Помните, у В. Высоцкого есть песня о том, как антилопа вышла замуж за бизона? Почему такое невозможно в природе? Почему даже у близких видов, например, лошади и осла, совместное потомство — мулы — является стерильным?Н. М. Дмитренко, Ставропольский край
Именно на эти и многие другие вопросы стараются найти ответы американские ученые, стремящиеся разгадать работу механизма, делающего невозможным межвидовое скрещивание. Скажем, биохимик из университета штата Нью-Йорк Уильям Леннард работает над этой проблемой уже два десятка лет. Недавно ему удалось идентифицировать на поверхности яйцеклетки морского ежа белок, который прикрепляет, приклеивает к ней сперматозоиды. «Мы старались установить характер молекул, которые позволяют сперматозоиду опознать яйцеклетку своего вида, что в конце концов и служит продолжению рода», — говорит Леннард.
Обнаружив искомую молекулу на поверхности яйцеклетки самки морского ежа, исследователи унифицировали и скопировали ген, ответственный за производство этого белка. Это вообще первый ген-рецептор сперматозоида, который был обнаружен. Ученые теперь надеются понять, почему животные разных видов не дают совместного потомства. Каким образом виды сохраняют свое единообразие? Что вообще препятствует перекрестному скрещиванию?
Ответы на эти вопросы, наверное, позволяют прояснить процесс эволюции видов. Например, может ли так случиться, что мутировавший рецептор сперматозоида свяжется с мутировавшим рецептором яйцеклетки и на свет появится новый вид морского ежа? А может, такие процессы уже происходили неоднократно, но мы просто по своей научной близорукости не замечали этого; Группа Леннарда также поставила ряд экспериментов по блокированию оплодотворения у морских ежей. В одном из них ученые химическим способом «отрезали» часть рецептора сперматозоида и поместили полученный фрагмент в пробирку с яйцеклетками. Сбитый с толку сперматозоид связался с рецептором вместо яйцеклетки. В другом эксперименте ученые создали антитело рецептора — синтетический белок, способный связаться с рецептором и нейтрализовать его. Этот способ тоже позволил предотвратить оплодотворение, и значит, может быть в принципе использован и у человека для избежания нежелательной беременности.
«Если подобный рецептор существует и у человеческой яйцеклетки, сразу становится ясно, как использовать этот факт для предотвращения беременности, — говорит Леннард. — Также возникает возможность лечить бесплодие, вызванное дефектом рецептора яйцеклетки. Достаточно будет пересадить нормальный рецептор. Но, конечно, все это в будущем…»
Пока же исследователям предстоит найти ответ еще на один вопрос: что собой представляет рецептор яйцеклетки. Просто ли это своеобразный клей, служащий для связи двух биологических образований — яйцеклетки и сперматозоида? Или эта клетка дает команду, запускающую весь механизм оплодотворения и превращения яйцеклетки в эмбрион? А может, в процессе задействованы и другие клетки…
Кстати сказать, само по себе открытие Леннарда является частным случаем другой общей проблемы — связи клеток между собой. Исследователи изучают ее, чтобы понять механизмы возникновения раковых опухолей. До сих пор ученые полагали, что при этом взаимосвязь между клетками нарушается и они начинают разрастаться непроизвольно. Далее они самопроизвольно передвигаются по организму, образуя метастазы.
Так вот, Леннард надеется понять, что именно контролирует процесс деления и развития клеток в эмбрионах. Ведь если удастся найти силы, механизм, его контролирующие, то, быть может, мы обретем надежный способ воздействия и на самопроизвольное разрастание раковой опухоли.