Блики на портрете

Итак, беспорядочные химические или радиационные атаки на наследственное вещество уступают место коротким, буквально по минутам рассчитанным ударам в момент репликации определенного гена. При этом вероятность мутации этого гена неизмеримо возрастает, а с нею — вероятность запланированных полезных изменений. И наш «почтальон» несет всего лишь одно послание: для Сидорова, и только для него.

Следовательно, можно быстрее получить неслыханную продуктивность микроорганизмов, синтезирующих лекарства, в том числе антибиотики, ферменты, или, к примеру, выключить некоторые участки бактериальной нуклеиновой кислоты, несущие болезнь.

Такой подход был экспериментально разработан в Сибири и в США независимо и почти одновременно (наши исследователи чуть опередили американских коллег).

Вакцина для картофеля?

Природа одарила наперстянку мощной защитой от вредных насекомых. Вкусив сок этого растения, они гибнут. А человек сознательно использует гликозиды наперстянки в очень малых дозах для стимуляции сердечной деятельности. Это широко известные препараты дигиталиса.

О том, что растения наделены устойчивостью к вредным влияниям, невосприимчивостью к болезням, догадаться нетрудно, иначе на Земле вряд ли бы существовали те формы жизни, которые сделали ее цветущей планетой.

Среди миллионов микроорганизмов в воздухе, в воде, в почвах есть масса охотников полакомиться питательными веществами, заключенными в стеблях, листьях и плодах растений. Но картофель, например, подвержен всего нескольким болезням, а к тысячам других устойчив…

Каждый наслышан об иммунитете человека и животных, об одной из самых мощных его армий — антителах, оперативно стягивающих свои силы к очагу болезни по кровеносным магистралям… А невосприимчивость растений? Ведь они лишены кровеносной системы и не способны образовывать антитела. На чем же основан их иммунитет?

В лаборатории иммунитета растений Института биохимии Академии наук СССР имени А. Баха стремятся найти главное слагаемое сложного понятия невосприимчивости к болезням. Совсем недавно здесь было установлено, что растения, хотя и не образуют антитела, наделены тонким механизмом, который помогает «распознать» возбудителя болезни и тотчас его отторгнуть.

Это совсем новая страница микробиологии — изучение иммунитета растений к микроорганизмам. Первую скрипку здесь играет «скрытое воинство» растительной клетки — фитоалексины. Речь идет о своеобразных антибиотиках, фитонцидах, которых нет в здоровом растении. Но как только оно вступает в контакт с болезнетворным началом, все меняется: в клетках, непосредственно примыкающих к очагу инфекции, быстро синтезируются фитоалексины свойственной только ему химической природы.

Однако любой фитоалексин может защитить растение от многих болезней. Главное, чтобы синтез фитоалексинов начался быстро: промедление в буквальном смысле смерти подобно, ибо растение оказывается беззащитным.

Как ни странно, «включает» биосинтез фитоалексинов сам микроб. Из возбудителя наиболее опасной болезни картофеля — фитофторы, например, удалось выделить четыре соединения, способных «запускать» всю систему защитных реакций, включая и производство фитоалексинов.

Вполне понятно, что микроб (здесь речь идет о паразитарных грибах) всячески маскирует от растения такого рода вещества, либо скрывая их за клеточными мембранами, либо выставляя вперед при контакте с клеткой другие соединения и лишая, таким образом, растение способности защищаться.

В институте поставили простой и наглядный эксперимент: ломтики картофеля обработали веществами, выделенными из возбудителя фитофторы. Срезы оказались устойчивыми ко всем разновидностям этой болезни.

Опыты перенесли на поля Института картофелеводства, плодоводства и овощеводства Белоруссии. Перед посевом клубни картофеля обработали одним из испытанных в лаборатории веществ. И на полях был получен очень обнадеживающий результат: картофель оказался более устойчив не только к фитофторе, ко всем болезням, заметно увеличился урожай.

Похоже, исследователи стоят на пороге принципиально новых подходов к защите растений от болезней, которые наносят огромный ущерб сельскому хозяйству всего мира. Подход этот основан на повышении жизнестойкости самих растений с помощью безвредных для окружающей среды веществ.

Страницы будущей жизни

Крайний Север. Бесконечная белая тундра — плоская равнина, такая же, как миллионы лет назад.

Если смотреть с высоты птичьего полета, в черноте полярной ночи ясно виден сверкающий шар, похожий на гигантскую елочную игрушку. Шар, положенный на эту древнюю тундру, как кубик на пол, город под куполом. Это город-эксперимент, город-лаборатория, живущий пока в воображении ученых.

Немало прогнозов и фантастических проектов посвящено городам будущего, особенно тем, что должны возникнуть в экстремальных зонах — опуститься на дно морей и океанов, вознестись высоко над Землей или шагнуть в приполярные области.

Этим городам нужно защитить людей от сверхсуровых условий природы, а природу (она, как правило, легко ранима!) от «перегрузок» цивилизации.