и брюшной сторон тела у позвоночных и насекомых определяется соотношением концентраций упомянутых белков. Так, у зародыша лягушки белок CHD синтезируется на спинной стороне, но если в виде опыта повысить его концентрацию на брюшной стороне, то на этом месте в дальнейшем разовьются структуры спинной стороны. Наоборот, искусственное повышение концентрации белка BMP-4 на спинной стороне зародыша вызывает развитие там структур брюшной стороны. Аналогичные результаты были получены и на дрозофиле. Выяснилось также, что в белках CHD и SOG оказались одинаковыми 28 % аминокислотных последовательностей, а из 100 аминокислот С-концевых частей молекул белков ВМР-4 и DPP, отвечающих за их функционирование, совпадают 76 %. Даже 28 %-ая гомология сравниваемых белков свидетельствует о происхождении от одного и того же белкового предка. Таким образом, «спинной» CHD позвоночных гомологичен «брюшному» SOG дрозофилы, а «брюшной» ВМР-4 позвоночных гомологичен «спинному» DPP дрозофилы. Но ведь эти гомологии не что иное, как подтверждение гипотезы «перевернутости» хордовых!

Удивительна эволюционная консервативность функции рассматриваемых белков, которая проявляется в том, что белки лягушки CHD и BMP-4 функционально активны в зародыше дрозофилы, а белки дрозофилы SOG и DPP – в зародыше лягушки. Экспериментально доказано, что «брюшной» белок лягушки ВМР-4 вызывает у зародыша дрозофилы формирование структур спинной стороны, а «спинной» белок лягушки CHD приводит к формированию у зародыша дрозофилы структур брюшной стороны. Наоборот, белки дрозофилы – «брюшной» SOG и «спинной» DPP – соответственно вызывают формирование у зародыша лягушки структур спинной и брюшной сторон. А ведь согласно современным оценкам, с момента расхождения эволюционных линий, ведущих к насекомым и хордовым, прошло более полумиллиарда лет! Такая консервативность белков делает гипотезу «перевернутости» хордовых еще более правдоподобной.

Рис. 8. Схема диффузии белков у позвоночных (слева) и беспозвоночных (справа).

Диффузия белков (ее направление показано стрелками) определяет в начале гаструляции формирование спинной и брюшной сторон у зародышей позвоночных и насекомых (лягушки – слева и дрозофилы – справа). У зародыша лягушки спинная сторона определяется повышенной концентрацией белка CHD в области так называемого организатора (спинной губы бластопора), а брюшная – белка BMP-4 на противоположной организатору стороне зародыша. У зародыша дрозофилы спинная сторона определяется повышенной концентрацией белка DPP и брюшная – белка SOG. Так как в парах CHD/SOG и BMP-4/DPP белки гомологичны, можно сделать вывод, что спинная сторона лягушки соответствует брюшной стороне дрозофилы и наоборот – брюшная сторона лягушки соответствует спинной стороне дрозофилы (рис. 8). Эти гомологии подтверждают гипотезу «перевернутости» хордовых. Однако мы видим, что у тех и у других стрелки упираются в «невидимую» линию, которую мы условно назвали мировой…

