Original Material
Бактерии-физики и зеленые-шизики
Бактерия Pseudomonassyringae вредна. Не для человека, а для культурных растений, которыми человек питается. В отличие от других патогенных бактерий и микроорганизмов, использующих для добычи еды или проникновения в сочные ткани растения химические средства, эта бактерия использует физику.
Как известно, при понижении температуры ниже нуля по шкале Цельсия жидкая вода превращается в лёд. Но не сразу. Фактически она далеко не всегда замерзает и при более низких температурах. Для растений это означает, что небольшие заморозки им не страшны. Пока поблизости не появляется бактерия Pseudomonas syringae. А она появляется, так как живет на всех растениях.
Пока тепло, она, безвредная, мирно греется на поверхности растения. Когда холодно — проявляет свой вредный характер. Всё дело в специфическом вооружении этого создания — специальном мембранном белке уникальной структуры, настоящем чуде эволюции. Активные центры его как бы «выстраивают» молекулы воды в том порядке, в котором они должны оказаться в кристалле льда. Центры кристаллизации льда могут возникнуть уже при плюсовых температурах. Вода замерзает, разрывая ткани растения, и патоген достигает своей цели.
Растерзанные подручными ледяными кинжалами клеточные стенки не в силах больше сдержать натиск голодной бактерии. Микроб получает питание, а владельцы клубники, вишни, яблонь и всего остального — кучу проблем. По-жухлости, из которых никогда не вырастет вкусный фрукт или ягода, знакомые многим огородникам, — дело молекулярных рук Pseudomonas syringae. Бактерия, а точнее прирученная ею вода, способна нанести и более серьезные повреждения, вплоть до гибели растения. Всё зависит от сочетания погодных условий и обилия микроорганизмов. Исследованиями убедительно показано, что чем больше бактерий живет на растении, тем сильнее ущерб даже от небольших заморозков, тогда как «стерильные» растения могут спокойно переносить достаточно серьезные холода.
Как бороться с этой напастью? Как защитить урожай от бактерии-физика? Обрабатывать поля антибиотиками? Можно, но малопродуктивно. Да и не добьемся мы ничего, кроме резистентности. Вывести растения — убийц микробов? Эх, если бы это было так легко.
Может быть, создать им конкуренцию? Нормальную, здоровую конкуренцию в пределах занимаемой экологической ниши? Подселить идентичную, но не владеющую искусством кристаллизации воды бактерию? Нужно всего лишь «выключить» один-единственный ген. Взяв количеством, можно легко потеснить «дикого» аналога с насиженных мест. Ведь чем меньше популяция «диких», тем здоровее цветки клубники и яблони. И тем здоровее растения.
Нужная бактерия была получена очень давно, еще на заре генной инженерии, компанией Advanced Genetic Sciences. Заявка на испытание в полевых условиях была подана еще в 1983 году и несколько лет ждала своего разрешения. В отличие от многих других разработчиков генно-модифицированных микробов, компании удалось получить свое разрешение. В 1987 году появились первые результаты. Клубника и картофель, обработанные ГМ-бактериями Frostban, практически не пострадали от заморозков, в отличие от растений в контрольной группе. Оценочно технология должна была появиться на рынке уже в 1990 году.
Но не появилась. Не устроила публику, охотно поддающуюся на любые провокации. В безобидном микробе быстро нашли знаки грядущего апокалипсиса, предрекая ужасные последствия в виде изменения экосистем и климата. Ведь натуральная, не модифицированная бактерия, действительно, как оказалось, играет заметную роль, например, в образовании облаков. А вдруг у нас исчезнут облака?
Нет, облаками рисковать нельзя. Публичные выступления и правительственные заседания, судебные иски и самое первое в истории человечества нападение «зеленых активистов» на самое первое ГМ-экспериментальное поле достигли своих результатов. Проблемы были созданы там, где их не было. Отношение общества к нарождающейся технологии, уже давшей на тот момент миру рекомбинантный инсулин, стало отчетливо негативным. И интерес к эффективным ГМ-решениям снизился как со стороны потребителей, так и со стороны разработчиков.
Лишь один момент упорно не хотели замечать довольные победители, отвратившие «генетические риски». Лишенные «кристаллизующего» белка представители Pseudomonas syringae встречаются в природе и без всяких модификаций. Мутации, бывает, «ломают» ген, кодирующий этот белок. Но закрепиться, разлететься по свету неполноценная бактерия, лишенная своего главного конкурентного преимущества, не может. Уходит в свое эволюционное никуда. Туда же, куда ушли генно-модифицированные бактерии Frostban, выпущенные однажды на поля в порядке эксперимента.
В этом ведь и состояло главное преимущество предложенного решения — его принципиальная безопасность. Не получилось. Человечеству опять удалось предотвратить угрозу чуть более эффективного сельского хозяйства. И дело не только во Frostban. Глядя со стороны на отношение публики, близкое к психозу, соотнося затраты и риски, многие разработчики других очень интересных и перспективных ГМ-бактерий попросту отказались от ведения своих разработок. Пусть те бактерии не избавили бы мир от голода, но они, безусловно, могли бы сделать его немного уютнее и лучше. Но так уж принято на этой планете — принимать решения на основании эмоций и невежества, но не достоверных научных данных.
Кстати, выделенных из природы «натуральных» бактерий, лишенных «кристаллизующего» белка, сегодня можно раздобыть. Можно посыпать ими клубнику — они сработают. И никто не потребует справки, не покажет вам разрешений, никто не будет никого пугать исчезновением облаков. Ведь в их названии нет сочетания трех «зловещих» букв: «ГМО».
1. http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacterial_nucleation_in_pseudomonas_syringae
2. http://aliciapatterson.org/stories/testing-future