» » Yerda mutlaq steril joylar juda kam. Rossiyalik mikrobiolog olima mikrob va viruslardan saqlanish haqida

Yerda mutlaq steril joylar juda kam. Rossiyalik mikrobiolog olima mikrob va viruslardan saqlanish haqida


Postnauka.ru nashri mikrobiolog olima, biologiya fanlari doktori, Rossiya fanlar akademiyasi mikrobiologiya instituti direktori orinbosari Yelizaveta Bonch-Osmolovskyabilan mikroblarning turlari, kosmosdagi bakteriyalar hamda mikroorganizmlarning nima uchun eng ekstremal sharoitlarda ham bemalol yashab qolishi haqida suhbatlashdi.Daryo suhbatni tarjima tariqasida taqdim etadi.

Mikroblarning odam hayotiga korsatadigan tasiri juda katta. Ular yer biosferasi uchun goyat muhim bolgan kimyoviy reaksiyalarni amalga oshiradi, ozuqa mahsulotlari ishlab chiqarishda ishtirok etadi hamda odam tanasi ozi uchun ozi sintez qila olmaydigan juda muhim moddalarni yetkazib berib turadi. Lekin mikroblarning kasallik qozgatish, oziq-ovqat mahsulotlarining aynishiga sababchi bolish hamda zaharli toksinlar ajratib chiqarish kabi yomon jihatlari ham bor. Mikrobiologiya sohasidagi zamonaviy tadqiqotlar, mikroblarning turlari va ularning galati xossalari haqida Yelizavetta Bonch-Osmolovskaya bilan suhbat.

Mikroblarning xilma-xilligi

Bakteriyalarning necha xili fanga malum?

Aytish qiyin. On minglab turdagi bakteriyalar aniqlangan va ularning xossalari organilgan. Aslida ular bundan ancha kop. Yangi molekulyar uslublarning qollanishi bilan shu narsa malum bolmoqdaki, laboratoriyada ostiriladigan (suniy yetishtiriladigan) mikroblarning ozi boyicha ham ularning juda kam qismi bizga malum ekan xolos. Bir tarafdan bu hafsalani pir qiladi, boshqa tarafdan mikrobiologlar uchun hali organiladigan narsa kopligini bildiradi.

Mikroblarning qaysi bir turi koproq qiziqtiradi? Suvda yashaydiganimi, yerdagilarimi yoki bizning ichimizda boladiganimi?

Mikrobiologiyaning hozirdagi asosiy vazifasi laboratoriyada yetishtirish imkonsiz bolgan mikroorganizmlarni yaxshilab organish, ularning vazifalarini aniqlash hamda mikroblar daraxtidagi ularning ornini belgilashdan iborat. Biz ularni laboratoriya sharoitida tadqiq qila olmaymiz. Olimlar bunday mikroorganizmlarni, ularning genomini tahlil qilish hamda tabiiy DNK namunalarini yigish orqali organmoqdalar. Bunday usul bilan anchagina qiziq va turli xossalarga ega mikroblar organib chiqildi. Bunday mikroblarga ism va familiya ham beriladi, yani ularning turi va oilasi belgilanadi hamdaCandidatus sozi qoshib qoyiladi.

Mikrobiologiyadagi ikkinchi muhim fundamental yonalish bu odam va boshqa jonzotlardagi mikrobiomni organishdir. Olimlar mikroblar va unga xojayin organizm orasidagi turli bogliqliklarni aniqlashmoqda, hattoki mikroblar bizning asab tizimimizga, kayfiyatimiz va xatti-harakatimizga ham tasir korsatar ekan. Masalan, tadqiqotchilar sichqonlar bilan tajriba qilib korgan. Bir guruh sichqonlar ichagiga sut bakteriyalarini kiritgan, ikkinchi guruhga esa bunday qilinmagan. Natijada, birinchi guruh sichqonlari faolroq hamda topqirroq bolib yetishgan.

Hozir qiziq amaliy tajribalar olib borilmoqda. Masalan, shunday mikroorganizmlar borki, ular turli moddalarni oksidlash jarayonida elektr toki ishlab chiqara oladi. Yoki aksincha, shunday mikroblar borki, ular elektr tokini istemol qilish orqali odam uchun muhim ahamiyatga ega bolgan foydali moddalarni sintez qilib bera oladi.