Существуют и другие факты, подтверждающие гипотезы, полученные в результате сопоставления некоторых генов, из которых мы упомянем лишь о двух. Развитие продольного нервного ствола связано с активностью вдоль его средней линии гомологичного для разных животных (насекомых, позвоночных, круглых червей) гена netrin: соответственно положению нервной системы этот ген активнее на брюшной стороне у насекомых и на спинной – у позвоночных. Таким образом, брюшной нервный ствол беспозвоночных гомологичен спинному стволу позвоночных. Развитие сердца у дрозофилы определяется синтезом белков TINMAN и DMEF2, а у позвоночных – гомологичных им белков. Следовательно, расположенное на спинной стороне сердце насекомых и на брюшной стороне сердце позвоночных также оказываются гомологичными. Лишним доказательством «скатывания» высших организмов по эволюционной лестнице, кроме рака, является наличие атавизмов, странных болезней и других феноменов. Приведу краткий перечень явлений описанных в биологии, подтверждающих родство всего живого и доказывающих противникам Ч. Дарвина, что человек это вершина неразрывного развития живого. Не описано еще ни одного случая очеловечивания зверей и рыб. Исторические и современные источники говорят о наличии людей со сплошным оволосением, периодически рождаются хвостатые, чешуйчатые люди, с перепонками между пальцами, шестипалые, трехпалые, люди с заостренными ушами. Ряд болезней, таких как ихтиоз (рыбья чешуя), онихогрифоз (орлиный коготь), OFP-синдром (человек-муха) и т. п. указывают на наше родство со всем живым, вплоть до грибов и ниже… Подробней остановимся на OFP-синдроме, так как сейчас точно установлена его причина. При этом синдроме (очень редкая патология) вне зависимости от возраста начинают срастаться кости скелета, образуя сплошную кость. Было обращено внимание на то, что порядок изменения костей совпадает с появлением очагов оссификации плечевого пояса эмбриона. У таких людей выраженное недоразвитие пальцев и ногтей на ногах. Недостаток ногтей как бы компенсируется избытком костей. Кости растут после завершения образования скелета. Обнаружено, что существуют пептиды, которые участвуют в образовании костей. Установлено, что эту трансформацию производит ген, обнаруженный у мух, тот самый, который участвует в синтезе хитина… Происходит как бы «выворачивание» человеческого организма наизнанку. Кости как хитин «хотят» покрыть тело снаружи. Во время исследований было установлено, что лимфоциты атакуют мышцы и вместо ремонта подтаскивают вещества, генерирующие кости. Они не «заделывают» рану, а наращивают кости. Они как бы стараются спрятать организм под хитиновый панцирь… Вопрос, от кого? Уж, не от окружающей ли испорченной среды? Известно, что самые древние и простейшие позвоночные обитатели океанов – акулы – не имеют скелета. У них мало костей, потому что мало капилляров. Мало капилляров – нет воспаления, нет воспаления, нет болезненной реакции и нет гибели. Чем проще устройство, тем оно оптимальней и надежней. Поэтому мы все больше укрепляемся во мнении, что рак это подготовительная реакция к приближающейся экологической и пространственной катастрофе. А скорость его увеличения говорит, что она не за горами. Те или иные изменения и болезни зависят от гармонии с окружающим, с тем, какой ген мутирует, как далеко организм, часть организма, тканей или клеток скатываются вниз. Наше пространство, как и тело, разбито на сингонии, но когда начинают преобладать кубические сингонии, то, по нашему мнению, происходит процесс «перевертывания», «трансмутации» аминокислот, полипептидов, соматических клеток и тканей в начало эволюции и жизни…

Рис. 9. Особенности эмбрионального развития первичноротых и вторичноротых животных.

Итак, благодаря современным данным молекулярной биологии, сравнительной анатомии и эмбриологии подтвердилась гипотеза «перевернутости» хордовых, выдвинутая Жоффруа Сент-Илером еще в начале ХIХ века. К этому же феномену можно отнести и так называемую флуктуирующую асимметрию. Разница только в том, что линией, от которой «отклоняется» живое существо, является центральная линия симметрии. Живое должным образом реагирует на воздействие внешней среды, но слишком сильное воздействие может привести к флуктуирующей асимметрии или даже раку. Исследуя диссимметрию, можно решить важнейшие задачи. Ведь причиной каждого природного явления является некоторая диссимметрия (под диссимметрией мы понимаем любую разность, неравенство, различие, хиральность и т. п.). Следовательно, ищешь причину – ищи диссимметрию, и наоборот! Есть разность – должен быть некий эффект, который инициируется этой разностью! Организмы чувствительно относятся к окружающей среде и реагируют на ее изменения различными видами асимметрии и деформацией форм.

Все билатерально-симметричные организмы, к которым относимся и мы с вами, делятся на две группы: первичноротые (Protostomia) и вторичноротые (Deuterostomia). Помимо расположения рта, первичноротые и вторичноротые отличаются другими эмбриологическими особенностями. Во-первых, это характер дробления оплодотворенного яйца: у первичноротых оно спиральное, а у вторичноротых – радиальное (рис. 9). Вторичноротые – это вторичномозговые животные.

