Мифы о микробах и вирусах
Ужас-ужас-ужас-ужас-ужас!
Нет, кое-что результативное вы все же можете сделать.
Возьмите вилку и в очередной раз снимите с ваших реальных ушей условно-воображаемую лапшу. Это раз.
Приобретите минимальные познания в генетике, чтобы при слове «гены» по вашему телу не начинали бы бегать мурашки. Это два.
Называйте вещи их настоящими именами. Это три.
Зрите в корень! Это четыре.
Сейчас будет небольшой курс генетики, необходимый для развенчивания мифа о бандитском генетическом терроризме микробов. Или о террористическом генетическом бандитизме. Можно это дело и «разбоем» назвать, бумага, как известно, все стерпит. Но лучше все же называть горизонтальным переносом генов. Вспомните, что горизонтальным переносом генов называют процесс, при котором один организм передает генетический материал другому организму, не являющемуся потомком первого. Передача генов от предков к потомкам называется вертикальным переносом.
Любой клетке нужна инструкция по жизнедеятельности – по росту, по размножению и т. д. Иначе говоря, нужна информация. Эту информацию, называемую наследственной, дочерние клетки получают от материнских, а многоклеточные организмы – от своих родителей. Одноклеточные организмы, образовавшиеся в результате полового размножения (есть у одноклеточных и такое), тоже получают наследственную информацию от обоих родителей.
Наследственная информация записана в молекулах дезоксирибонуклеиновых кислот, известных всем и каждому (ну, хотя бы из сериалов) под аббревиатурой ДНК. ДНК – это гигантская двухцепочечная молекула, состоящая из фрагментов четырех типов, которые называются нуклеотидами. Число нуклеотидов может доходить до нескольких сотен миллионов. Для компактности молекула ДНК состоит не из одной, а из двух цепочек, которые вдобавок закручены вокруг своей оси в спираль, образуя нечто, напоминающее двойную пружину. Цепочки скрепляются друг с другом при помощи «мостиков», состоящих из атомов углерода, кислорода, водорода, азота и фосфора.
Комбинация четырех нуклеотидов – это своеобразный «шифр», которым «зашифрована» информация. Участок ДНК, кодирующий один отдельный признак организма, называется геном. Ген – это не отдельная молекула и не группа молекул, а отдельный участок гигантской молекулы ДНК.
Цепочки, составляющие молекулы ДНК, могут разрываться и вновь соединяться. Природа предусмотрела подобную возможность, в детали которой мы вникать не станем, ибо нам сейчас это не нужно. Нам нужно понимать, что эти цепочки можно разрывать, вставлять туда «посторонние» участки (то есть чужие гены) и «сшивать» заново. А можно не вставлять, а вырезать… А еще схожие (парные) молекулы ДНК могут обмениваться участками друг с другом.
Хромосома представляет собой одну молекулу ДНК в комплексе с некоторыми белками, которые, если говорить грубо и просто, выполняют роль «упаковки» для молекулы ДНК. Сами хромосомы, «упакованные» вместе и компактно, образуют клеточное ядро.
В безъядерных клетках хромосом как таковых не бывает. Например, у бактерий единственная молекула ДНК не «упакована», а просто замкнута в кольцо. Комплекс из «кольцевой» молекулы ДНК с белками и некоторыми другими веществами называется нуклеоидом. Выражение «бактериальная хромосома» являющееся не совсем грамотным, тем не менее часто употребляется в околонаучной литературе осознанно, поскольку, что такое хромосома, представляют все (ну, хотя бы отдаленно), а о нуклеоидах никто, кроме биологов и медиков, не имеет понятия.
У бактерий, помимо нуклеоида (основной ДНК), существуют и более мелкие молекулы ДНК, свернутые в кольцо и рассеянные по цитоплазме. Такие комплексы называются плазмидами.
Плазмиды способны удваиваться самостоятельно, вне процесса деления клетки, иначе говоря – способны к автономному размножению. Однако, в отличие от вирусов, которые из-за способности к размножению частью ученых рассматриваются в качестве живых организмов, плазмиды считаются клеточным компонентом, органоидом. Хотя если вдуматься, то сущность у вирусов и плазмид одинаковая – ДНК в белковой упаковке. В плазмидах обычно содержатся гены, повышающие приспособленность бактерий к окружающей среде. На основе информации, содержащейся в этих генах, вырабатываются белки, делающие бактерии более устойчивыми к действию неблагоприятных факторов внешней среды (например, к антибоитикам).
В клетках эукариотов также существуют структуры, обладающие собственной ДНК, то есть «персональной» генетической информацией. Это митохондрии и хлоропласты.
Митохондрии представляют собой своеобразные энергетические станции клетки, в которых подвергаются окислению органические вещества, поступающие в клетку извне. В процессе окисления образуются молекулы аденозинтрифосфата (АТФ), накапливающие энергию в своих химических связях (своеобразные клеточные аккумуляторы). Обычно в клетке содержится около двух тысяч митохондрий. Митохондрии имеют сферическую или эллипсоидную форму.
Митохондрии присутствуют как в животных, так и в растительных клетках, а хлоропласты или зеленые пластиды – только в растительных. Хлоропласты осуществляют фотосинтез. Благодаря наличию ДНК митохондрии и хлоропласты самостоятельно синтезируют ряд белков, поэтому их относят к так называемым полуавтономным клеточным структурам. Прочие белки в клетке синтезируются на основании информации, закодированной в основной ДНК, содержащейся в ядре.