Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №1/2008

ЗООЛОГИЯ

Н.Ю.ФЕОКТИСТОВА

Герой рассказа – Мышь

У многих индоевропейских народов название домовой мыши восходит к «mysh», что на санскрите означает «воровать». Это, в общем-то, вполне оправдано и слово «воровка» закреплено и в латинском имени мыши – mus. Ну а Карл Линней, назвав домовую мышь Mus musсulus, только продолжил эту тысячелетнюю традицию.

Когда же появились первые мышиные на земле? Ответить на этот вопрос довольно сложно. На основе ныне имеющихся палеонтологических находок ученые предполагают, что произошло это примерно 13 млн лет назад. Появление же современных мышей рода Mus, к которым относится и та самая, всем столь хорошо знакомая, Mus musculus, оценивается возрастом в 7 млн лет. Находки этих древних мышек были сделаны в Пакистане. Как считают исследователи, именно оттуда представители рода распространились в двух направлениях – на восток, в Индию и Юго-Восточную Азию, и на Запад, через Аравийский полуостров, в Африку.

Рядом с человеком мышь стала жить тоже давно. На стоянках древнего человека останки мышек встречаются уже 50 тыс. лет назад. Но особенно многочисленными находки мышей становятся около 6 тыс. лет назад, в неолитических поселениях. Например, в поселении Чатал-Гуюк, которое располагалось на юго-западе современной Турции и занимало площадь около 13 га, археологи обнаружили остатки костей крупного рогатого скота, овец, куланов, благородных оленей, прирученных собак, а также многочисленные останки домовых мышей, которые, видимо, имели ритуальное значение. При раскопках урартского города Тейшебаин в Армении, существовавшего 7–4 тыс. лет назад, среди костных остатков 7 видов домашних животных и 12 диких были также обнаружены кости мышей. Более того, на территории города в одном из закопанных в землю карасов (крупных остродонных керамических сосудов для хранения продуктов) ученые нашли вместе косточки мышки и кошки.

В Египте домовые мыши были обнаружены в целом ряде городов, относящихся к периоду около 1700 лет до н.э.. Сведения об этих зверьках приводятся и в папирусах. Более того, именно в Древнем Египте встречаются первые упоминания о белых мышах. Зверьков-альбиносов разводили в храмах, древние египтяне обожествляли их и даже бальзамировали их трупики.

В Греции, начиная с гомеровской эпохи, был распространен культ Аполлона Сминфейского, атрибутом, символом и священным животным которого была мышь. Иногда Аполлон Сминфейский изображался стоящим на мыши. Возможно, он и сам первоначально представлялся в виде мыши. А потом стал как покровителем этих зверьков, так и охранителем от причиняемого ими вреда.

Итак, история домовой мыши и человека тесно связаны – настолько, что в конце концов именно мышка стала тем благодатным объектом, на котором ученые проводят бесчисленные эксперименты, призванные служить на благо человечества. Серый зверек помог и помогает раскрывать самые сложные загадки природы. К сожалению, мало кто об этом задумывается. А вот ректор Новосибирской медицинской академии Анатолий Ефремов решил восстановить «историческую справедливость» и поставить памятник хвостатому герою около главного лабораторного корпуса академии. Медики обратились с заказом к новосибирскому скульптору Араму Григоряну. После четырех месяцев творческих раздумий и работы скульптор изваял из глины двухметровую «оду» грызуну-мученику – в виде огромной человеческой руки, на ладони которой доверчиво сидит маленькая милая мышка... еще не знающая, какая судьба ее ждет. По замыслу автора, раскрытая человеческая ладонь греет теплом любви и благодарности невзрачное, но очень мужественное по своей сути хвостатое существо. И название у памятника подобающее: «От благодарного человечества». Возможно, что этот памятник будет установлен уже в 2008 г. – в Год Мыши.

О последних достижениях науки, в которых принимал участие хвостатый герой, помнить, безусловно, следует. Таких достижений немало. Например, исследователи во главе с Элани Фачс из Медицинского института Говарда Хьюза Университета Рокфеллера впервые смогли клонировать мышей из стволовых клеток, взятых из кожи взрослых особей, и успешно вырастить этих зверьков. Авторы работы использовали для создания мышат-клонов технику трансплантации клеточного ядра. Стволовые клетки были взяты из волосяных фолликулов животного. Затем исследователи заменили ядра в неоплодо-творенных ооцитах на ядра от стволовых клеток. Из таких комбинированных клеток и развились здоровые мышата. Ранее ученые сосредотачивали свое внимание на эмбриональных стволовых клетках, способных произвести здоровые ткани для замены поврежденных или больных органов. Но такие ткани подвержены отторжению. Эту проблему можно решить, если для выращивания трансплантата будут использованы стволовые клетки самого пациента. В этом и заключается важность достижения ученых из Университета Рокфеллера. Отработав эту методику клонирования, они собираются разработать новые методы генерации тканей для человека. Не в первый раз специалисты использовали взрослые стволовые клетки для клонирования мышей. Но впервые полученные мышата дожили до взрослого состояния, причем вполне здоровыми.

