— В каждом из нас живёт бесчисленное множество паразитов, — начал свою лекцию статный профессор.

Большая бумажная вывеска, висевшая перед сценой, гласила: «КУРС БИОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ФАРМАЦЕВТИКИ, ПРОФЕССОР МУЦУО ИСИХАРА». Это был мужчина лет пятидесяти с небольшим. Его волосы седели, но в голосе была сила.

Несмотря на то, что это была лекционная аудитория, прямоугольная комната вмещала всего 150 человек и была намного меньше по сравнению с аудиториями гуманитарных наук, которые обычно вмещали более 300 студентов. Поскольку количество студентов на факультете фармацевтических наук в любой год было небольшим, этого пространства было более чем достаточно. Киёми заняла место ближе к задним рядам, где поднимались ступени, и посмотрела вниз на сиденья. Присутствовало не менее 50 человек, половина из которых, вероятно, были студентами-фармацевтами. Возможно, было несколько человек с других факультетов, как она сама, но она подозревала, что почти все присутствующие на самом деле были зачислены на кафедру «Биофункциональная фармацевтика». Были и вольнослушатели лет пятидесяти-шестидесяти, но никого в подростковом возрасте.

Одно из окон аудитории было оставлено открытым, чтобы впустить ветерок. Прохладный сквозняк коснулся её щеки, и звук шелестящих листьев донёсся до неё, словно рябь на воде. Она выглянула наружу на свежую зелёную листву, сверкающую в солнечном свете.

Киёми училась на третьем курсе колледжа. Её первый и второй курсы пролетели как одно мгновение. До сих пор она была очень активна: конспектировала на каждом занятии, продолжала репетировать в духовом ансамбле, помогала организовывать ежегодный музыкальный фестиваль, сравнивала конспекты с друзьями и старалась не пропускать ни одного экзамена. Ей даже удавалось время от времени расслабляться, отправляясь в групповые поездки и на лыжные уик-энды с однокурсниками.

— Так что, в следующем году идёшь на стажировку или как?

Она внезапно очнулась, когда однажды подруга выпалила этот вопрос. Киёми поняла, что до сих пор не знает, чем хочет заниматься в жизни. Она каким-то образом совершенно упустила из виду ту неопределённость, которая так мучила её в старшей школе. Теперь, когда половина колледжа была позади, она знала, что пришло время принимать решения о своём будущем. И всё же, она ещё не чувствовала мотивации.

Был только июнь, но дни стояли тёплые. Освежающие летние ветры качали ветви тенистых деревьев, и её белая рубашка трепетала. Осенью и зимой небо постоянно было затянуто тучами, но теперь оно прекрасно прояснилось, заливая здания и тротуары столь необходимым солнечным светом.

Киёми воспользовалась этой возможностью, чтобы посетить публичную лекцию, предлагаемую на факультете фармацевтических наук. Каждый год во второе воскресенье июня преподаватели факультета проводили бесплатные образовательные лекции, открытые для публики, в попытке развеять заблуждения о своей области. Заведующий кафедрой и профессора подробно излагали свои исследования; в этом году они также собирались обсудить основы лекарственных растений и уделить время таким острым вопросам, как побочные эффекты лекарств и вирус СПИДа. Просторная оранжерея лекарственных растений, расположенная в задней части здания, также была открыта для публики. Посетителям предлагалось устроить небольшой пикник на улице. Мероприятие было популярным уже довольно давно, но Киёми никогда не участвовала в празднествах, пока её не пригласила однокурсница.

День выдался ясным, с голубым небом и великолепной погодой. Киёми поехала на автобусе с подругой и прибыла на факультет фармацевтических наук около 9:30 утра. Университет Киёми был типичным в том смысле, что он удовлетворял множество личных и академических интересов, но был наиболее известен своими различными выдающимися научными факультетами. Факультет медицинских наук и университетские клиники при нём находились в северной части города, сельскохозяйственный факультет — прямо у станции метро, а инженерный факультет — в горах. Здание фармацевтических наук располагалось на небольшом холме, в пяти минутах ходьбы от факультета гуманитарных наук. Когда они вышли на автобусной остановке, им открылся приятный вид на раскинувшиеся внизу улицы. Может быть, Киёми это показалось, но ветерок здесь казался прохладнее.