Ekstremofil mikroorganizmlar

Siz ekstremofil mikroorganizmlarni organasiz. Bu ekstremal sharoitlarda ham yashay oladigan mikroblardir. Bizning sayyoramizda ulardan holi joy bormi ozi?

Suvosti vuqlonlarida va ulardan chiqib turgan quyqada harorat 300400 daraja boladi. Mikroorganizmlar yashab, ozidan kopaya oladigan eng katta harorat bu 122 darajadir. Va ular aynan osha suvosti vulqonlari ogzidan topilgan. Albatta, suv yuz darajada qaynab, buglana boshlaydi, lekin ummon tubidagi chuqur suvostidagi katta gidrostatik bosim tufayli yerosti manbalari tomonidan qizdiriladigan suv bu haroratda ham qaynamay, suyuqligicha qolaveradi. Shu joyda mikroorganizmlar yashay oladi. Ular gipertermofillar deyiladi.

Mikroblarning kopayishi uchun suv kerak. Chollarda mikroorganizmlar spora korinishida yashaydi. Bunday shaklda ular qurgoqchilikka bardoshli tura oladi. Suv paydo bolishi bilanoq spora kopayishni boshlaydi. Atmosferada ham mikroblar suv yoqligi uchun yashay olmaydi, lekin havoda sporalar uchib yuradi. Muzliklarda ham mikroblar oz vaqti-soatini poylab yotadi. Yerda mutlaq steril joylar juda-juda kam.

Spora nima ozi? U qanday qilib murakkab sharoitlarda yashay oladi?

Spora tabiatning ajoyib ixtirosi. U juda qalin devorga ega bolgan mini-hujayra desak boladi. U juda ham suvsizlangan. Sporada barcha jarayonlar toxtagan va hujayra tinch holatda turadi. Sporalar yuqori harorat, qurgoqchilik, ozuqa yoqligi singari holatlarga chiday oladi. Sharoit yaxshilanishi bilan ular kopaya boshlaydi. Sporali bakteriyalar juda kop va bu sterilizatsiya jarayoni uchun katta muammo tugdiradi.

Chunki ularning ayrim turlari 120 daraja haroratga ham bardosh bera oladi. Hamma bakteriyalar ham spora hosil qila olmaydi. Masalan, yadrosiz organizmlarning katta guruhini tashkil qiluvchi arxeylar spora hosil qilolmaydi. Ekstremofil bakteriyalar ham spora hosil qilmaydi. Ular shundoq ham yuqori haroratlarda ozini juda yaxshi his qiladi.

Yana qanday mikroorganizmlar ekstremofillarga kiradi?

Gipertermofillar 80 darajadan baland bolgan haroratlarda ham yashab, kopaya oladigan organizmlardir. Bu yuqori haroratlarda yashashga moslashgan alohida guruhdir. Asidofillar kislotaviy muhitda ham yashayveradi. Galofillar esa tuzlarning konsentratsiyasi juda yuqori bolgan muhitda ham, hattoki 30 foizli namakobda ham yashaydi. Alkalofillar pH korsatkichi katta bolgan ishqoriy muhitda kopaya oladi.

Yerda bunday ekstremal muhitlar mavjud: qaynoq buloqlar, tuzli kolmaklar, ishqorli kollar. Osha yerlarda ham mikroblar hayoti barq urmoqda.

Qanday qilib mikroblar ekstremal haroratlarda va katta konsentratsiyali tuzlarda ham ozini bemalol his qiladi?

Ular shunga moslashgan. Ekstremofillarning oqsillari yuqori haroratga chidamli boladi. Misol keltiraman: tuxumni qaynatsak, uning oqsili qotib qoladi. U oz konformatsiyasini ozgartirdi. Ekstremofillarga esa oz funksiyasini bajarishda davom etish, masalan, fermentativ funksiyani davom ettirish uchun konformatsiyasini saqlab turish juda muhim. 70-yillarda amerikalik tadqiqotchi Tomas Brok Yelloustoun qaynar buloqlarida yuqori haroratlarda yashab osadigan mikroblarni aniqlagan edi.

Shunday 100 darajadan baland haroratda ham osadigan mikroblar 1953-yilda Kamchatkadagi qaynoq buloqlardan ham topilgan. Termofil mikroorganizmlarni organish XX asrning oxirgi yillarida boshlandi. Keyin esa suvosti vulqonlarida yanada katta haroratda yashaydigan mikroblar aniqlandi. Bir vaqtning ozida oqsillar kimyosi bilan shugullanuvchi yondosh fanlar mutaxassislari ushbu mikroorganizmlarning oqsil tarkibini tadqiq qila boshladi va ularning nega bu qadar bardoshli ekanini organishga kirishdi.

