Друг микробов

0

Его отец был палестинским раввином, он же решил помочь человечеству не верой, а знанием. Отучившись в Йельском университете, он доказал, что бактерии размножаются половым путем, получил Нобелевскую премию и заложил основы генной инженерии. Биохимик Джошуа Ледерберг также научил мир, что микробы — это не дефект, а норма, которую можно использовать во благо человека.

В голливудском фильме «Штамм Андромеда» Пентагон использует один из своих спутников для перехвата инопланетного вируса и изучения его в качестве биологического оружия. В итоге вирус оказывается на свободе и начинает уничтожать все живое на своем пути. Фильм, конечно, фантастический, но вот сюжет не так далек от реальности: еще в 1962 году микробиолог Джошуа Ледерберг писал в одном из научных журналов, что доставка образцов инопланетных материй на Землю может привести к непредсказуемым последствиям, в том числе — к возникновению новых болезней. А словам Ледерберга, нобелевского лауреата, заложившего основы бактериальной генетики, к тому моменту уже привыкли доверять.

Джошуа Ледерберг родился в 1925 году в американском городе Монтклэре, штат Нью-Джерси, в семье раввина Цви Хирша Ледерберга и его жены Эстер, урожденной Гольденбаум. За два года до рождения сына его родители эмигрировали в США из Палестины. Достойное образование детям, как известно, всегда считалось одной из главных целей в еврейских семьях, и склонность Джошуа к наукам поощрялась. И, тем не менее, отец все же видел его продолжателем своего дела. Но сын не пошел по стопам отца, избрав путь, далекий от религии. Первоначально Джошуа изучал зоологию в Колумбийском университете, потом медицину, а в 1946 году перешел в Йельский университет, где его специализацией стала микробиология и генетика. Заинтересовавшись работами профессора Эдуарда Тейтема, одного из авторов концепции «один ген — один фермент», которая легла в основу биохимической генетики, Ледерберг написал ему письмо и «попросился» к нему в лабораторию. К своему удивлению, он был принят. Не меньше удивлен, правда, был и сам Тейтем, когда понял потенциал свалившегося на него юного дарования. Первый результат их сотрудничества был опубликован в разделе писем журнала Nature 19 октября 1946 года и занимал менее половины страницы. Эта заметка называлась «Рекомбинация генов у Escherichia Coli».

Escherichia Coli — распространенная бактерия, обитающая в кишечнике, ну а проще говоря, кишечная палочка. В заметке сообщалось, что бактерии способны передавать генетический материал от одной разновидности к другой вследствие процесса, теперь называемого «бактериальной конъюгацией». Термин «конъюгация» происходит от латинского слова, обозначающего соединение, или супружество. В заключении статьи Тейтем с Ледербергом так прямо и заявили: «Эксперименты приводят к выводу о наличии половых взаимоотношений у бактерий». Если кратко, то за эту пикантную подробность жизни бактерий в 1958 году Джошуа Ледерберг совместно с Тейтемом и получили Нобелевскую премию.

Продолжая свои исследования, в 1952 году Ледерберг открыл плазмиды, на что мало кто из коллег тогда обратил внимание. Ведь он «всего лишь» обнаружил, что в кишечной палочке, помимо основной молекулы ДНК, существуют ещё маленькие молекулы ДНК, которые он и назвал плазмидами. Отличие этих маленьких молекул от основной было в том, что они могли беспрепятственно переходить из одной бактерии в другую. О том, что у высших организмов, кроме основной, ядерной ДНК, также имеются маленькие ДНК в цитоплазме, все и так знали, а потому сенсации в открытии Ледерберга никто и не увидел. О плазмидах вспомнили, когда стала понятна причина неэффективности антибиотиков, до этого так хорошо себя зарекомендовавших в лечении различных заболеваний.

Оказалось, что свободно и беспрепятственно переходящая из одной бактерии в другую маленькая ДНК (плазмида) несла с собой гены, уже устойчивые к разным антибиотикам. Заимствуя гены, микробы были способны сопротивляться антибиотику. Это окончательно доказывало факт того, что биохимические реакции в микроорганизмах регулируются с помощью генов. Дальнейшие эксперименты показали, что если извлечь плазмиды из бактерий и заменить их другими, то эти другие начинают успешно размножаться, встраивая в бактерии чужеродные гены. Этот процесс и именуется клонированием. Получать в клетках одного вида гены вида другого — главная задача генной инженерии, с успехом пользующейся ныне открытиями Ледерберга.

Помимо изложенного, участвовал Ледерберг и в американской космической программе, будучи консультантом NASA в программе по изучению Марса. Являлся он и советником Всемирной организации здравоохранения по возможным последствиям биологической войны. Рассказывая о катастрофических последствиях бесконтрольного использования биологического оружия, он надеялся предотвратить вооруженные конфликты. К слову, бесконтрольное применение генной инженерии он считал не меньшей проблемой. Удостоенный множества престижных американских и международных регалий, в том числе медали Свободы — высшей в Соединенных Штатах гражданской награды, Джошуа Ледерберг скончался в 2008 году.

Последней работой, которой был занят Ледерберг, стало исследование микробиома — этот термин Ледерберг придумал в 2000 году, чтобы разделить триллионы микробов, присутствующих в каждом здоровом человеке, но отвечающих за самые разные процессы в его жизни. В отличие от микрофлоры, микробиом представляет собой все микроорганизмы, находящиеся в симбиозе с организмом «хозяина». К слову, до того, как Ледерберг начал изучение микробиома, наличие в организме микробов воспринималось как своеобразный дефект, вызванный нестерильностью окружающего мира. Сегодня микробиом человека — один из крупнейших международных исследовательских проектов.

Алексей ВИКТОРОВ

Об авторе

Редакция сайта
Одна звездаДве звездыТри звездыЧетыре звездыПять звёзд (ещё не оценено)
Загрузка...

Оставить комментарий

Войти с помощью: 

Notice: Unknown: failed to delete and flush buffer. No buffer to delete or flush in Unknown on line 0