Как видно из рисунка 9, дробление разное, и в эволюции эти существа разделены не «ртом»… Разные виды симметрии дробления указывают, какой тип симметрии в тот момент преобладал на Земле.

Хотя хордовые – это вторичноротые животные, все же их развитие имеет ряд особенностей. На рис. 10 представлены соответствующие стадии развития одной из групп вторичноротых – погонофор и низших хордовых – асцидий. Анимальный полюс яйца погонофор, на котором располагается ядро яйцеклетки, соответствует спинной стороне эмбриона, а вегетативный, на котором концентрируется желток, – брюшной. У низших хордовых ситуация обратная: анимальный полюс соответствует брюшной стороне, а вегетативный – спинной. Бластопор (то есть та область эмбриона, где втягивается энтодерма и формируется первичный кишечник) у погонофор соответствует брюшной стороне личинки, а у низших хордовых – спинной. Зачаток нервной системы, закладывающийся по линии замыкания бластопора, у погонофор становится брюшным нервным тяжем, а у хордовых – спинной нервной трубкой. План строения низших хордовых также существенно отличается от планов строения других вторичноротых. Так, например, у всех вторичноротых передние целомы диссимметричны: левый передний целом больше правого, который обычно выполняет функцию околосердечной сумки. У хордовых ситуация обратная: правый передний целом больше левого. Целомы вторичноротых сообщаются с внешней средой отверстиями, открывающимися на спинной стороне и выполняющими осморегуляторные и половые функции. У хордовых эти отверстия располагаются на той стороне тела, которую мы традиционно считаем брюшной. Кровеносная система у вторичноротых и хордовых устроена по общему плану и состоит из двух главных сосудов: спинного и брюшного. У вторичноротых, как и всех других беспозвоночных, кровь по спинному сосуду течет вперед, а по брюшному назад. У хордовых направление тока крови обратное: по спинному сосуду кровь течет назад, а по брюшному – вперед. Сердце у вторичноротых лежит на спинной стороне, а у хордовых – на брюшной.

Суммируем все эти отличия:

1. Бластопор хордовых соответствует не брюшной, а спинной стороне.

2. Нервная пластинка хордовых, закладывающаяся по месту замыкания бластопора, превращается не в брюшной нервный тяж, а в спинную нервную трубку.

3. Диссимметрия первой пары целомов имеет обратный знак в сравнении с другими вторичноротыми: правый передний целом у хордовых больше левого.

4. Отверстия целомов у хордовых открываются не на спинной, а на брюшной стороне.

5. Кровь у хордовых по брюшной стороне течет вперед, а по спинной – назад; сердце располагается не на спинной, а на брюшной стороне.

Что же означают эти несоответствия? Только одно: предки хордовых в своем эволюционном развитии испытали инверсию сторон тела, то есть перевернулись и стали передвигаться на морфологически спинной стороне, которая стала функционировать как физиологически брюшная. Морфологически брюшная сторона предков хордовых стала функционировать как физиологически спинная.

Если мы примем этот вывод, то все перечисленные выше несоответствия исчезнут: бластопор хордовых станет соответствовать их исходно брюшной стороне; нервная трубка будет располагаться на морфологически брюшной стороне; диссимметрия передних целомов приобретет нормальный для вторичноротых характер; отверстия целомов окажутся на морфологически спинной стороне; и направление тока крови, так же как и положение сердца, окажется типичным для вторичноротых. Переворот на спинную сторону мог стать тем важнейшим эволюционным событием, которое определило формирование плана строения хордовых животных и его коренное отличие от планов строения вторичноротых и других беспозвоночных. В океане углекислого газа в 60 раз больше, чем в атмосфере, а в речной воде такое же, как и в атмосфере. В древней атмосфере содержание кислорода было 28 % и давление 8–9 атмосфер! Не исключено, что форма молекул кислорода воздуха и воды была иной… Поэтому были мастодонты, огромные деревья. Выращивание карликовых деревьев (Бонсай) получается при условии разреженного воздуха. Это в какой то мере объясняет размеры, а вот развитие форм, перевертывание хордовых – не совсем.

