Разкази за съвременната биология
ТАЙНИТЕ НА НОВИТЕ ВИДОВЕ И ФОРМИ
Изтегляне 4.75 Mb. Pdf просмотр
|
| ТАЙНИТЕ НА НОВИТЕ ВИДОВЕ И ФОРМИ МИКРООРГАНИЗМИ Знаете ли кои хора в Япония по време на Втората световна война бяха наричани камикадзе? Това бяха ултрафанатизирани войници и офицери от японската императорска армия, които изпълняваха извънредно важни бойни операции с цената на живота си. Най-често те нападаха бойни обекти (складове, кораби и др.), като управляваха тежко натоварен самолет с голяло количество взрив до последните метри от целта и загиваха заедно с хората от нападания от тях военен обект. Ето защо участниците в Международния симпозиум по сглобяването на предбиологичните и биологичните структури, проведен в Москва през 1979 г., били изненадани от съобщението на учени от Института по биохимия на АН на СССР, че са успели да разгадаят устройството и действията на бактерийния вирус пиоцин-P1, наричан още камикадзе. За разлика от другите видове вируси този странен представител от света на ултрамикрокосмоса, след като пробие бактерийната мембрана, умъртвява нападнатата бактерия, но и сам загива заедно с нея. Известните досега на микробиолозите бактериофаги се състоят от главичка, в която се намира нуклеиновата киселина на фага, опашчица и извънредно тънички израстъци в края на опашчицата — фибрили, с които фагът се закрепва за повърхността на бактерията. Вътрешността на фаговата опашчица е куха, а отвън е обвита с белтък, който може да се свива по дължината на опашчицата. Краят й е снабден с миниатюрен „свредел“, с който нападателят пробива бактерийната мембрана. В същия момент обвивката на опашчицата се свива и вирусната нуклеинова киселина се излива през отвора в бактерийната цитоплазма. Впоследствие тази фагова нуклеинова киселина дава началото на множество нови фаги, които разкъсват бактерията и плъпват да заразяват нови бактерийни клетки. Накратко описан, това е механизмът на фаговата инфекция. 21 Фиг.3. Електронномикроскопска снимка на загадъчния вирус пиоцин- P1. Споменатият вече странен бактериофаг пиоцин-P1 обаче не само че няма главичка, но в него липсва каквато и да е нуклеинова киселина! До този момент специалистите не могат да обяснят по какъв начин този представител на микроорганизмите пази в себе си наследствената информация на вида си, след като в него няма нито ДНК, нито РНК. Направените електронномикроскопски снимки на загадъчния бактериофаг показали, че той се състои само от опашка, обвита с белтъчен „калъф“. Цялата му жизнена дейност е извънредно проста и необяснима. Както и другите си събратя, той се закрепва с фибрилите си за бактерийната стена, пробива я със „свредела“ си и… умира! Разбира се, заедно с него умира и бактерията. По такъв начин този „дефектен“ фаг (наречен първоначално така поради липса на главичка) прави съществуването си безсмислено и най-голямата му тайна е начинът, по който се размножава. Продължителните изследвания на съветските специалисти показали, че единственото движение, което извършва фагът камикадзе, е свиването на белтъчната калъфка на опашчицата му. С помощта на електрофореза било установено, че белтъчната обвивка на „дефектния“ фаг е изградена само от един вид белтък. Едновременно с него обаче в белтъчната „калъфка“ бил открит и аденозинтрифосфат (АТФ). Това е 22 извънредно богато на енергия съединение, което биолозите с право наричат универсална енергетична разменна монета на живота. В случая обаче АТФ изпълнява структурна функция, като държи белтъчната калъфка опъната. В момента на нейното свиване АТФ се държи като разпъната пружина, като се свива най-много наполовина от дължината си. Това е достатъчно острието на опашчицата да пробие бактерийната обвивка и с това да доведе до смъртта на жертвата си. Ето така работи фактически най-просто устроеният „мускул“ в света… С помощта на рентгеноструктурния анализ и метода на оптичната дифракция беше построен модел на белтъчната обвивка на вируса камикадзе. На фиг. 4 ясно личи, че тя се състои от 34 красиво изрязани дискове. Всеки диск е изграден от по 6 белтъчни субединици. Дисковете са спираловидно разположени един спрямо друг и придават на тази биологична структура специфичен архитектурен вид. 23 |