Чтение онлайн

Паразитизм вирусов не всегда приносит вред. Есть вирусы, приспособившиеся к жизни на бактериях. Это вирусы-бактериофаги. Они могут принести большую пользу человеку. Уже сейчас врачам помогают противохолерные вирусы. В будущем, возможно, удастся «стравить» между собой и других представителей микромира.

Большинство вирусов является возбудителями заразных болезней животного и растительного мира. Поэтому за достижениями вирусологов внимательно следят агрономы, животноводы, врачи. Но недавно стали известны вирусы, существование которых пока еще не удалось связать со строго определенными заболеваниями. Эти вирусы еще только начинают привлекать к себе внимание ученых и получили название «вирусов-сирот». Возможно, что губительное действие этих вирусов проявляется только при определенных условиях.

У вирусов бывают свои капризы. У некоторых людей после простуды около губ появляются пузырьки лихорадки. Вызывается она так называемым вирусом герпеса. Этим вирусом большинство людей заражается еще в детстве, но заболевают далеко не все обладатели вирусов. Механизм действия этих вирусов еще очень далек от ясности.

Вирусы не только капризны, но и разборчивы: каждый вирус поражает строго определенные виды растений и животных. Более того, они приспособились к жизни только в определенных клетках и тканях. Вирус бешенства и вирус энцефалита размножаются только в клетках нервной системы, вирус гриппа «выбрал местом жительства» слизистую оболочку дыхательных путей, а вирус оспы — клетки кожи. Некоторые вирусы человека безвредны для животных и наоборот.

Эта особенность вирусов доставила ученым немало хлопот. Чтобы наблюдать за вирусами, чтобы изучать их поведение в различных условиях, чтобы получать вакцины и сыворотки, нужно научиться выращивать вирусы. А для этого не годится ни одна из питательных сред, только живые клетки и ткани.

Иногда вирусу недостает для нормальной жизнедеятельности чего-то особого, своеобразного, что имеется в организме человека. Но ведь на человеке экспериментировать нельзя. Что же делать?

В последние годы эта проблема нашла ряд удачных решений. Ученые научились выращивать, или, как говорят микробиологи, культивировать, вирусы на тканях, продолжающих развиваться вне организма. Для этого обычно используют самые разнообразные ткани — кусочки почки обезьяны, ткани миндалин. Очень часто вирусологи пользуются куриными яйцами с развивающимися эмбрионами.

Химия вируса очень сложна. Но в основном все вирусы построены из двух главных компонентов — протеинового белка и нуклеиновой кислоты. Некоторые вирусы содержат еще жироподобные вещества, углеводы, а самые высокоорганизованные вирусы имеют даже защитную оболочку. Наш «старый знакомый» — вирус табачной мозаики — один из самых простых. Грубо говоря, он напоминает собой карандаш; только вместо графита у него стержень из нуклеиновой кислоты, а вместо дерева — чехольчик из белка.

В лаборатории Стенли удалось провести замечательный опыт. При помощи сложных физических и химических операций разделили вирус табачной мозаики на две части, как бы вытолкнули стержень из чехла. Вирус исчез, «умер». Остались только два химически чистых вещества — белок и кислота. Они были самые обычные и никак не проявляли своего «живого» происхождения. Ну, а что будет, если теперь вставить обратно стержень в чехол, починить разобранный «карандаш» вируса? Проведя обратные процессы, удалось сделать и это. Примерно 10 процентов разделенных на части вирусов вновь становились активными. Они опять размножались, опять заражали табачные растения, то есть вели нормальную жизнь.

Описанные опыты послужили причиной ожесточеннейших споров. Одни ученые считали, что удалось «искусственно воспроизвести жизнь в пробирке», что человек получил живое существо из неживого вещества, утверждали, что разрешена, наконец, загадка происхождения жизни. Другие, более осторожные, резонно возражали против преждевременного торжества. Они говорили, что вирус не создан, а только «собран». Ведь белок и нуклеиновая кислота приготовлены не химиками, а взяты у вируса…

И раньше, мол, удавалось оживлять мертвые микроорганизмы. Так, в 1952 году Лембеке при давлении в 200 атмосфер, действуя на убитую высокой температурой бактерию фенолом и кликололом, восстановил у нее нормальную жизнедеятельность. Никто же не утверждал тогда, что создано искусственно живое существо. И поскольку никому не удалось создать вирус из белка и кислот, полученных в лаборатории, синтез живой материи еще не осуществлен…

Этот спор продолжается и сегодня.

Разделение вирусов на составные части позволило провести еще одно интересное исследование. Если взять близкие между собой виды вирусов, отделить стержни от чехольчика, а затем, собирая вирусы, поменять их местами, то получатся вирусы-гибриды. У новых особей окажутся свойства того и другого вируса. Таким способом можно выводить новые породы.