Утром должна была состояться одна лекция, а днём — три, каждая продолжительностью полтора часа. В перерыве всем предлагалось посмотреть и исследовать оранжерею. Утренняя лекция должна была начаться в 10 часов. Киёми вошла в вестибюль, где была выставка о китайской фитотерапии, и просмотрела список тем лекций. Первая называлась «Производство лекарств: химия и фармакология» и, похоже, была докладом о разработке фармацевтических продуктов. Подумав, что это будет для неё слишком сложно, она медленно просмотрела список до дневного расписания. Она прочитала: «Польза китайской медицины» и «Что такое генная терапия?»…

Затем последняя тема привлекла её внимание:

«Симбиоз с митохондриями: эволюция клеточного общества».

ТУК, — стукнуло её сердце.

Она схватилась за грудь от этой неожиданной реакции. Это было больше похоже не на удар сердца, а на крик о помощи. Её дыхание участилось. Голова горела. Руки подёргивались от последствий шока. Она крепче сжала грудь, чтобы остановить это. Одна капля пота стекла с её виска по щеке. Она не могла оторвать глаз от слов на плакате.

Киёми стиснула зубы и вдохнула так глубоко, как только могла. Странный удар давно прошёл, и на его месте был её обычный пульс, качающий кровь.

И всё же она некоторое время не могла пошевелиться. Ещё одна капля пота стекла по её лицу, следуя по тому же пути, что и её предшественница, прежде чем упасть на пол.

— Что случилось, Киёми?

Её подруга с беспокойством посмотрела ей в лицо. Она покачала головой и сказала, что ничего, затем подняла глаза и попыталась улыбнуться, но сумела лишь дёрнуть губами.

— Правда, я в порядке. Пойдём наружу. — Её спутница выглядела обеспокоенной, но неохотно кивнула и последовала за ней на улицу.

Перед тем как покинуть вестибюль, Киёми ещё раз взглянула на плакат. Почему? — задалась она вопросом. Она почувствовала нерегулярный удар, когда увидела эти слова.

Это то, что они называют аритмией? Она содрогнулась от этой мысли. «Симбиоз с митохондриями». Её тело каким-то образом отреагировало на это странное название лекции.

Её логическая часть говорила ей, что что-то не так, но она была странно очарована перспективой услышать лекцию. Она могла бы быть в оранжерее, пока шли доклады о китайской медицине и генетическом исцелении, но последнюю презентацию она не смела пропустить.

Наконец, пришло время.

Именно в этот момент её подруге нужно было уходить. У неё была подработка частным репетитором, и ей нужно было успеть на встречу в пять часов. Но Киёми не собиралась пропускать эту лекцию.

За трибуной опускался экран, а рядом с ним висела вывеска с названием лекции, написанным крупными буквами. Хотя они и составляли те же слова, которые так сильно повлияли на неё ранее, Киёми никак не отреагировала, увидев их сейчас. Это, конечно, не меняло того факта, что они на неё повлияли. Она так хотела понять свою реакцию и чувствовала, что ответ каким-то образом кроется в этой лекции.

Профессор Исихара, рассказав об обычных паразитах, таких как аскариды, начал объяснять, что именно такое симбиоз, используя в качестве примера кишечные микробы.

— Так же, как и паразиты, микробы процветают в нашем кишечнике, живя за счёт питания, которое мы предоставляем им как хозяева. Но они также помогают нам усваивать витамин К и выполняют множество других ценных функций, неизвестных многим из нас. Эти отношения, при которых две различные формы жизни не только сосуществуют, но и извлекают выгоду из своей взаимной связи, называются «симбиозом». Эти образцовые микробы, следовательно, не просто паразиты, так сказать, а действительно необходимые компоненты нашей биологии. Исходя из этого, можно задаться вопросом, ограничивается ли наш симбиоз только такими микробами. Конечно, это не так. Что и подводит нас к теме сегодняшней лекции: а именно, к митохондриям. Я уверен, что вы все хотя бы сталкивались с этим словом в средней школе, но мы пришли к выводу, что митохондрии тоже являются паразитами. Они не насекомые, поэтому может показаться немного странным называть их «паразитами». Однако они схожи в том, что существуют во всех людях посредством симбиотических отношений. И из исследований, проведённых на митохондриях, мы обнаружили много интересного о них. В своей лекции я буду использовать то, к чему пришли учёные в результате исследований, чтобы объяснить этот симбиоз.

