Микрокосм: E. coli и новая наука о жизни

Оглавление

Карл Циммер. Микрокосм: E. coli и новая наука о жизни

Глава 1. Росчерк жизни

Глава 2. E. coli и слон

«Роскошный рост»

Единство жизни

Паразит и его хозяин

Из чего сделаны гены?

Универсальный код

Облик живого

Река, текущая вверх

Куда же плыть?

Миф о спутанных макаронах

Прыжок с обрыва

Глава 3. Система

Включение гена

Живые схемы

Жизнь на автопилоте

Общая картина

Да здравствуют различия

Глава 4. Путеводитель наблюдателя за E. coli

Человеческий Кракатау

В поисках дома

Совместная жизнь

Прощай, хозяин

День на ярмарке

Глава 5. Вечный поток

Предки из морозильника

Ламарк на пляже

Игровые автоматы и штемпельные подушечки

Эволюция в действии

Густо заросший берег

Глава 6. Смерть и доброта

Князь-анархист

Сила в численности

Делайте ваши ставки

Самоубийство со злым умыслом

Смерть приходит к каждому

Глава 7. Дарвин в аптеке

Жизнь против жизни

Лягушачья кожа

Эволюция на заказ

Гены в подарок

Глава 8. Открытый код

Молодой вид

Геномы Венна

Откуда берутся убийцы

Одна жизнь, множество хозяев

Глава 9. Палимпсест

Послания из глубины веков

Древо жизни

Дерево или паутина?

Дорога к эшерихии

E. coli в суде

Жгутик после дуврского процесса

Как строятся сети

Первые слова

Оревуар, мой слон!

Глава 10. Играющая природа

Портрет в протоплазме

Неолитические биотехнологии

Вырезать и вставить

E. coli Incorporated

Азбука жизни расширяется

Сетевой взлом

Возвращение бактерии Франкенштейна

«Это гнусно»

Глава 11. N равно единице?

Благодарности

Библиография

Отрывок из книги

Я держу в руках прозрачную круглую коробочку и смотрю в окно. Всюду жизнь: двор зарос овсяницей и клевером, зверобой тянет листочки к солнцу и приманивает цветками жужжащих шмелей. Рыжий кот притаился под кустом сирени и, задрав голову, выслеживает зазевавшегося щегла. В небе летают снежные цапли и чайки. Нагло выглядывают из травы поганки и весёлки. У них есть общая черта, отличающая их от валунов и водопадов, катеров и канцелярских кнопок, – они живые.

Нам-то понятно, что эти объекты живые, но совершенно не очевидно, что значит быть живыми для них самих. Как все молекулы в теле снежной цапли умудряются работать согласованно и поддерживать жизнь птицы? Хороший вопрос, особенно с учетом того факта, что ученые на данный момент расшифровали лишь несколько коротких участков ДНК снежной цапли. Большинство встречающихся на Земле видов живых существ таят такие же загадки. Даже о себе мы знаем не так уж много. Да, сегодня мы можем прочесть весь геном человека, все 3,5 млрд пар нуклеотидов ДНК, с помощью которых записан «рецепт изготовления» Homo sapiens. В этом генетическом фолианте ученым удалось идентифицировать около 18 000 генов, каждый из которых кодирует один из белков – строительных материалов нашего тела. При этом ученые не имеют представления о том, для чего нужна добрая треть упомянутых генов, и слабо понимают назначение большинства остальных. Мало того, наше невежество простирается гораздо дальше этих загадочных генов. Ведь гены, кодирующие белки, составляют всего лишь около 2 % человеческого генома. Остальные девяносто восемь – практически неисследованная территория.

.....

Чтобы восстановить репутацию ДНК, потребовалось еще целое десятилетие исследований на E. coli и ее вирусах. Пока Эйвери исследовал пневмококк в поисках генов, адепты дельбрюковой «Церкви фагов» пытались увидеть вирусы E. coli. Надо сказать, что вирусы в представлении ученых были уже не математическими абстракциями, а вполне материальными маленькими существами. При помощи недавно изобретенного прибора – электронного микроскопа – Дельбрюк и его коллеги обнаружили, что бактериофаги заключены в оболочку элегантной геометрической формы. Закрепившись на поверхности E. coli, фаг прокалывал клеточную стенку бактерии с помощью специальной белковой иголки и вводил в своего нового хозяина некую субстанцию. Гены вируса проникали в клетку E. coli, а пустая оболочка оставалась на ее поверхности.

Жизненный цикл вирусов, инфицирующих E. coli, дал ученым возможность провести простой и красивый эксперимент. Альфред Херши и Марта Чейз, исследователи из частной лаборатории в Колд-Спринг-Харбор в штате Нью-Йорк, пометили радиоактивными изотопами ДНК бактериофагов. Позволив этим вирусам внедриться в клетки E. coli, они затем с помощью высокоскоростного центрифугирования удалили с бактерий их пустые оболочки. Теперь радиоактивное излучение регистрировалось в бактериях, а не в покинутых оболочках.

.....