Тем не менее самый надежный подход – использование традиционных методов селекции, скрещивание китайских каштанов, резистентных к грибку, с американским видом этих деревьев, находящихся в опасности. Для формирования устойчивости у американских деревьев достаточно 6% китайских генов. Но даже в этом случае они не слишком похожи на китайские каштаны – у них нет ворсистых листьев, которые не любят американцы. Но на это требуется время. У нас в Германии кора каштановых деревьев приобретает коричневый цвет, и нас это беспокоит. Однако, что касается этих деревьев, грибок сделал не слишком глубокие и опасные «ходы», поскольку он поражает только листья. Поэтому опадают только листья, а в целом дерево не погибает. Каштаны, растущие на площади Брайтенбах в Берлине, которые всегда расцветают в мае, подвергаются меньшей опасности. Берлину повезло: не нужно ждать генную терапию Ti-плазмидами с ядом или генами шпината. Есть старое доброе средство защиты от грибка – собрать осенью листья и сжечь их.
Бананы – очень важный продукт питания. Для них угрозу представляет грибок Sigatoka. Секвенированный геном банана оказался невероятно большим – 32 000 генов, больше нашего (около 20 000 генов), поскольку многие гены дуплицированы. Было выявлено всего несколько генов, отвечающих за резистентность к грибку. В Африке эти растения обрабатывают инсектицидами 50 раз в год, но это не помогает при данном заболевании (Fusarium oxysporum). Селекция и скрещивание невозможны, поскольку у этих растений бесполое размножение. Поэтому бактерия A. tumefaciens с Ti-плазмидами – единственная надежда, и в Африке эта методика уже тестируется. Тем не менее в глобальном масштабе присутствие бактерий в продуктах питания не очень хорошо воспринимается. Есть новый способ – использовать «пистолет» для введения Ti-плазмид непосредственно в растения, в этом случае не нужно применять бактерии для переноса генов. Есть вариант воспользоваться «генной пушкой», и однажды мы ее применяли при лечении рака, чтобы ввести ДНК-плазмиды пациентам непосредственно в мышцы. Терапия продемонстрировала некоторую эффективность. Шприцы с иглами оказались в наших руках более эффективными, и крайне дорогостоящая «пушка» вновь очутилась в своей дорого выглядящей коробке, выстланной красным бархатом, как ее поставил нам производитель.
К генетически модифицированным продуктам питания относится и рыба. Инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1) «вставили» в геном рыбы, и сейчас такие рыбы растут гораздо быстрее при меньшем объеме потребляемой пищи. Но никто не хотел есть такую гигантскую рыбу, так как она представляла собой практически одну сплошную большую опухоль, по размеру в 10 раз превышающую нормальную рыбу. В настоящее время фармацевтическая промышленность использует ее для тестирования новых терапий – если такие гигантские рыбы могут считаться релевантной животной моделью. «Генетически модифицированная пища» – предмет оживленной дискуссии. Лауреат Нобелевской премии немка Кристиана Нюсляйн-Фольхард провела публичное обсуждение вопроса о генетически модифицированных продуктах питания с профессиональным шеф-поваром. В 2016 г. она привела доводы в пользу генетически модифицированных продуктов питания как единственного способа обеспечить в будущем человечество едой. Недавно более ста лауреатов Нобелевской премии подписали петицию в пользу ГМО-продуктов, хотя необходимо провести дополнительные исследования и еще обеспечить прозрачность. И Кристиана Нюсляйн-Фольхард, и этот шеф-повар выпустили очень хорошие поваренные книги. Генетически модифицированные помидоры кладут в дешевый кетчуп, а научные противоречия потребителей не волнуют, просто такие продукты дешевле.
Нужно помнить о фагах.