Рис. 10. Особенности эмбрионального развития погонофор и низших хордовых.

Роль симметрии и диссимметрии является ведущей в жизни живого существа, независимо от его сложности и характера питания. Формирование симметрии, ее «перевертывание» относительно некой линии и плоскости мы видим в процессе эволюции у живых организмов. Подобное «перевертывание» встречается и относительно некой линии, или плоскости, которая делит тело билатерального животного, в том числе и человека, на две половины. В этом случае, как мы знаем, органы меняются местами: сердце справа, печень слева и т. д. Этот феномен подтверждает только одно правило: мировая линия «раскраивает» живые организмы в самой начальной стадии эмбриогенеза. Следовательно, связав это с эволюцией видов и их перевертыванием, можно прийти к выводу – это один и тот же процесс. Поэтому модель эмбриологии легко переносится на эволюцию, и наоборот. Соединив и сопоставив их масштабы, можно найти место, где, на каком отрезке существует мировая линия и что она из себя представляет… От амплитуды колебания этой «струны» зависят, по всей вероятности, самые глобальные изменения в симметрии живых существ. Периодизм, как известно, это свойство устойчивости. У видимой реальности, неважно живая она или нет, существуют и невидимые части. Устойчивость видимой реальности поддерживает симметрия. Это на ее линиях, «гранях», «плоскостях» и ее «полостях» визуализируется объективная реальность. До таблицы Д.И. Менделеева и после нее, до эволюции и после нее существует то же самое, но с другими свойствами. Все зависит от того, над или под «струной» или «плоскостью», внутри или вне «полости» находится система. Поле Жизни, ворвавшись в пространство Земли, проявляет себя в виде эволюции, это ее «золотая середина». Если существует мировая линия, через которую «перевертываются» биологические структуры, и которая разделяет атомы неживой материи, то этому процессу должны быть подвластны время и сознание. Мы часть Космоса, его «осколок» или «слепок», как утверждает буддистская философия. Все процессы в Космосе и в живом подобны, только проявления этих процессов зависят от их масштабов. Живое, как мы знаем, диссимметрично, что указывает на ее аномальность, «вывих» из симметрии. Она стремится вырваться из нее, потому что не может долго существовать внутри симметрии. Это проявляется в виде отрицательной энтропии, которая, несомненно, является порождением вакуума и света… Системы, находясь одна в другой, не могут сосуществовать без взаимовлияния. Гигантские струны симметрии своей вибрацией меняют виды и формы жизни, но частота и амплитуда их колебаний, в свою очередь, зависят от живого… Согласно теории систем Урманцева Ю.А., система – это такое множество элементов, где установлены связи между ними, принципы, организация их в единое целое. Система сама является элементом другой системы, а ее элемент – тоже система. Она внутренне упорядочена, для нее обязательно наличие организующего закона – гармония и ритм. Чтобы живая система была организованной, ей необходимы упорядоченные связи между элементами системы. На наш взгляд, эту роль в живом выполняют сверхдальние связи (свыше 100 нм), управляющие внутриорганизменными «струнами», натянутыми между бывшими эмбриональными скоплениями белка. С момента эмбриогенеза и до взросления эти скопления не растрачиваются, а фиксируются в тканях. Они создают свою собственную кристаллоидную структуру, которая не совпадает с известными морфофункциональными единицами тела. Их еще можно назвать аллостерическими регулирующими структурами, или управляющими стереокомплиментарными структурами ГПК. Они действуют от наноуровня до решеток дальнего порядка, их мы условно назвали ИКСоидами. С помощью этих структур ткани обмениваются информацией, энергией и веществами. Ввиду того, что все ткани многофункциональны и находятся в движении, эти структуры стабилизируют и руководят их динамическим равновесием. Эти же структуры имеют непосредственное отношение к механизмам, ответственным за боль. Подтверждением служит факт исчезновения раковых болей при приеме наших лекарственных препаратов регулирующих эти структуры. Из всего сказанного следует странный вывод: в живом организме функционируют несколько как бы независимо работающих структур. Это собственно биохимия, генетика, автоволновой процесс в ГПК, вышеупомянутые структуры, и, как утверждают поклонники тонких, астральных и эфирных тел, невидимые и неуловимые структуры. Существование последних требует долгих, практически бесплодных дискуссий и изобретения методов их идентификации. А вот наличие автоволн и ИКСоидов почти не требует доказательств. Это только вопрос времени… Экстракорпоральные методы исследования (in vitro) наглядно показывают их наличие и поведение. Выстраивание полипептидных цепей с нано– до макроуровня в систему, а потом выстраивание их в макропрепарате в виде «клеток-доменов», явное тому подтверждение. В диссимметрии живых организмов видно взаимовлияние и созвучие внешних пространственных и внутренних организменных струн…