На этом моменте профессор Исихара перевёл дух и подал знак ассистенту со слайдами. Вентилятор слайд-проектора начал вращаться, и свет в аудитории погас. Киёми оглянулась, чтобы увидеть, кто нажал на выключатель, но ничего не увидела, её глаза всё ещё привыкали к темноте.

В этот момент в углу её зрения появилось знакомое лицо.

Оно принадлежало молодому человеку, сидевшему тремя рядами позади неё. Она сосредоточилась на нём, пытаясь разглядеть его получше, но не смогла точно опознать его в такой тёмной комнате. Казалось, он тоже её заметил. Киёми почувствовала лёгкое смущение и быстро отвернулась.

На экране светилась большая диаграмма клетки.

— Это простая схема человеческой клетки, — объяснил профессор Исихара. Используя лазерную указку, он продолжил. — Эта область в самом центре — ядро. Здесь содержатся хромосомы, и оно наполнено всевозможной генетической информацией. А эта овальная область здесь представляет собой митохондрию. У неё есть как внешняя, так и внутренняя мембрана. Внутренняя мембрана сложена вот так. Итак, эта диаграмма в основном та же, что вы помните из своих учебников, и, как таковая, вероятно, знакома большинству из вас, как показано здесь, но это не значит, что в реальности они имеют такую форму. Их структура на самом деле сильно отличается от того, что вы могли бы подумать. Следующий слайд, пожалуйста.

Как только изображение сменилось, по аудитории пронеслись тихие удивлённые возгласы.

— Это истинная форма митохондрий.

Чёрный фон экрана теперь обрамлял большую картину клетки. Внутри неё были, казалось, бесчисленные нити зелёного цвета. Все они были выстроены по диагонали вверх, словно готовые затрепетать. В центре зияла чёрная дыра, где должно было быть ядро. Киёми предположила, что митохондрии были как-то окрашены, а затем сфотографированы через микроскоп, чтобы получить это изображение. Каждая клетка была переполнена сотнями, даже тысячами их, прекрасных, как складки бархата. Представления Киёми о них были полностью сметены великолепием, представшим перед её глазами.

ТУК.

Снова её сердце.

ТУК.

Вот оно. Теперь Киёми это поняла. Вот на что отреагировало её сердце. Её сердце трепетало от митохондрий.

Но почему?

Глаза Киёми были прикованы к экрану, её дыхание стало коротким. Она пристально смотрела на большое изображение перед собой, забыв обо всём вокруг. Было показано ещё несколько фотографий окрашенных митохондрий. Одни зелёные, другие синие, они раздувались за пределы экрана, извиваясь, растворяясь, отрываясь, меняясь в различные формы. Она была очарована их структурой. Их извивающиеся, вьющиеся формы напоминали кишечные бактерии, и она поняла, почему профессор сравнивал их с паразитами.

Он сказал, что в митохондриях есть ДНК, что эта ДНК отличается от ДНК в ядре, и указал, что митохондрии, как доказано, являются потомками того, что когда-то было паразитическими бактериями. Исихара также подробно объяснил, что давным-давно, когда мы ещё были хрупкими одноклеточными организмами, митохондрии вторглись в нас и с тех пор процветают в симбиозе.

