Вирусы и бактерии


Сколько в мире видов бактерий?

Описано примерно 7 тыс. видов бактерий, однако, по мнению ученых, на самом деле их гораздо больше. Более 95% почвенных и водных бактерий еще даже не получили названий. Об их существовании известно лишь по обнаруженным фрагментам генома. Многие бактерии трудно выявить, поскольку они не развиваются на стандартных культуральных средах. По оценкам ученых, в 1 л морской воды присутствует до 20 тыс. видов этих организмов, так что общее количество их видов во всем мире вполне может исчисляться миллионами. По мнению ученых, даже во рту человека обитают сотни тысяч разных видов бактерий, из которых идентифицирована лишь малая толика.

Выдерживают ли бактерии кипячение?

Жизненно важные белки «свертываются» (денатурируют) при температуре выше 50°С, поэтому большинство организмов, включая бактерии, в кипятке погибают. Однако некоторые из них могут как бы впадать в «спячку», покрываясь прочной оболочкой и образуя споры, устойчивые к нагреванию и высыханию. При возвращении благоприятных условий споры прорастают и вновь превращаются в активные бактерии. Таким образом, кипячение, хотя и сокращает их количество, полной стерильности не гарантирует. Чтобы уничтожить споры, надо обработать их под давлением паром с температурой выше 100°С.

Некоторые микробы приспособились к жизни в горячих источниках, даже в гейзерах. Комфортная для таких бактерий и археев температура не ниже 80°С, а рекордная — 121°С. Молекулярные цепочки белков у этих организмов образуют между собой чрезвычайно прочные связи, что препятствует их развертыванию и денатурации даже при очень сильном нагревании.

Чем вирусы отличаются от бактерий?

Самая очевидная разница — размеры. Диаметр типичной бактерии составляет примерно 1 микрометр, т. е. одну тысячную миллиметра, а длина - от одного до трех микронов. Размеры вирусов соответствуют диапазону 0,02- 0,3 мкм.

Однако главное различие в том, что типичные бактерии — организмы, способные к обмену веществ и самостоятельному размножению, тогда как вирусы размножаются только внутри живых клеток других живых существ (за счет их молекулярных систем) и за их пределами никакой активностью не обладают.

Вирус — это белковая оболочка (капсид), в которую упакована его генетическая информация — ДНК или РНК. У бактерий, как и всех прочих организмов, эта информация хранится только в ДНК. Клетки бактерий не имеют ядра, но обладают сложным строением. Помимо ДНК они содержат различные типы РНК и множество других необходимых для метаболизма молекул. Поэтому с бактериями бороться легче: они чувствительны к лекарствам, нарушающим их обмен веществ (например, к антибиотикам). Вирусы используют метаболизм чужих клеток, поэтому «прицельное» их уничтожение медикаментами затруднительно и связано с серьезными побочными эффектами. Антибиотики на них не действуют.

Снабжены ли бактерии компасом?

Магнитное поле Земли используют для ориентации не только перелетные птицы, почтовые голуби и лососи. Магнетоспириллы — водные бактерии, которые, подобно стрелкам компаса, поворачиваются параллельно линиям магнитного поля. Они делают это благодаря крошечным кристалликам магнетита, выстроенным в цепочку вдоль белкового стержня, проходящего вдоль оси их клетки. Синтез такого компаса происходит с участием примерно 30 генов. Считалось, что необычные бактерии используют магнитное поле для перемещения на север (по крайней мере в Северном полушарии). Однако некоторые из них, как сейчас известно, движутся в противоположном направлении. Что определяет их курс, пока не ясно.

Много ли вирусов «дремлет» в нашем теле?

В клетках каждого человека до 8% ДНК приходится на гены вирусов, которые встроились миллионы лет назад в геном наших предков. Большинство этих генов давно никак себя не проявляют, хотя некоторые из них могут активироваться, вызывая определенные болезни.

Добавим сюда гены разнообразных вирусов, заражающих нас в течение жизни. Встроив свою наследственную информацию в нашу ДНК, они могут достаточно долгое время пребывать в латентном («дремлющем») состоянии, однако время от времени — обычно когда организм ослаблен стрессом или болезнью — начинают размножаться и вызывать неприятные симптомы. Самый распространенный пример — вирусы герпеса, присутствующие в клетках нервных узлов большинства людей планеты. Активируясь, они вызывают знакомый всем пузырьковый лишай на лице и гениталиях или опоясывающий лишай на туловище. Считается, что большинство людей инфицировано и другими латентными вирусами, пробуждающимися при ослаблении иммунной системы или ее подавлении медикаментами.

Откуда взялся ВИЧ?

Оба известных вируса СПИДа, ВИЧ-1 и ВИЧ-2, происходят от близкого к ним вируса иммунодефицита обезьян (ВИО). В крови шимпанзе обнаружена его разновидность, похожая на ВИЧ-1, который сейчас распространен по всему миру (ВИЧ-2 встречается намного реже). Видимо, этот вариант вируса возник у этих обезьян после заражения предковым ВИО от других приматов и в результате эволюции перестал приводить к летальному исходу. Сравнительно недавно ВИО шимпанзе попал к человеку и после серии мутаций превратился в ВИЧ — причину смертоносного СПИДа.

Когда началось такое превращение, неизвестно. Одни считают, что первыми заразились охотники и торговцы мясом в Центральной Африке, часто контактирующие с обезьяньей кровью. По другой теории, все дело в случайно зараженной ВИО противополиомиелитной вакцине, использовавшейся в Бельгийском Конго. Однако анализ вирусных геномов говорит о передаче вируса от обезьян человеку примерно в 1930 г., т. е. задолго до того, как в конце 1950-х начали проводить вакцинацию населения против полиомиелита.


Comments 1