Природа не терпит полноты . ... Как и пустоты. Самопроизвольно поддерживается некий баланс. Такой вывод можно сделать из одной примечательной лекции. . . "Лечение бактериофагами Мы публикуем текст лекции канд. биолог. наук, заведующего лабораторией вирусов микроорганизмов Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН Андрея Летарова "Лечение бактериофагами с точки зрения микробной экологии", прочитанной 7 апреля 2011 года в Политехническом музее в рамках проекта «Публичные лекции Полит.ру»." http://www.polit.ru/article/2012/03/02/letarov/. Автор очень чётко формулирует понятие цикла размножения фагов (вирусов): . "Теперь я позволю себе сделать небольшой краткий экскурс в то, как устроен жизненный цикл бактериофагов. Этот мультик сделан несколько грубо, но дает нам различить несколько стадий так называемого литического цикла. Первая стадия - это прикрепление бактериофага, который узнает определенные молекулы на поверхности клетки. Это так называемый рецептор, он прикрепился и ввел в клетку свой генетический материал. На этом рисунке это был этот самый червячок. Сейчас мультик повторится, и мы это увидим поаккуратнее. На самом деле молекула ДНК, конечно, значительно длиннее бактериофага, но надо понимать, что есть некоторые художественные условности. Вот он прикрепился, узнал свой рецептор, происходят некие события, различающиеся в зависимости от типа бактериофага, которые в итоге приводят к введению внутрь клетки генетического материала, а сам фаг остается на поверхности. Вот этот материал. Те фаги, которые нас интересуют в контексте терапии, содержат только ДНК в качестве генетического материала, ДНК размножается внутри клетки, синтезируются компоненты фаговых частиц, они собираются - и после этого специальные ферменты разрушают оболочку клетки, и она разлетается на мелкие кусочки, высвобождая фаговое потомство. Это мы называем литическим циклом. В нем выделяется период от момента адсорбции фага на клетки до момента лизиса клетки, который называется латентным периодом. В этот момент если мы будем смотреть на количество инфекционных центров в культуре, то их число не изменяется, поскольку фаги инфицировали клетку – естественно, каждая инфицированная клетка пока представляет собой одну единую частицу, и размножения мы не видим. Потом проходит время - и довольно резко мы видим взрывообразный выход фага, его сразу становится много, и мы говорим: латентный период кончился. В пределах этого латентного периода принято говорить еще об эклипс-периоде, это время с момента инфекции, но до того этапа, когда в клетке появятся первые готовые вирусные частицы. Если мы в этот момент клетку бактерии убьем, то фаг погибнет вместе с ней, если мы ее убьем аккуратно хлороформом позже, то уже готовые фаговые частицы смогут выйти, и мы можем увидеть их активность. Вот такая схема событий, так называемый литический цикл и составляет основу размножения бактериофагов. Несколько позже литического цикла был описан вариант, который называется лизогенный цикл, отличающийся тем, что некоторые фаги, так называемые умеренные, могут после введения своей ДНК не размножаться сразу, а в некотором небольшом проценте клеток встраивать свою ДНК в геном бактерии - или не встраивать, она может существовать в цитоплазме отдельной молекулой, плазмидой. И получаются так называемые лизогенные клетки, сейчас мы это увидим, которые живут достаточно долго, делятся, размножаются, и фаговый геном внутри них существует в так называемом выключенном состоянии. В какой-то момент может произойти индукция профага, то есть под воздействием какого-нибудь события или просто случайно эта ДНК активируется, вырезается из генома и вступает на литический путь. Фаги, умеющие делать такое, называются умеренными фагами, а те, которые размножаются только в литическом цикле, называются вирулентными. " . А затем делается (IMHO) достаточно революционный вывод: бурно размножающийся вид, накапливая "чрезмерное" количество ресурсов, самим их объёмом привлекает паразитов (в данном случае - бактериофагов): . "Если у нас есть много видов бактерий - представим себе, что все присутствующие в этой комнате являются бактериями и каждая относится к своему виду, - то фаги, присутствующие одновременно, будут довольно мало влиять на каждого из нас, и мы сможем делиться. Но если кто-то будет делиться слишком успешно и начнет составлять большой процент, то смертность такой популяции от фагов будет выше, чем у остальных, и его будут немедленно придавливать. Но если в силу какого-то успеха какая-то популяция размножается феерически и заполоняет все, то ее может ждать фаговый коллапс, как это иногда бывает при цветении воды, вызванном цианобактериями, тогда она нарастает в таком количестве, что возможен массовый лизис с накоплением огромных количеств фагов. Получается, что фаги занимаются робингудством на молекулярном уровне, они отнимают органическое вещество у богатых и раздают его бедным - и это не преувеличение, поскольку если бактерию съело простейшее, какая-нибудь амеба или на самом деле жгутиконосцы - активные поедатели бактерий, то она превратит её биомассу в свою энергию, СО2 и Н2О, и другим бактериям от этого ни жарко, ни холодно, а если бактерию лизирует фаг, то большая часть органики, в ней содержащейся, вытечет наружу и станет доступна другим бактериям, то есть получается, что фаги отнимают энергию и вещество от наиболее успешных видов и передают их другим. И в результате оказывается, что в природных условиях вирусный лизис - как первичных продуцентов, так и наиболее успешных гетеротрофных бактерий, питающихся органикой, - активно стимулирует вращение вещества цепи, которая называется «микробная петля», ведь большая часть свободно живущих бактерий живет за счет растворенного органического вещества. Соответственно, чем больше происходит вирусный лизис, тем активнее оно высвобождается - и тем больше разнообразие, поскольку мы придавливаем слишком успешных, позволяя жить остальным, и тем больше общая метаболическая активность, поскольку ускоряется обращение этого вещества. Если хотите другую аналогию, то фаги, может быть, - аналог не столько робингудства, сколько реально работающего антимонопольного комитета". - :) Те же "санитары леса", только на молекулярном уровне. Не дают чрезмерно разрастись какому-либо виду. Вовлекают ресурсы, оттянутые этим видом "на себя" из биосферы, назад - в общий оборот. |