Грибки: секс против вирусов
А у грибков есть вирусы? Безусловно, есть! На планете нет форм жизни, не имеющих вирусов. В Цюрихе мой небольшой офис находится дверь в дверь с «лабораторией выращивания дрожжей» для стационарной диагностики. Они могут диагностировать «всего» около 1000 типов дрожжей, хотя на самом деле их миллионы. Один дерматолог отметил: «Большинство из них не делают нас больными». Опять одна и та же история: грибки, вирусы, археи и бактерии по большей части неболезнетворны. Безусловно, существуют некоторые патогенные грибковые инфекции. Временами это неприятно, и человеку хочется избавиться от грибка, если он проявляется во влагалище или под ногтевой пластиной. Они могут вызвать тяжелую форму легочной инфекции, которая ежегодно уносит 1,5 млн жизней в мире. Грибок вызывает развитие болезнетворной плесени в ванных комнатах, на потолке и в холодильниках, а также в охотничьих домиках в национальном парке Йосемити в США. Для борьбы с грибком нужен сквозняк или поток свежего воздуха и, естественно, ежедневная уборка квартиры. Разве не погибали археологи после того, как открывали вход в египетские пирамиды по прошествии нескольких тысяч лет со времени их строительства, вдыхая при этом споры грибков? В гробницах никогда не существовало вентиляции. Споры, используемые грибами для распространения, способны заразить зерновые культуры, и в средневековье это приводило к развитию «Антониева огня». На некоторых средневековых фресках Изенгеймского алтаря (Кольмар) изображены страдающие этим заболеванием люди, которые молят Бога о помощи. Грибковое заражение было обнаружено в орехах, арахисе, сухофруктах и специях. Комбинация вирусов и грибков, особенно это касается ядовитых афлатоксинов Aspergillus fumigatus, может представлять серьезную угрозу и вызывать развитие рака у человека.
Грибки также повлияли на политику, когда в Ирландии начался картофельный фитофтороз, что привело к Великому голоду в Ирландии в 1845 г. Тогда 2 млн ирландцев иммигрировали в США, а многие из оставшихся умерли от голода.
В странах Дальнего Востока герпесвирус, вирус Эпштейна–Барр (ВЭБ) в комбинации с грибком вызывает рак носоглотки, а в сочетании с вирусом гепатита В ведет к гепатоцеллюлярной карциноме – одной из форм рака печени. Афлатоксины, находящиеся на поверхности джемов или в хлебе, опасны для здоровья. Если этими токсинами поражены продукты питания, их нужно выбрасывать. Тем не менее мы нуждаемся в определенной подгруппе грибков – в одноклеточных пекарских дрожжах Saccharomces (S) cerevisiae – для выпечки хлеба, пивоварения и виноделия. И не стоит забывать, что грибки – источник антибиотика пенициллина.
Грибки довольно сложно классифицировать. Они относятся к эукариотам (организмам, содержащим оформленное ядро) и находятся ближе к более высокоорганизованным организмам, к животным, чем к растениям. Великий Карл Линней, создавший классификацию животных и растений, не знал, куда отнести грибки в своей системе. Они стоят особняком от других царств – растений, животных, простейших (протистов) и бактерий.
Грибки могут быть мелкими и одноклеточными, как, например, дрожжи. Вместе с тем они могут достигать самых крупных размеров, которые только наблюдаются у живых существ. Корневая система грибков бывает размером с футбольное поле и весит несколько тонн. Грибки отличает очень высокая кооперативность, и они формируют симбиоз практически со всеми растениями, помогая последним получать питательные вещества из почвы. Вместе с вирусами грибки обеспечивают устойчивость растений к высокой температуре, поэтому растения могут дольше выживать в условиях засухи. Вирус Curvolaria thermal tolerance virus (вирус термальной толерантности) существует в тройном симбиозе с грибком и растением, что позволяет растению выживать при 65 °С. Идея использования вирусов против глобального потепления должна привлечь внимание! Но об этом нужно говорить; возможно, они помогут сохранить ископаемые воды. Калифорнийские фермеры бурят скважины глубиной несколько тысяч метров и используют эту драгоценную воду для полива миндальных деревьев, несмотря на то, что запасы этой воды невосполнимы. В скором времени 4 млрд человек будут испытывать недостаток воды. Я больше не покупаю миндаль, поскольку для выращивания одного миндального ореха требуется 4 л воды.