Bunday organizmlar nima bilan oziqlanadi?

Boshqa mikroblar nima bilan bolsa, bular ham shu bilan: ular organik moddalarni istemol qiladi va kisloroddan oksidlovchi sifatida foydalanadi. Bundan tashqari, vulqonlarda yashaydigan ekstremofillar noorganik moddalarning energiyasidan ham foydalana oladi, ularga oksidlovchi sifatida nafaqat kislorod, balki boshqa oksidlovchi birikmalar ham ketaveradi. Bunday mikroblar masalan, vodoroddan energiya manbayi sifatida foydalana oladi. Oksidlovchi sifatida esa oltingugurtdan foydalanib, ularning nafas chiqarish mahsuloti sifatida serovodorod paydo boladi.

Biz yuqori harorat, kislotaviy va tuzli muhitda ham yashaydigan bakteriyalar haqida gaplashdik. Radiatsiyaga ham bardoshli mikroblar bormi?

Ha, bor. Bundaylardan eng taniqlisi Deinococcus radioduransnomli mikrob. Gipertermofil arxeylar ham anchayin katta radiatsiyaga chiday oladi. Bu ularda zararlangan DNKni tiklay olish bilan bogliq oziga xos mexanizmlarning mavjudligi bilan izohlanadi.

Odam mikrobiomi

Kasallik qozgatadigan yomon mikroblar mavjud. Shuningdek, biz bilan birgalikda tadrijiy rivojlangan va bizning organizmimizga yordam beradigan yaxshi mikroblar ham bor. Ayrim mikroblar betaraflik holatida yashaydi. Lekin biz antibiotiklar va gigiyena vositalarini qollash orqali mikroblarning xilma-xilligini qisqartiramiz. Oqibatda, allergiya va autoimmun kasalliklar kelib chiqadi. Xosh, bu balansni buzish va faqat yomon mikroblarga nisbatan tanlab tasir qilish orqali yaxshilarni saqlab qolish mumkinmi?

Oxirgi on yillikda biz shuni tushundikki, allergiya bu odamda yoshlikdan chiniqtirilmagan va yot mikroblarga duch kelmagan immun tizimining pand berishi ekan. Siz aytgan betaraf mikroorganizmlar ham aslida yot mikroblarga bizning teri va ichagimizga kirib ornashishga yol qoymaslik vazifasini bajaradi. Biroq bu borada ham hali aniqlanmagan jihatlar bisyor. Men bu borada bir ilmiy maqola oqigandim. Olimlar odam ichagi mikrobiomini tahlil qilib, undan hammada uchraydigan asosiy, markaziy guruh mikroorganizmlarini ajratib olishga uringan.

Lekin, bunday mikroorganizmlar yoq. Faqat shunday mikroorganizmlar bor ekanki, ular koplab odamlarda uchraydi. Shu bilan birga mikroblar xilma-xilligi odam umri davomida juda kop ozgarishlarga yoliqadi. U qanday antibiotiklar qabul qilingani, qanday kasalliklar bolgani, turmush tarzi va hokazolarga bogliq boladi. Shunga qaramay soglom organizmda mavjud boladigan mikroblar guruhlari doimiy qoladi. Xususan, bunday mikroblarga laktobakteriyalar hamda laktobatsillalar kiradi. Ular probiotiklar ham deyiladi.

Odam tanasida yashaydigan mikroorganizmlarning yana katta qismi terida va ogiz boshligida boladi. Tashqi muhit bilan kontaktda boladigan hamma joyda, ayniqsa, ichakda va butun hazm sistemasida juda koplab mikroorganizmlar, jumladan, patogenlar ham yashaydi. Sharoitning ozgarishi, masalan, stress, immun tizimining susayishi singarilari tufayli ushbu mikroorganizmlar kasallik qozgatishi mumkin.

Odatda, ular tushovlangan boladi, lekin organizm ularga qarshi kurashishni toxtatsa, bular yashnay boshlaydi va infeksiya keltirib chiqaradi. Yana bir muhim jihat: har bir odamning oz mikoorganizmlari boladi. Bir odam uchun ular odatiy bolsa, boshqalar uchun bu zararli bolishi mumkin, ayniqsa, bolalar uchun. Shu sababli gigiyena qoidalariga amal qilish juda muhim.

