Тайное становиться явным
В январе 2003 года ученые опять задумались об уникальной способности некоего микроорганизма противостоять радиации. Нельзя ли нам воспользоваться этими данными и употребить их на пользу? Микроб Deinococcus radiodurans настолько хорошо справляется с радиоактивным облучением, что некоторые российские исследователи предположили его марсианское происхождение. Может, такое чудо природы и в самом деле залетело к нам с Марса с каким-нибудь куском метеорита?
О губительном воздействии радиоактивного облучения на живой организм знают все. Достаточно вспомнить трагедию японских городов Хиросима и Нагасаки. Или Чернобыль. И не случайно же готовность наших правителей сделать Россию всемирной свалкой ядерных отходов так тревожит общественность! Но вот нынешний школьник открывает Книгу рекордов Гиннесса и что читает? Что бактерия под трудно выговариваемым названием Deinococcus radiodurans может вынести облучение, в три тысячи раз превосходящее то, что для человека является смертельной дозой!
Как же такое возможно? Разве такая радиация не разрушает ДНК? Разрушает. И разве мы уже не уяснили, что и у нас, и у всего живого на нашей планете аналогичный код ДНК? Но в том-то и штука, что эта самая бактерия в отличие от нас умеет свою разрушенную ДНК восстанавливать. А вот это уже нечто фантастическое!
Когда эту бактерию обнаружили в Орегоне в 50-х годах, она жила себе преспокойненько в облученных и уже вздувшихся консервных банках, от которых так и «разило” радиацией. Потому-то ее так и назвали — “радиодуранс”, то есть устойчивая к радиации.
Исследования этой, мягко говоря, неприхотливой бактерии выявили ее уникальную способность — буквально за считанные часы восстанавливать многочисленные хромосомные поломки двойной спирали ДНК. Доза облучения, как известно, может измеряться в единицах “рад”-1 рад = 100 Дж, и для человека смертельной является доза в 1000 рад. Так вот представьте: после полученных 1,7 миллиона рад облучения ДНК бактерии была буквально изодрана в клочья, на каждую клетку приходилось от 1000 до 2000 фрагментов ДНК! И что же? Не прошло и суток, как все было “склеено”, залечено, заново смонтировано. Казалось бы, нам-то все это зачем? Представим, что генетически мы слегка “модифицировали” эти бактерии, и вдобавок к своей способности реставрировать порушенную ДНК они приобрели еще и повышенный аппетит на продукты ядерного распада (нужные им как сырье для хромосомных “восстановительных работ”). Теперь мы можем использовать колонии таких бактерий для очистки загрязненных территорий наших АЭС и многочисленных могильников ядерных отходов. Ведь так? А таких могильников уже тысячи. И насколько дешевле можно бы производить столь сложные, опасные и дорогостоящие работы! Не случайно, наверное, этими разработками заинтересовалось американское Министерство энергетики, выделившее на них немалые деньги. Но тема волнует и других ученых: они жаждут понять, каков же механизм такой регенерации? Как бы и человеку стать столь же неуязвимым, самовостанавливающимся?
Ученые сейчас сообщают, что секрет устойчивости радиодуранса может заключаться в особой форме его ДНК, свернутой в кольцо. А это — своего рода генетическая цитадель, сквозь прочные стены которой не могут пробиться никакие губительные лучи. В январе 2003 года израильские ученые написали о своих открытиях в журнал “Science”. И в статье сообщается, что кольцо ДНК не позволяет фрагментам порушенного генетического кода уплывать в клеточную жидкость. Эти фрагменты остаются внутри кольца, пока вся конструкция не будет полностью восстановлена.
Но, спрашивается, откуда же бактерия “знает”, как сложить ДНК из образовавшихся клочков и кусочков? Теперь выяснено, что копии ДНК сохраняются в четырех разных отделах клетки, связанных между собой узенькими проходами. Вновь реконструированная ДНК может развернуться и пройти сквозь такие “двери”, после чего она служит как бы “выкройкой” для воссоздания (в случае необходимости) другой поврежденной копии.
И это, знаете ли, не единственная возможность выживания в экстремальных условиях, которой пользуются микроорганизмы. Где-нибудь глубоко под камнями какого-нибудь лесопарка может сидёть и еще какая-нибудь бактерия, или плесень, или грибок, или энзим, потенциальные возможности которых мы еще не знаем. Такие стоики обитают в самых неподходящих для жизни местах Земли, например в глубинных льдах Антарктики, или в чреве действующего вулкана, или в кипящей воде гейзера. Что все они там делают?Почему выбрали столь неподходящее для жизни место? Играют ли они какую-нибудь роль в экосистеме нашей планеты или просто “отсиживаются” в укромном уголочке лишь потому, что там их не достать?
Самые глубинные бактерии живут в камне на глубине более трех километров под землей. Дальше всего от нас — на поверхности Луны — живет “стрептококк митус”, о чем нам “донесли” фотокамеры “Сурвейора-ΙΙΙ”.
Кстати, о космосе. Сегодня интерес к возрос еще и потому, что кое-кто из ученых пытается доказать возможность жизни на Венере. Да- да, в том самом “космическом аду”, где, казалось бы, ничего живого искать не приходится. Голая, как бильярдный шар, планета, как известно, сплошь “заасфальтирована” лавой и окутана одеялом безжизненной атмосферы, представляющей собой нечто вроде бутерброда: углекислый газ, слой серной кислоты, потом опять углекислый газ. И при всем при этом — дикая жара, долгая ночь (более 240 земных суток) да еще губительное ультрафиолетовое облучение. Этого более чем достаточно, чтобы буквально прокалить базальтовые плиты от экватора до полюсов. И ко всему этому жуткое атмосферное давление, которое в 90 раз выше нашего, земного. Это и есть сущий ад. Ведь так? Какая уж там жизнь!
И все же, с надеждой взирая на земного стоика Deinococcus radiodurans, ученые надеются, что и на Венере могут существовать некие микроорганизмы, питающиеся серой и выдерживающие высокое облучение. Во всяком случае, на такие мысли наводят открытия, сделанные еще в 1979 году зондом “Пионер”, который обнаружил в атмосфере Венеры крупные несферические вкрапления, “капельки”. Их размер на порядок больше, чем у других “капелек” в той же атмосфере, и примерно соответствует земным микробам. Насколько можно было определить это дистанционными датчиками, верхний слой этих вкраплений представляет собой на 70-80 процентов серу и на 20-30 процентов — воду. А из этого может следовать, что вода там есть, а значит — есть энергия, есть питательные вещества для живых микроорганизмов.
Понравилась статья ? Поделись с друзьями
