Если грибы и гидры размножаются почкованием, то это еще не означает, что гепарды и гамадрилы тоже должны размножаться подобным образом. Несмотря на то что их названия тоже начинаются с буквы «г». Как-то так.
Бактерия может передать свои плазмиды другой бактерии, но не может передать их клеткам слизистой оболочки толстой кишки или, скажем, слизистой оболочки влагалища. Даже искусственным образом это невозможно сделать. К великому огорчению генных инженеров, которые занимаются переносам генов от одних организмов к другим. Если прикрепить к плазмиде ген, то плазмида может выступать в роли его переносчика между бактериями, поскольку бактериальные клетки охотно поглощают чужие плазмиды. Но плазмиды, к сожалению, не помогут внедрить чужой ген в растительные клетки или, скажем, в животные.
К сожалению? Какое, к чертям, сожаление? К счастью! К счастью!
Спите спокойно и живите без страха. Ни при каких обстоятельствах, каким бы боком к вам не повернулась бы Фортуна, вам не грозит опасность превратиться из венца творения в скопище разнородных бактерий. Этого никогда не произойдет, потому что не может произойти. Миф о возможности обмена генами между бактериями и людьми возник вследствие неверного распространения выявленной особенности бактериальных клеток на все без исключения живые организмы. Так делать нельзя, даже если очень хочется, потому что это антинаучно.
Антинаучно, но нервы щекочет качественно. Стоит только представить, как твоя нога (или рука, неважно) превратилась в кучку бактерий, как… Ладно, хватит о страшном. У нас научно-популярная книга о микробиологии, а не ужастик в стивенокинговском духе.
Сейчас некоторые читатели понимающе улыбнутся и подумают: «Да хватит морочить нам головы бактериями и плазмидами, давайте лучше о вирусах поговорим».
Давайте поговорим. Мы как раз и собирались это сделать, поскольку без вирусов, при помощи которых генные инженеры осуществляют пересадки генов, тема горизонтального переноса была бы раскрыта не до конца.
Да – вирусы изменяют ДНК клеток, в которые они внедряются. То есть, по сути дела, «переключают» внимание клетки на свою ДНК или РНК. В норме клетка живет по законам (или согласно кодам), установленным ее ДНК. В ДНК все прописано досконально – когда и в каком количестве какой белок синтезировать. Любой признак живого организма определяется теми или иными белками, синтез которых кодируют гены.
Вирус дает клетке свою нуклеиновую кислоту и каким-то непостижимым образом «отвлекает внимание» клетки от ее собственной клеточной ДНК. Как только ученые установят механизм этого «отвлечения внимания», вирусам настанет кирдык, потому что они больше никогда никуда внедриться не смогут. Кто знает механизм процесса, тот всегда найдет возможность противодействия этому процессу.
Упрощенно и грубо можно сказать, что вирус подменяет ДНК той клетки, в которой он паразитирует. Это не горизонтальный перенос генов в чистом и незамутненном виде, но нечто тождественное, близкое – в клетку проникают чужие гены и клетка начинает считывать заложенную в них информацию.
Чем нам это грозит?
Или гибелью клетки и увеличением количества вирусов, которые успела «наштамповать» клетка до своей гибели, или же изменением свойств клетки, например – появлением ненормальной способности к бесконтрольному размножению, то есть к возникновению онкологического процесса. Но ни один вирус не способен превратить пораженный организм (одноклеточный или многоклеточный) в свое подобие. Он может только размножаться, паразитируя в клетке. Потому-то в случае с вирусами не говорят о горизонтальном переносе генов. Истинный горизонтальный перенос имеет место только тогда, когда клетка, получившая генетический материал, использует его в процессе своей нормальной жизнедеятельности и передает его потомству – дочерним клеткам.
Необходимое уточнение – вышеупомянутая способность клетки к бесконтрольному размножению, вызванная вирусом, является не следствием «эксплуатации» вирусной ДНК или РНК, а следствием изменений в клеточной ДНК, вызванных вирусом. Здесь мы имеем дело не с горизонтальным переносом генов, а с мутацией – стойким структурным изменением генетического материала (генов), которое приводит к изменению наследственной информации. Слово «стойкое» означает, что это изменение может передаваться по наследству потомкам. Мутация – это «побочное», если так можно выразиться, действие вируса.
Надо знать, что клетки многоклеточных организмов, размножающихся половым путем, делятся на соматические (обычные) и половые. Половые клетки служат для воспроизведения потомства. Они содержат по половинному набору хромосом (ДНК). Каждый организм-потомок получает половину своего набора ДНК от отца и половину – от матери. Но соматические клетки тоже производят потомство. Они размножаются путем обычного деления. Почти все клетки нашего организма, за исключением части клеток головного мозга, постоянно самообновляются – одни умирают, на смену им приходят другие. Условно-приближенно можно сказать, что за семь-восемь лет наш организм полностью обновляется. Это так, к сведению, в качестве дополнения к краткому курсу генетики.
Была бы гипотеза, а доказательства к ней всегда подтянутся. Точнее – будут подтянуты. Те из читателей, кто всерьез заинтересовался темой горизонтального переноса генов, могут вспомнить, что они читали о примерах такого переноса чуть ли не у наших «родственников» – обезьян.
Да, были такие сообщения. После открытия горизонтального переноса генов между бактериями ученые начали искать нечто подобное в системах «хозяин-паразит». Почему именно там? Да потому что при столь близких, столь тесных контактах между особями разных видов возможность горизонтального переноса генов казалась наиболее вероятной.
Гипотетический механизм переноса генов от паразита к хозяину примерно таков – когда паразит пьет кровь хозяина, некоторые его клетки попадают в кровеносное русло хозяина, разносятся по организму и, в конечном итоге, могут поглощаться клетками хозяйского организма. Вообще-то поеданием чужаков с последующим перевариванием съеденного занимаются клетки иммунной системы, но можно же допустить, что некоторые клетки или, хотя бы их ДНК, могут поглотиться неиммунными клетками. ДНК паразита «приживется на новом месте», то есть встроится в клеточную ДНК, хотя бы и не полностью, а фрагментарно. Вот вам и горизонтальный перенос. А может, какие-то клетки хозяина, попав в организм паразита с выпитой кровью, «обогатят» его своей ДНК…
Теоретически подобный процесс возможен, а практически – не очень. Во всяком случае он пока еще не открыт и не описан. Открыто, вернее – обнаружено сходство между отдельными генами некоторых паразитов и их хозяев. Например, кровососущего клопа Родниус проликсус, обитающего в Южной и Центральной Америке, и беличьих обезьян, на которых этот клоп паразитирует. Обратите внимание – открыт не механизм переноса генов от клопов к обезьянам (или наоборот) и даже не какие-то «намеки» на механизм, а всего лишь сходство отдельных и небольших участков ДНК клопа и обезьяны. Также были обнаружены схожие фрагменты ДНК у отдельных видов грызунов, опоссума, ящерицы и лягушки.