— На этом этапе я хотел бы немного поговорить об истории развития клеток. Считается, что жизнь впервые появилась на этой планете около 3,8 миллиарда лет назад. Первые формы жизни были простыми, податливыми мембранами, содержащими ДНК, которые обитали у подводных вулканов на дне океана, получая питание в виде сероводорода. В то время в атмосфере Земли почти не было кислорода. Однако 2,5 миллиарда лет назад эти первые формы жизни эволюционировали в так называемые цианобактерии, рудиментарную форму хлоропластов. Они создавали сахара путём фотосинтеза и были первыми организмами, которые, по сути, «дышали» кислородом. Цианобактерии размножались с необычайной скоростью и распространились по всем океанам мира. Из-за этого уровень кислорода вырос как в воде, так и в воздухе. Но старый тип бактерий, живший за счёт сернистых газов, начал страдать. В отличие от нас, им на самом деле угрожало растущее присутствие кислорода в море. Мир стал владением цианобактерий, не оставив их менее развитым собратьям иного выбора, кроме как ограничить своё тихое существование в их излюбленных, богатых серой областях. Именно в этот момент на сцену вышли аэробные бактерии. Как я уже говорил, океан был полон кислорода, созданного цианобактериями. Что сделали аэробные бактерии, так это нашли способ использовать этот кислород; они стали ранними предками митохондрий, какими мы их знаем сегодня. Используя окружающий их кислород, аэробные бактерии смогли производить энергию, намного превосходящую возможности обычных бактерий. Цель этой энергии? Подвижность. Эти бактерии были первыми, кто действительно плавал в море. А затем, 1,5 миллиарда лет спустя, произошло самое удивительное событие, когда аэробные бактерии проникли в тела наших далёких предковых форм жизни, которые едва выживали у вулканов. Возможно, они изначально хотели нас поглотить, но вместо этого решили сделать своим домом наше внутреннее пространство. С этого момента начались наши отношения с митохондриями.

Появилась фотография одной митохондрии, сделанная через электронный микроскоп. Расположенная в центре экрана, она была перетянута посередине, готовая разделиться. Внутри неё была небольшая чёрная масса, которая, казалось, тоже растягивалась на две половины. Исихара указал на это как на ДНК. Деление и размножение митохондрий происходило внутри клетки. ДНК распределялась между новыми митохондриями. Во всём этом митохондрии казались ничем не отличающимися от самых настоящих бактерий. Киёми подумала про себя: Митохондрии живые, и они размножаются внутри моего тела прямо сейчас.

— А что бы вы сказали, если бы я сказал вам, что именно благодаря митохондриям мы все сегодня здесь? Как я уже говорил, наши самые ранние предки жили в симбиотических отношениях с митохондриями и были способны производить огромное количество энергии. Они стали аэробными, что, в свою очередь, дало им преимущество самостоятельной воли. Благодаря этому они смогли добывать пропитание собственными силами, вместо того чтобы буквально ждать, пока оно проплывёт мимо. Используя собственную энергию, они могли сами отправляться на его поиски. И вот здесь наши предки приобрели новый уровень интеллекта, а именно способность захватывать добычу всеми необходимыми средствами. Они выяснили, как наиболее эффективно добывать пищу. Начали развиваться нервные связи, ответственные за концептуализацию и инстинкт, и вскоре они приобрели довольно продвинутый способ мышления.

— Мы не должны забывать, что примерно в то же время митохондрии были не единственной живой материей, включённой в клеточные формы жизни, но некоторые клетки также соединились с цианобактериями. И что с ними случилось, спросите вы? Они стали самодостаточными организмами, которым для выживания требовался только солнечный свет, без необходимости проходить через все трудности поиска пищи. Всё, что им нужно было делать, — это максимизировать свою площадь поверхности, чтобы уловить как можно больше солнечного света. Я уверен, вы уже догадались, что ими стали растения. Хотя это объяснение может быть немного упрощённым, теперь вы знаете основное различие между растениями и животными. Мы можем с относительной уверенностью сказать, что наша способность двигаться и думать так, как мы это делаем, является исключительно результатом нашего симбиоза с митохондриями.

Затем профессор начал объяснять эволюцию всех живых существ, указывая на карту, её обрисовывающую. В основании диаграммы был толстый ствол с надписью «Наши предковые формы жизни», который соединялся с другим стволом с надписью «Митохондрии». Оттуда они разделялись на три пути: «Растения», «Животные» и «Грибы». На полпути ветвь «Растения» сливалась в одну линию с «Хлоропластами», которая сама простиралась от ствола «Цианобактерии». Киёми подумала, что ствол «Митохондрии» выглядел на диаграмме самым крепким.

Изображение на экране вернулось к предыдущей фотографии митохондрий, и Исихара продолжил.