А исследователи из американского Case Western Reserve University вывели самую выносливую мышь. Во время тестов эта мышь пробегала 5–6 км со скоростью 20 м/мин, при этом пробежка могла длиться безостановочно 6 ч. Сейчас уже получено около 500 таких особей. Но, естественно, встает вопрос: а благодаря каким особенностям физиологии эти мыши столь выносливы? Оказывается, эти зверушки обладают ускоренным обменов веществ и при этом еще используют в основном жирные кислоты и практически не производят молочную кислоту. А как известно, избыточное накопление молочной кислоты (как продукта анаэробного гликолиза, происходящего во время интенсивных физических нагрузок) приводит к появлению боли в мышцах. Тесты и исследования, которые проводились почти 5 лет, показали, что новая линия мышей потребляет на 60% больше пищи, чем их собратья из контрольной группы, оставаясь при этом более стройными. Кроме того, они дольше живут и отлично размножаются в течение более длительного периода. Если репродуктивный период у обычной мыши длится примерно до года (а средняя продолжительность жизни – два года), то выведенные супервыносливые мыши давали потом-ство даже в возрасте двух с половиной лет. Ключом к изменению процессов метаболизма у генетически измененных мышей стала избыточная экспрессия гена, отвечающего за выработку фермента фосфоэнолпируваткарбоксикиназы. Собственно, к такому необычному открытию ученых привело не желание создать мышь со столь необычными физическими данными, а необходимость исследовать и понять метаболические и физиологические функции этого фермента в скелетных мышцах и жировой ткани грызунов. Теперь исследователям предстоит разобраться, как избыточная экспрессия всего одного фермента, участвующего в обмене веществ, приводит к такому сильному изменению фенотипа, понять биохимические механизмы, которые за этим стоят. Однако, хотя исследование феномена продолжит-ся, ученые говорят, что его невозможно использовать для улучшения способностей человека, т.к. любое изменение процессов его обмена веществ принесет больше вреда, чем пользы.

Полным ходом идут сейчас исследования по достижению рекордного долголетия у мышей. Даже образован призовой фонд «Мыши Мафусаила» от некоммерческой организации – Фонда Мафусаила. И ставки там перешагнули отметку в миллион долларов. Недавно свои деньги на счет этого фонда внес американский ученый, доктор Вильям Хэзелтайн (William Haseltine), один из пионеров биотехнологии и исследований генома человека. Он присоединился к «Группе трехсот» – лицам и организациям, которые обязались вносить в фонд по $1 тыс. ежегодно в течение 25 лет. Эта группа названа в честь знаменитых трехсот спартанцев, сражавшихся с персидским войском у Фермопил. Правда, смерти в борьбе за бессмертие от участников проекта никто не требует. Они всего лишь должны демонстрировать мышей-долгожителей и за каждый рекорд будут получать от Фонда определенный «промежуточный» приз, зависящий от превышения продолжительности жизни мыши по сравнению с прежним зарегистрированным достижением. А весь банк сразу сорвет исследователь, превысивший некий (пока неустановленный) порог жизни мыши, т.е. создавший супердолгожителя, чей возраст будет сопоставим примерно со 150-летним человеком. Причем приз за долголетие будет разделен на две части: приз за абсолютный рекорд продолжительности жизни и приз за омоложение.

В настоящее время в соревновании принимают участие шесть научных групп и несколько десятков лабораторных мышей, на которых биологи пробуют самые разнообразные методы продления жизни и предотвращения повреждений, связанных со старением. Допустимы любые новейшие методы – ген-ная терапия и генная инженерия, нанотехнологии и т.п. Но есть условие: не ухудшать умственное и физиологическое состояние животного. «Мышь-перестарок», живущая на капельнице и искусственном дыхании, экспертов не устроит. Последний отмеченный рекорд составляет 1819 дней. Это почти пять лет, при том, что нормальный срок жизни мышей составляет чуть больше двух лет.

Интересно, что главой Фонда Мафусаила является известный генетик и геронтолог из Кембриджа Обри ди Грей (Aubrey de Grey), возглавляющий университетский проект по поиску путей к физическому бессмертию человека. Фактически биолог считает это соревнование последовательным шагом к битве за такое бессмертие или, по крайней мере, за необычное долголетие.

С проблемой продления жизни непосредственно связана проблема борьбы с лишним весом. Профессор биологии Леонард Гуаренте (Leonard Guarente) и его коллеги из Массачусетского технологического института обнаружили ген и кодируемый им белок Sirt1, который может послужить ключом к похудению без диет, сокращению риска многих болезней и продлению жизни на 50%. Найденный ген отвечает за депонирование или экскрецию жиров в специальных клетках, служащих кладовыми организма. Как известно, в норме организм пускает на топливо для своего существования белки и углеводы из пищи, а жиры откладывает «на черный день». Лишь при недостатке калорий организм начинает сжигать жир. Выяснилось, что этот механизм регулируется с помощью Sirt1. Теоретически с помощью этого белка организм можно обмануть и заставить расстаться с жиром, не прибегая к фактическому ограничению в пище. В свою очередь, известно, что умеренность в питании способствует продлению жизни и снижению риска возникновения ряда болезней (рак, диабет, болезни сердца). А сокращение рациона наполовину при прочих равных условиях вполне может привести у млекопитающих к полуторному увеличению продолжительности жизни. Во всяком случае, у мышей это так. «Возможно, – рассуждают американцы, – одна из причин этого – гормоны, которые поступают в кровь из жировых тканей. Сократив объем последних, мы уменьшаем и выброс этих гормонов, косвенно связанных со старением». Но людей, в отличие от лабораторных мышей, с которыми проводил опыт Гуаренте, трудно заставить не есть. Потому-то ученый ищет способ создать препарат, обманывающий организм.

По материалам:

  • Домовая мышь. Происхождение, распространение, систематика, поведение. – М.: Наука, 1994.

  • Сайты журналов Sciense и Nature.

  • http://www.membrana.ru.

 

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru