Анна Дукат 7,2

Расшифрованным геномом сегодня никого не удивишь. Даже если это геном человека. В журнале Nature от 6 ноября вышли сразу три статьи, каждая из которых сообщает об очередном прочитанном геноме человека. Однако и на этот раз учёным всё-таки есть чем поразить публику — благодаря применению технологии секвенирования нового поколения, работа была проведена в рекордно сжатые сроки и с минимальными затратами средств. Более того, на этот раз учёные впервые подвергли анализу ДНК представителей различных расовых групп (африканца и азиата), а также одного ракового больного.

Микроскопическая одноклеточная панцирная водоросль — кокколитофорида Emiliania huxleyi — является главным фиксатором карбонатов (а, следовательно, и атмосферного CO2) в мировом океане, играя важнейшую роль в глобальном биогеохимическом равновесии на Земле, и не в последнюю очередь — в формировании климата. Численность этих организмов регулируется вирусами семейства Phycodnaviridae, уничтожающими огромные области «цветения» E. huxleyiв водах океанов. Однако эти водоросли разработали совершенно неизвестную ранее стратегию борьбы со своими убийцами: при первых призраках заражения популяции происходит генерация гаплоидной жизненной формы водорослей (аналогичной гаметам), которые... неуязвимы для вируса, поскольку фактически «невидимы» для него! Первооткрыватели этого явления назвали его «стратегией Чеширского кота» — ведь, действительно, как можно отрубить голову, если осталась одна улыбка?

Алкалоиды — большая группа органических азотсодержащих веществ преимущественно растительного происхождения — зачастую имеют довольно сложное строение и не могут быть синтезированы химическим путём. Но и выделить существенное количество алкалоида из природного сырья часто оказывается достаточно сложно и дорого. Американским учёным удалось создать трансгенную линию пекарских дрожжей, поместив в них гены из четырёх различных организмов, и «научить» их осуществлять многостадийный синтез непосредственного предшественника алкалоида, применяющегося в медицине (хотя, к сожалению, не только), — морфина.

Окружающий мир населен огромным количеством микроорганизмов. Невозможно даже представить себе бесконечное разнообразие, которое таит в себе мир микробов: их можно найти практически в любом месте на планете — в почве, воздухе, горячих источниках и водах Мертвого моря, и даже — в Арктических льдах. Однако и человеческий организм подобен обитаемой планете, населённой сотнями видов микроорганизмов. Исследования последних лет дают все основания говорить о том, что кожа человека обладает сложной и многогранной микробной флорой. В процессе длительного взаимодействия между организмом человека и бактериями из окружающей среды некоторые из них стали заселять различные «экологические» ниши на поверхности и в глубинных слоях кожи. Результатом этого процесса стал тонкий баланс в структуре и численности микробных популяций, определяющий нормальные или патологические состояния кожи.

Бóльшая часть организмов на Земле — паразиты. Есть паразиты и у паразитов. Однако до недавнего времени учёные и предположить не могли, что у вирусов — паразитов бактерий, одноклеточных и многоклеточных животных и растений — тоже могут быть паразиты! Теперь же у гигантского мимивируса амёбы Acanthamoeba polyphaga обнаружился вирус-паразит, названный Спутником. Открытие этого вируса-«блошиночки» подливает масла в огонь старого спора — являются ли вирусы живыми организмами, — являя тот аргумент, что организм, который можно чём-то заразить, определённо является живым.

Вирус птичьего гриппа — штамм H5N1 и родственные ему — в последние годы угрожает человечеству пандемией. Американские учёные определили строение РНК-полимеразы этого вируса — белка, ответственного за его самокопирование, — и организация PA-субъединицы этого белка напомнила исследователям голову дракона с раскрытой пастью. Не исключено, что новое поколение противовирусных препаратов будет направлено на «затыкание» этой пасти, что позволит существенно замедлить или даже предотвратить распространение вируса.

Ферментация с помощью микроорганизмов является традиционным способом изменить (улучшить) свойство того или иного продукта: например, табака, сыра или вина. Швейцарские ученые показали, что использование древесины, зараженной в течение определенного срока некоторыми видами грибов, предположительно позволит добиться особого звучания у изготовленных из неё скрипок.Такая «обработка» грибами приводит к понижению плотности дерева. Сходный эффект наблюдается у древесины, выращенной в прохладном климате, что отчасти позволяет объяснить легендарное звучание скрипок Страдивари.

Эукариотические клетки имеют размер намного бóльший, чем типичные клетки бактерий, и обязаны они этим системам активного транспорта питательных веществ и метаболитов, позволяющим снять ограничение по максимальному размеру, накладываемое скоростью диффузии. Однако некоторые представители бактериального царства обладают размером, совершенно нетипичным для большинства бактерий, — так, длина бактерий Epulopiscium spp. достигает 0,6 мм! Недавние исследования показали, что это не единственная её особенность: генóм бактерии продублирован в никогда ранее не наблюдавшемся масштабе — до 200 000 копий! Не исключено, что именно благодаря такому «тиражу» свой ДНК бактерия сумела преодолеть «диффузионный барьер» и приобрести некоторые преимущества эукариотических клеток.