— Однако, в их нынешнем виде, митохондрии не обладают способностью размножаться по своему желанию. По сей день мы не знаем точно, как делятся митохондрии. То, к чему мы пришли в результате обширных исследований, — это то, что они каким-то образом контролируются генами в ядре. Когда митохондрии впервые паразитировали на наших клеточных предках, у них должен был быть врождённый генетический код, который говорил им размножаться. Но вскоре митохондрии вставили этот код в ядерные гены своих хозяев. И поэтому теперь у митохондрий осталась лишь малая часть их первоначального генетического кода. Процессы, с помощью которых делятся митохондрии, а также создание белков, из которых они состоят, — всё начинается с ядра. Поэтому митохондрии вкладывают все свои силы в производство энергии. С их точки зрения, им довольно легко, учитывая, что ядро выполняет всю тяжёлую работу. Сахара и жиры, необходимые для производства энергии, предоставляются клеткой-хозяином. Для клетки-хозяина тоже всё неплохо, потому что, получив материалы, митохондрии создают высококачественную энергию, которую хозяин никогда не смог бы произвести самостоятельно. Короче говоря, митохондрии поддерживали отличные симбиотические отношения со своими клетками-хозяевами с давних времён, во многом так же, как мы с кишечными микробами.

На этом моменте Исихара сделал паузу, чтобы сделать глоток воды.

Сердце Киёми билось так быстро, что готово было выпрыгнуть из груди. Она была слишком увлечена, чтобы заметить, что дышит, как собака, с широко открытым ртом. Она спохватилась, когда профессор умолк. Она была удивлена своим поведением и сглотнула слюну. Её сердце колотилось так, будто завтра не наступит. Не имея другого выхода, её дыхание слышно вырывалось из носа в ровном ритме. Киёми было стыдно. Она закрыла лицо руками, пытаясь успокоиться как можно сильнее. Она закрыла глаза и сделала глубокий вдох.

Она была в замешательстве. Почему у неё такой интерес ко всему этому? Почему она так очарована этим? Это были вопросы, на которые у неё не было ответов. Лоб Киёми был покрыт испариной, как и её грудь и внутренняя сторона бёдер. Платье прилипло к её коже. Она вытерла лоб тыльной стороной ладони, где осталось липкое ощущение.

Киёми открыла глаза, достала из кармана платок и промокнула шею и лоб. Когда она снова посмотрела на экран, Исихара обсуждал митохондриальную ДНК, объясняя, как она вызывает аномалии, связанные с процессом старения. Это было связано с чем-то, что называется активными формами кислорода. Генетические мутации в митохондриях, объяснил он, ответственны за многие заболевания. Затем он перешёл к наследованию митохондриальных генов нашими потомками.

— Митохондриальные гены интересны тем, что передаются по материнской линии. Во время зачатия митохондрии из сперматозоида также проникают в яйцеклетку, но в большинстве случаев эта отцовская ДНК не размножается в оплодотворённой яйцеклетке. Поскольку воспроизводится только материнская ДНК, митохондрии любого ребёнка почти идентичны митохондриям его матери. В результате гены в конечном итоге передаются по материнской линии. Тем не менее, заболевания, вызванные митохондриальными генами, не все наследуются по материнской линии. Это загадка, которую даже современные исследования не смогли прояснить. Мы только недавно узнали, что гены не передаются полностью по материнской линии. Это довольно сложный вопрос, так что давайте двинемся дальше.

Слайды стали сменяться реже; теперь на экране шли ярко окрашенные графики и различные другие диаграммы. Эти изображения, казалось, были созданы на компьютере и не волновали Киёми так сильно, как микрофотографии. Профессор продолжал говорить о митохондриальных генах в течение пяти минут. Тем временем сердцебиение Киёми замедлилось с бешеного стука до более сдержанного темпа, прежде чем в конечном итоге вернуться к норме.

Она вздохнула с облегчением и выпрямилась, стараясь изо всех сил сосредоточиться на лекции Исихары, когда он перешёл к следующей подтеме.