Все виды симметрии зависят от активности (движения) вида, а затем эти признаки закрепляются генами. С увеличением активности понижается симметрия и энтропия. Чем это объяснить? Для этого вернемся во времена предбиологической эволюции, когда закладывался «фундамент» живого…

Когда чертеж был закончен, возник вопрос, из чего «лепить» живность… Для воплощения плана надо было выбрать «глину». Ею, естественно, стали самое аномальное вещество на Земле – вода и не менее чудесный белок, но и липиды тоже не остались в стороне. Они по своим характеристикам тоже подошли для этой великой цели. Природа любит простоту. Полярность молекул, вот самое простое решение всех вопросов. Это своего рода двоичный код, да-нет. А остальная «арифметика» и гармония вертится вокруг этой пары… в том числе и самоорганизация белка.

Постараемся кратко, без формул и графиков, выделить главные моменты из жизни белка от первичных до пятеричных структур. Загадочность самоорганизации белков (и РНК) суммируется «парадоксом Левинталя». Загадка состоит вот в чем. У белковой цепи есть бездна возможных конформаций (каждый аминокислотный остаток имеет около 10 возможных конформаций, то есть цепь из 100 остатков – порядка 10¹⁰⁰ возможных конформаций). Так что белок должен искать «свою» пространственную структуру среди порядка 10¹⁰⁰ возможных. И так как переход из одной конформации в другую занимает ~10^-13 секунды как минимум, перебор всех 10¹⁰⁰ структур должен был бы занять порядка 10⁸⁰ лет, на фоне которых время жизни нашей Вселенной – 10¹⁰ лет – величина бесконечно малая… Вопрос: как белок может «найти» свою структуру за минуты?

Парадокс же заключается в следующем. С одной стороны, нативная пространственная структура по всем тестам ведет себя как самая стабильная из всех структур цепи: белковая цепь попадает в нее при разных кинетических процессах [1]1
  И при сворачивании на рибосоме в процессе биосинтеза, и после секреции сквозь мембрану, и при сворачивании в пробирке (ренатурации), – чем бы и как бы она ни была в этой пробирке развернута.


[Закрыть]. С другой стороны, нет никаких гарантий, что эта структура – самая стабильная из всех возможных: у белковой цепи просто нет времени на то, чтобы убедиться в этом!

Как же белок выбирает свою нативную структуру среди бесчисленного множества возможных? – спросил Левинталь и ответил: – По-видимому, самоорганизующийся белок следует по какому-то специальному «пути сворачивания», и та структура, где этот путь заканчивается, и является его нативной структурой. Иными словами, Левинталь предположил, что нативная структура белка определяется не стабильностью, не термодинамикой, а кинетикой, т. е. она соответствует не глобальному, а просто быстродостижимому минимуму свободной энергии цепи.

