Да, это факт: человеческая клетка делится 50 раз и... всё! Более к самовоспроизведению она не способна. Это число максимальных делений - 50 - ещё в 1960 году определил экспериментальным путём Леонард Хейфлик - профессор анатомии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, вице-председатель Американского геронтологического общества. Именно предел Хейфлика ставит предел нашей жизни. Отсамовоспроизводившись со своё, природой отпущенное, человеческая клетка погибает. Одна за другой гибнут клетки - отмирают ткани в органах. Становится нефункциональным из-за отмирания большей части тканей жизненно важный орган - умирает организм...
А вот бактерии почти бессмертны. Они делятся примерно каждые 20 минут и могут это делать бесконечное число раз пока не столкнутся с невыносимыми для себя условиями (экстремально высокой или низкой температурой, жёстким ультрафиолетовым излучением, дезинфицирующими химическими веществами и т.п.). Но и тогда многие из них, укутавшись в толстенную оболочку, превращаются в спору и в таком "безжизненном" состоянии дожидаются возврата к хорошему, а, дождавшись, делятся себе дальше!
Почему? Ну почему так? Чем они заслужили?!
Всё дело в хромосомах. У нас они совсем не такие, как у бактерий. Под "нами" подразумеваются не только люди, но и все эукариотические (ядерные) организмы: растения, животные, грибы. У эукариотов хромосомы линейные, похожи на палочки, а у прокариотов (доядерных организмов, к ним бактерии и относятся) обычно всего одна хромосома, замкнутая в кольцо. Такая единственная бактериальная кольцевая хромосома называется нуклеоид (не путать с нуклеотидом - мономером нуклеиновых кислот).
А теперь о том, чего же лишили себя эукариоты, отказавшись от замкнутого кольца нуклеоида и перейдя ко множеству хромосом-"палочек".
Вы ведь знаете, что в хромосомах заключена вся наследственная информация? Перед каждым самовоспроизведением-делением клетки эта информация должна быть продублирована, чтобы потом отправиться в каждую из двух новых клеток. Для этого каждая хромосома на себе самой собирает точную свою копию из свободно плавающих в плазме ядра запчастей - нуклеотидов. Подробно о процессе репликации (самокопировании) хромосом можно почитать здесь. Но есть одно но: сборка идёт на протяжении всей хромосомы кроме самых её кончиков - 4-5 нуклеотидов на концевых участках (концевые участки хромосом называются теломерами). Эти кончики абсолютно игнорируют подошедшие к ним нуклеотиды и отказываются вступать с ними во взаимодействие, потому остаются нескопированными. К чему это приводит? Догадались? С каждым делением клетки хромосомы всё короче и короче, пока не достигают такого размера, при котором и вовсе уже репликация хромосом становится невозможной, отменяется и деление клетки. Если хотите понять, зачем природа наделила кончики хромосом безразличием к новым нуклеотидам, читайте вот эту статью, из неё узнаете, что данное, на первый взгляд вредное, свойство имеет свой биологический смысл.
Спойлер: данное свойство защищает хромосомы от склеивания друг с другом этими самыми кончиками, что привело бы к патологии клеток
Но за всё в жизни нужно платить, и за защиту от хромосомных мутаций клетки эукариотов платят ограниченным количеством своих делений, а значит ограниченной продолжительностью жизни своих организмов.
А что бактериальная хромосома? Что там с нуклеоидом? А он тоже добросовестно самокопирует сам себя перед каждым новым делением бактериальной клетки. Да только вот в чём дело-то - у него нет теломеров-кончиков (он же - кольцо). Нет тех частей, которые не способны к самокопированию, потому абсолютно вся бактериальная хромосома воспроизводит себя. Вся, до последнего нуклеотида. Именно в полноте скопированной хромосомной информации залог своеобразного бессмертия бактерий. Этому стоило бы у них поучиться нашим хромосомам. И они учатся, точнее их пытаются научить генетики-геронтологи. Пытаются научить не терять концевые нуклеотиды. Но это уже тема для другой статьи.
P. s. После замечаний некоторых комментаторов считаю своим долгом сообщить, что действительно, далеко не все клетки человеческого тела ограничены 50-тью делениями. Так и статья на данную тему у меня не единственная. Кто жаждет уточнений и продолжения - добро пожаловать по ссылкам ниже, они здесь с самого начала.
Читать ещё по теме:
Самые точные биологические часы. Как их заставить повернуть вспять, а нас омолодиться?
Почему мы стареем? Ответ генетиков
Зачем хромосомы из кольцевых превратились в линейные?
Если человеческие клетки делятся только 50 раз, то почему мы до сих пор живы?