— …Мы все испытывали стресс, будь то с людьми, с которыми мы сталкиваемся в школе, дома или на работе. Нашу эпоху называют самой стрессовой в истории цивилизации, но я считаю, что стресс просто неизбежен, как только мы начинаем делить свою жизнь с окружающими. Это очень похоже на отношения между митохондриями и их клетками-хозяевами. Когда две разные сущности живут в замкнутой среде, создаётся стресс. Фактически, когда клетки подвергаются стрессу, в них активируются так называемые «белки стресса». Эти белки позволяют симбиозу между митохондриями и ядром протекать гладко.

Исихара приступил к объяснению, с использованием простых визуальных материалов, что в клетках существуют различные типы белков стресса, что одна из их задач — перемещать ферменты в митохондрии, и что когда белки стресса разрушаются, это приводит к митохондриальным мутациям.

Сердце Киёми теперь было совершенно спокойно. Она посмотрела на свои руки и обнаружила, что они крепко сжаты — единственное свидетельство пережитого ею волнения. Она несколько раз сжала и разжала их, чтобы расслабить, и улыбнулась про себя.

Именно в этот момент экран снова сменился, и появился большой столбчатый график. Исихара объяснил, что это результаты их лабораторного эксперимента. Они исследовали степень, в которой ферменты всё ещё переносятся в митохондрии, когда на белки стресса систематически воздействовали. Горизонтальная ось называла различные белки стресса, от которых отходили столбцы разной высоты.

— Из этого мы видим, что когда некоторые из белков стресса разрушаются, митохондрии становятся неспособными производить ферменты в достаточном количестве. Этот недостаток функции митохондрий, по-видимому, связан со многими заболеваниями.

Киёми смотрела на экран, следя за яркой красной точкой лазерной указки Исихары. После того, как он закончил и сказал ассистенту перейти к следующему слайду, Киёми случайно заметила что-то маленькое, написанное латинскими буквами в правом нижнем углу.

Её грудь подпрыгнула: ХЛОП!

Это произошло так внезапно, что она издала тихий крик и подалась вперёд. Слайд-проектор снова щёлкнул, и на экране появился ещё один столбчатый график. Киёми лихорадочно пробежала глазами от угла к углу и нашла там те же буквы. Снова её сердце взорвалось. Профессор Исихара продолжал, но Киёми уже не слышала, что он говорит. Снова щелчок проектора. Снова экран сменился на другой столбчатый график. И конечно же, те же буквы в правом нижнем углу. Трижды этот сильный толчок пронёсся по ней. Её тело слышно дёрнулось на сиденье. Она почувствовала на себе взгляды всех, но в своём оцепенении не могла разглядеть никого из них. Её сердце вот-вот взорвётся. Киёми схватилась за грудь в отчаянной попытке успокоиться. Она открыла рот и попыталась заговорить, но вырвался лишь болезненный хрип. Её дыхание становилось всё короче с каждой секундой. Лицо горело, сердце грохотало. Где-то в путанице её мыслей она отчаянно пыталась рационализировать происходящее. Мелкий шрифт на экране. Киёми даже не прочитала его полностью. В краткий момент ясности она напряглась, чтобы вспомнить, что там было написано. Всё становилось туманным. Кто-то подбежал к ней. Теперь она вспомнила. Слова всплыли в её мысленном взоре так же ясно, как пульс, стучащий в её мозгу:

Nagashima, T. et al., J. Biol. Chem., 266, 3266, 1991.

Там было что-то знакомое, что-то в этом имени. Т. Тук. То-си-а-ки. Да, вот оно. Тук. ТОСИАКИ НАГАСИМА. Тук. Она слышала это имя раньше. Она знала его откуда-то. Конечно, — подумала она, — это тот, кого я встретила, когда только поступила в колледж… Тук, ТУК, ТУК.

— Вы в порядке?

Голос издалека. Кто-то пытался её поднять. Киёми увидела лицо этого человека прямо перед тем, как её охватило головокружение. Ах, это он…

В то же время она услышала другой голос из глубины своего сердца.

<ОН — ТОТ САМЫЙ.>

Сильная судорога сотрясла всё её тело. Она уткнулась лицом в руку незнакомца, доверяя ему своё дрожащее тело. Киёми потеряла сознание, прежде чем успела спросить:

Кто…