Вопрос о том, что именно – кинетика или термодинамика – определяет укладку белковой цепи – отнюдь не чисто умозрительный. Он постоянно возникает на пути решения конкретных задач физики белка, – идет ли речь о предсказании структуры белка по его аминокислотной последовательности (надо знать, что предсказывать: самую стабильную или самую быстро сворачивающуюся его структуру), или о дизайне новых, не встречающихся в природе белков (надо знать, что делать: максимально усиливать стабильность желаемой структуры или пролагать максимально быстрый путь к ней). Явление спонтанной самоорганизации белков было открыто в группе Анфинсена в 1961 г. на бычьей рибонуклеазе А. Это открытие, впоследствии подтвержденное на множестве других белков, а также возможность чисто химического синтеза белковой цепи, спонтанно сворачивающейся далее в активный белок (опыты Меррифилда и др.), позволяет – в первом приближении – отделить изучение структурообразования белка от изучения биосинтеза белковой цепи.

Самоорганизация белка in vitro может рассматриваться как самый простой случай «чистой» самоорганизации, когда белку не помогает никто. Здесь можно возразить. В природе не бывает «однобоких» процессов, в ней все симметрично или диссимметрично. Второй рабочий признак должен быть, даже если для этого придется шагнуть в виртуальное пространство…

Вообще, самоорганизация пространственных структур белков (а также РНК) – уникальное физическое явление, не имеющее аналогов в «неживой» природе. Эта самоорганизация напоминает образование кристаллов, – но кристаллов, во-первых, не имеющих периодической пространственной структуры; во-вторых, чрезвычайно сложно устроенных; и, наконец, очень маленьких. Но как мы убедимся позже, хоть и «размытые», черты кристаллов в организации белковых структур все-таки проступают…

Самоорганизация белковых структур относится, с физической точки зрения, к классу явлений «возникновение порядка из порядка» (по классификации Пригожина): трехмерный «апериодический кристалл» (говоря словами Шредингера) структуры белка порождается заранее фиксированным порядком звеньев в его цепи. А эта четкость свойственна только кристаллам. Видимо следует сразу отметить, что самоорганизация трехмерной структуры белков (и РНК, и кристаллов вообще) возникает из стремления молекул к термодинамическому равновесию – и тем принципиально отличается от той самоорганизации типа «порядок из беспорядка» (будь то самоорганизация в осциллирующей химической реакции Белоусова-Жаботинского или самоорганизация в экологической системе «хищник-жертва»), которую обычно имеют в виду, говоря о самоорганизации в неравновесных, работающих на протоке энергии системах. Рак, как мы убедимся позже, – это вырожденный взрыв. А взрыв и есть стремление любого вещества к стабильному состоянию. Следовательно, этот процесс подобен процессу «порядок из порядка», но «вдали» от места появления и с элементами беспорядка. Самоорганизация белка на всех уровнях представляет собой явление диссимметрии. Ибо, как мы помним, там, где появляется диссимметрия, надо ожидать новое явление. Понятно как выстраиваются первичные и вторичные структуры, а вот третичные, четвертичные, а затем и пятеричные – «клетки-домены», т. е. пост-трансляционные модификации, не совсем. Прежде всего, смущает сам термин и поражает скорость, с какой молекулы (блоки) белка находят свое место в «строю». По каким «рельсам» или на основе какой матрицы так быстро собираются такие сложные структуры? Ответа нет. Найдем ответ на него, сразу же будет ответ, как лечить рак. Рак, согласно нашей теории, это порождение нарушенной диссимметрии и фолдинга в белковых структурах. Поэтому нам необходимо дольше задержаться на этой теме. Далее мы перечислим те места, где возможны нарушения диссимметрии, коротко представим все многообразие структур белка и варианты их пространственной укладки. Постараемся объяснить энергетическую и энтропийную составляющие самоорганизации белка и ракового процесса. Аминокислотная последовательность определяет пространственную структуру, пространственная структура – функцию. Обратное – неверно. Все характерные, часто встречающиеся в белках структуры (шпильки, меандр, греческий ключ, abcd структуры и т. д.), сложенные из соседних по цепи элементов β (и/или α) структуры, часто называют «супервторичными» структурами. Белки делятся на фибриллярные, мембранные и глобулярные. Они отличаются друг от друга только величиной, пространственной укладкой и, естественно, функцией.