Интересно, что вирус-гибрид больше похож на кислоту, а не на белковый чехол. Нуклеиновая кислота определяет в основном свойства вируса, Белковая часть и нуклеиновая кислота неравноценны. Было показано, что если взять одну кислоту, то даже без белка она способна вести себя как живая частица. Кислота проникает в клетку, за счет белка-«хозяина» покрывается оболочкой, вновь превращается в «карандаш» и начинает размножаться. Это показывает, что нуклеиновые кислоты (и вообще кислоты) играют огромную роль в жизненных процессах. Возможно даже, что именно им, а не белкам принадлежит пальма первенства в вопросах происхождения жизни.

Одной из интереснейших проблем вирусологии является проблема возникновения вирусов. Как они появились?

Простота их организации говорит о том, что вирусы могли быть «старожилами» на нашей планете. Но как могли жить эти паразитические существа еще до появления остальных живых организмов? Быть может, когда-то они были гораздо сложнее, но потом, живя за счет других тел, вирусы упростились. Возможно, что и сейчас в малоисследованном мире вирусов встречаются и «начало», и «осколки» жизни. Много тайн еще скрывает царство вирусов. Одни ученые связывают с ними проблему наследственности, другие считают, что они являются причиной раковых заболеваний. Перед «охотниками за вирусами» открываются обширные горизонты исследований. И может быть, мы только строим «трамплин». А «прыжок» с него будет совершен в XXI столетии…

Если вам когда-нибудь скажут, что у кошки вместо котят родились щенята, а у лошади — слоненок, вы улыбнетесь и, конечно, не поверите такому чуду. И будете правы. Жизнь приучила нас к тому, что орел — от орла, а не от страуса. Ио не часто мы задаем себе вопрос: а почему это происходит? Почему мирная зебра или хищный тигр обязательно вырастут полосатыми — точь-в-точь как их родители? Почему десятки признаков отца и матери стойко передаются из поколения в поколение — от детей к внукам, от внуков к правнукам? Как может такое множество наследственных признаков уместиться в крохотной половой клетке и каким образом эта клетка определяет все дальнейшее развитие организма на десятки лет?

Так начал свою беседу с нами крупнейший специалист в области органической химии академик Иван Людвигович Кнунянц. Он известен многими интереснейшими исследованиями. Он открыл, например, целый ряд химических превращений веществ, который привел к синтезу витамина В1 и антималярийных препаратов, предложил промышленности оригинальные методы получения искусственного волокна — капрона, лекарства и красителя — акрихина, получил фоточувствительные красители, открыл закономерность между строением вещества и его цветом, широко обследовал фтористые соединения и др. Круг интересов ученого очень широк, и все же для нас было неожиданностью, когда он обратился к самой загадочной проблеме биологии — к наследственности.

— Вы удивлены? — заметил Иван Людвигович. — Но кто же, как не химики, расшифрует таинственные письмена наследственности, скрытые в недрах клетки и ее ядра? Кто без помощи химиков сможет расшифровать код наследственности и детально исследовать весь ее внутренний биохимический механизм?

Первым ученым, заявившим, что наследственность — свойство материи и что надо искать в организме вещество, которое является носителем наследственности, был французский ботаник Шарль Нодэн, пытавшийся провести целый ряд экспериментов еще в 1856 году. В представлениях Нодэна было много наивного, ошибочного, но в главном своем — материалистическом — выводе, хотя с тех пор прошел целый век, он и сегодня стоит на голову выше тех современных ученых-идеалистов, которые все сложное и непознанное объясняют «волей божества». Ведь ровно сто лет спустя после Нодэна, в 1956 году, известный австралийский генетик вирусолог Л. Хойл пришел к выводу: «Между живыми клетками и неживой материей лежит бездна, и наиболее приемлемым для нас мостом через эту бездну может служить только «акт творения».

Сегодня биологи уже твердо установили, что наследственность определяется сложным ядром клетки, хромосомами, которые передают наследственные признаки и по мужской и по женской линии.

Тот факт, что наследственные признаки сосредоточиваются в ядре клетки, еще раз блестяще подтвержден известным советским биологом членом-корреспондентом Академии наук СССР Б. Л. Астауровым. Он проделал такой опыт. Направив мощный поток рентгеновских лучей на женскую яйцеклетку шелкопряда, он разрушил полностью ядро клетки. Затем ввел в эту клетку два ядра от двух мужских половых клеток, которые слились между собой и образовали новое, «мужское» ядро в женской клетке. Многочисленное здоровое потомство, полученное от этой клетки, повторяло все признаки отца и только отца, было как бы его биологической копией.