Рихард Фрибе - Союз на всю жизнь

Однако расшифровку генома человека на этом этапе нельзя было считать абсолютным успехом, поскольку полученные знания сложно было применить в конкретных методах терапии.

Более или менее в тени бума эукариотов и многоклеточных организмов несколько микробиологов все же не отстранялись от своих бактерий и разрабатывали методы, которые открыли перед наукой совершенно новые возможности. Карл Везе совместно с коллегами в 1980 году произвел переворот в изучении микроорганизмов без клеточного ядра. Ученые обнаружили, что одной части наследственного материала клеточного механизма достаточно, чтобы объяснить родственные связи между микроорганизмами. Такая часть называется 16S-рРНК. В клетках она выполняет обязанности катализатора при производстве протеинов и подходит намного лучше, чем, например, любое микроскопическое объединение, для того чтобы различать виды, роды и так далее. К исследованиям в 1980-х годах присоединился разработанный Кэри Муллисом метод полимеразной цепной реакции, с помощью которой можно было воспроизводить даже самые крошечные частички наследственного материала и тем самым делать их доступными для анализа. Итак, впервые стало возможным заполучить те бактерии, которые не поддавались разведению в чашках Петри, вернее их наследственный материал. Их было больше всего. Микробиологи до этого открытия были ограничены в том, чтобы исследовать те микроорганизмы, которые также зарождались в чашках. Все остальные, которые выдвигали другие требования, для того чтобы делиться и расти, оставались почти полностью недоступными для изучения. К последним относилась большая часть ротовых, желудочных и кишечных бактерий, и между тем обнаруживается, что многие из-за этого попросту не поддавались культивированию по отдельности, поскольку для жизни им требовались другие бактерии.

Такие «культуронезависимые» техники, к которым вскоре добавились еще и другие, которые звучат как гибридизация in situ, T-RFLP или пиросеквенирование, открыли микробиологии и изучению эукариотов абсолютно новые пути.

Везе в рамках этих методов после многолетней кропотливой работы пришел к такому выводу.

То, что раньше считалось царством бактерий, на самом деле состоит из двух больших групп, бактерий и архей {47} 47 Woese et al.: Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. PNAS. Том 87. С. 4576, 1990. .

Их 16S-рРНК отличаются друг от друга даже сильнее, чем в случае с бактериями и обладающими клеточными ядрами многоклеточными организмами. Великой иронией истории развития науки стало то, что умерший в 2012 году 84-летний Везе, скрупулезный работник, перевернувший всю биологическую систематику, не получил ни одной Нобелевской премии, Муллис же – наоборот. Его метод по размножению наследственного материала, должно быть, открылся ему под воздействием наркотических веществ. Практическое осуществление его идеи он предоставил другим ученым, а в остальном он не мог похвастаться большими научными достижениями.

Новые методы, с одной стороны, и разочарование по поводу конкретных, применимых в терапии результатов изучения генома человека, мыши и других грызунов, с другой стороны, привели к тому, что сегодня мы снова возвращаемся к изучению бактерий. Крейг Вентер, например, в 1995 году начал свою карьеру генетика с генетического секвенирования бактерии Haemophilus influenzae. Это было первым секвенированием полного генома в принципе. Именно Вентер осуществил практические поиски бактерий, их генов и действий этих генов. Решение проблем человечества он видит не в расшифровке человеческого генома, а в бесконечно многих геномах бактерий на суше, в воде и в воздухе, от борьбы с болезнями вплоть до обеспеченности питанием, энергией и даже в утилизации мусора.

Это только начало эпохи исследования микробов, ведь только сейчас постепенно проясняется, что они господствуют повсюду: и на суше, и на воде, и в воздухе. Довольно перспективным становится изучение жизненного пространства микробов. Объектом изучения стал сам человек, его кожа, его естественные отверстия и главное – его пищеварительный тракт. Его второй геном.

Почти через 350 лет, после того как Антони ван Левенгук впервые увидел через свои суперлинзы «микроскопические организмы», а среди них бактерии, мы наконец-то начали осознавать их настоящее значение, их комплексное взаимодействие с нами и окружающей средой.

Свойственный человеческой точке зрения их дуализм оздоровительного и болезнетворного, полезного и опасного – центральная тема их изучения. Это – одна ось хорошего и плохого. И иногда одна-единственная бактерия соединяет все это в себе. Об этом и пойдет речь в следующей главе.

Успехи в борьбе против возбудителей болезней впечатляют. Возможно, мы не заметили их добрые услуги – и еще пожалеем об их истреблении.

Иногда нужно очень много путешествовать, чтобы снова встретить старых друзей. Поэтому Мария Глория Домингез-Белло, профессор Нью-Йоркского университета, несколько лет назад отправилась в Венесуэлу. Ее знакомые и родственники отошли на второй план. Домингез-Белло отправилась на участок леса на берегу реки Ориноко на юго-западе страны в надежде на встречу с несколькими самыми старыми друзьями человечества.

Вдали от городов, супермаркетов, врачей, проточной воды и электрического тока биолог искала максимально подлинное сообщество кишечных микробов. Вплоть до 1970-х годов народ гуахибо еще проживал в данном регионе в качестве племени, занимающегося охотой и собирательством, прежде чем они были переселены в дома, которые были построены правительством.

Сегодня они питаются преимущественно кукурузой, корнем маниока, рыбой и при случае какой-либо дичью. Но сахар, шпик, йогурт и тому подобное, несмотря на то что они все еще живут в достаточной уединенности, не кажутся чужеродными.

Полностью не затронутыми влиянием пищевой промышленности, которую Домингез-Белло с такой радостью исключила, не жили даже гуахибо, когда профессор посетила их в первый раз. Но они явно были ближе к образу жизни, не подверженные воздействию привычных нам продуктов, чем любой житель Каракаса или Нью-Йорка.

До того как биолог смогла собрать бактерии местных жителей, она, изучившая микробиоту во всем мире, вынуждена была объяснять донорам, что именно она ищет. Так как они сначала, разумеется, сочли весьма странным тот факт, что приехала горожанка с намерением использовать пробы их естественных отходов. В этом заключалась прагматическая причина того, чтобы не продвигаться еще глубже в джунгли, поскольку более первобытно живущим народам сбор анализов кала было бы объяснить гораздо сложнее.