Джон Тёрни - Я – суперорганизм! Человек и его микробиом

Видимо, само появление сложных клеток – событие в высшей степени маловероятное, раз уж в течение двух миллиардов лет единственными живыми организмами на Земле оставались бактерии. Почему химические и физические процессы, сформировавшие энергетику клеточной эволюции, сделали столь маловероятным возникновение эукариотической сложности? Этот вопрос объясняется в замечательно аргументированной книге Ника Лейна «Жизненно важный вопрос» (Nick Lane, The Vital Question ), которая должна уже выйти к тому моменту, когда вы будете это читать.

McFall-Ngai и др., 2013.

Кутикула – пленка, покрывающая клеточную стенку. ( Прим. перев .)

Отступление для философов. Появление новых методов наблюдения означает, что теперь мы видим что-то по-иному – или что мы видим что-то иное? Дастон [Daston, 2011] предлагает в этой связи еще больше пищи для размышлений. Мне нравятся такие философские дискуссии, поскольку они затрагивают то, чем ученые действительно занимаются. Мой собственный нефилософский ответ: «Вероятно, здесь и то и другое».

Staley, 1985.

Singer, 2013.

Здесь уже не идет речь о парах нуклеотидных оснований: РНК – молекула однонитевая (в отличие от ДНК, которая состоит из двух нитей). ( Прим. перев .)

Salter, 2014.

Cressey, 2014.

Еще сравнительно недавно, в 1970-х, в США проводили на заключенных-добровольцах опыты по изучению бактериального токсина, ответственного за некоторые симптомы брюшного тифа. Но времена меняются [Hornick, 1970].

По мнению биолога Роба Данна, сообщения прессы о первых безмикробных животных вызвали в обществе энтузиазм: теперь-то, считали многие, удастся полностью уничтожить микробов и в среде обитания человека. Мне кажется, это превратное толкование истории, но рассказывает он, что ни говори, убедительно [Dunn, 2011, гл. 5].

Цит. по: Mazmanian, 2009.

Лейтмотив работы Exploring Human Host-Microbiome Interactions in Health and Disease [«Исследование взаимодействия «хозяин – микробиом» у здоровых и больных людей»], Hinxton, апрель 2014.

Это очень грубая оценка, но, как мне представляется, верная хотя бы по порядку величины. Человек в положении лежа занимает 3 квадратных метра, а бактерия микронной длины – одну миллионную одной миллионной квадратного метра. Площадь же континентальной части США – около 9 миллионов квадратных километров.

Human Microbiome Project Consortium, 2012.

Keeney и др., 2014.

Определение вида здесь чисто техническое. Оно связано с последовательностями 16S рРНК. Собственно, речь идет о так называемых «операционных таксономических единицах» (ОТЕ). Вполне допустимо рассматривать их как виды, пытаясь оценить степень микробиологического разнообразия.

Hanage, 2014.

Naik, 2012.

Fierer и др., 2010.

Sanford и Gallo, 2013.

Lax, 2014.

Hospodsky, 2014.

Nakatsuji, 2013.

Kort, 2014.

Eren, 2014.

Это не из статьи, а из блога http://oligotyping.org/2014/06/25/oligotyping-analysis-of-the-human-oral-microbiome

Ravel, 2011.

Donia, 2014.

Nelson, 2012.

Price, 2010.

Идея не нова. Томас Лаки из Миссурийского университета с 1970-го каждые два года проводит симпозиумы по микроэкологии кишечника. См., напр.: Luckey, 1972.

Dickson, 2014.

Morrow, 2010.

Dong, 2011.

Shaikh-Lesko, 2014.

Karlson, 2014.

Moeller, 2012.

Ding, 2014.

Human Microbiome Project Consortium, 2012.

Во всяком случае, так я слышал. Я писатель и в менеджменте не очень-то разбираюсь.

Xu, 2003.

McFall-Ngai, 2013.

Хотя она выполняет и эту функцию. Здесь уместно вспомнить о Бристольской таблице кала, где дается классификация структуры человеческих фекалий по семи параметрам. Будучи жителем славного города Бристоля, я убежден, что этот вклад бристольцев в сокровищницу мировой науки заслуживает более широкого признания. Собственно, по особенностям этой структуры оценивают время прохождения еды через пищеварительный тракт.

Излишне напоминать, что в целях популяризации предмета автор рисует здесь весьма упрощенную картину поведения атомов и молекул. ( Прим. перев .)

Мой рассказ основан в том числе на: Donahue, 2011; Singh, 2014; Yukihiro, 2013; Bjarnadottir, 2006 и Ganapathy, 2013.

Роль Блейзера в истории H. pylori составляет костяк его недавней книги Missing Microbes: How Killing Bacteria Creates Modern Plagues [«Недостающие микробы. Как убийство бактерий вызывает современные недуги»], 2003.

Hagymasi, 2014.

Saey, 2014.

Maynard, 2012.

Aagaard, 2014.

Jeurink, 2013.

Подробнее о них см. в главе 7. Они называются дендритными (древовидными) благодаря длинным разветвленным отросткам, способным проникать между другими клетками (скажем, между эпителиальными клетками кишечника). Не следует путать их с дендритами нервных клеток – мельчайшими компонентами нервных волокон, похожими на дендритные клетки лишь на первый взгляд.

Цит. по: Pray, 2012, с. 80.

Хороший обзор недавних работ см. в: Wopereis, 2014. См. также: Koenig, 2010.

Song, 2014.

La Rosa, 2014.

David, 2014.

Claesson, 2012.

Can, 2014; Williams, 2014.

Чудо коэволюции в данном случае этим не ограничивается. У муравьев есть свой микробиом на поверхности их жесткого экзоскелета. Бактериальные виды этого микробиома играют еще одну ключевую роль в описанной нами системе: они вырабатывают антибиотики, сдерживающие развитие патогенов, которые иначе атаковали бы выращиваемые грибы. Муравьи представляют богатый источник питания для этих бактерий, тем самым поощряя размножение микроорганизмов, конкурирующих друг с другом посредством прямого воздействия (выделяя антибиотики), а не по скорости роста популяции. Система устроена очень изящно, ведь муравей понятия не имеет, что он занимается отбором бактериальных видов, обладающих определенным свойством. При этом не подаются какие-то специальные сигналы и не задействована какая-то особая система распознавания. Система, сложившаяся в процессе эволюции, просто создает условия, в которых «автоматический» отбор происходит благодаря тому, что различные бактерии занимаются вполне обычными для себя делами [Sheuring, 2012].