Kosmosdagi bakteriyalar

Aytaylik, Marsda, Titanda yoki Enseladda haqiqatan ham mikroblar mavjud. Bunday mikroorganizmlar qay korinishda bolishi mumkin? Ular nima bilan oziqlanadi? Bunday sharoitlarda qanday yashaydi?

Togrisini aytsam, men ozga sayyoralarda mikroorganizmlar yoq bolsa kerak deb oylayman. Agar mabodo ular bor bolsa ham, mikroblarga suyuq suv zarur boladi. Ikkinchidan, ularga energiya manbayi, masalan, vodorod zarur. Uchinchidan, oksidlovchi kerak. Ehtimol, CO2, chunki u hamma joyda bor. Menimcha, Marsda biogen metan topishgandi. Agar u yerdan mikroorganizmlarni aniqlashsa lol qolgan bolar edim.

Hayot juda murakkab jarayon va u hamma joyda bir vaqtda rivojlangan bolishiga ishonish qiyin. Agar qayerdadir hayot shakliga, ayniqsa, yerdagi singari korinishdagi hayot shakliga duch kelinsa, unda katta ehtimol bilan mikroorganizmlar qayerdandir u yerga uchib borib qolgan bolsa kerak deyishim mumkin. Yoki bizga osha yoqlardan kelib qolgan yoki bizdan u yoqqa borgan, ehtimol meteoritlar orqali yetib borgan deyish mumkin.

Biror sayyorada metan ozgarishlarini aniqlashgani haqidagi yangiliklarni oqish juda qiziq. Va darhol u yerda hayot bordir, deyishadi.

Ha, bu qiziq. Odamlar ozga sayyoralarda yashovchi tirik mavjudotlarning, hech bolmasa, mikroblarning topilishini istaydi.

Mikroorganizmlar kosmosda yashay oladimi?

Ha, yashay oladi. Hamkasblarim tajriba qilib korgan. Kosmik kema tashqi tarafiga, shartli aytadigan bolsak, tosh boglab qoyishgan. Undagi tirqichlarda mikroblar mavjud bolgan. U uchib, atmosferaning zich qatlamlaridan, yuqori haroratli joylardan otib, keyin yana yerga qaytgan. Albatta, bunday kosmik parvozdan keyin osha tosh tirqichidagi mikroblarning faqat bir turi yashab qolgan. Lekin shu bolsa ham yashab qoldiku! Bu ham bolsa mikroorganizmlar, meteoritlarga ornashgan holda koinot orqali uchib sayohat qilib, yerga yetib kela olishiga isbotdir.

Bakteriyalarning amaliy qollanishi

Ekstremofillarni organishdan odamga foyda bormi yoki bu faqat ilmiy nuqtayi nazardan qiziq xolosmi?

Mikroorganizmlarning yuqori haroratlarga chidamliligidan biotexnologiyalarda va sanoat ishlab chiqarishlarida foydalaniladi. Masalan, Thermus aquaticus bakteriyasining termik bardoshli DNK-boglanishli polimerazasi yuqori haroratlarda roy beradigan polimeraz zanjir reaksiyasini amalga oshiradi. Hozirda bakteriya fermentlari, shuningdek, infeksion kasalliklarning qozgatuvchisini aniqlashda ham ishlatiladi.Bunday tahlilni istalgan poliklinikada otkazish mumkin.

Yana bir termobarqaror ferment ksilanaza qogozni oqartirish uchun ishlatiladi. Bu kimyoviy ishlov berish texnologiyasiga muqobil, lekin ekologik jihatdan bexatarroq bolgan texnologiyadir. Ekstremofil mikroorganizmlardan olinadigan fermentlar qollanadigan yana koplab sohalar bor. Masalan, termobarqaror keratinaza qush patini chiritadi. Uni parrandachilik sanoatida chiqitlarni tezroq yoq qilish uchun ishlatish mumkin. Va albatta, fundamental ilmiy qiziqish doimo mavjud. Kelajakda nima senga asqotishini hech qachon oldindan bilmaysan.

Ilmiy faoliyatingiz mobaynida qaysi bakteriya sizni eng kop hayratga soldi?

Bu yaqindagina sodir boldi. Bu mikroorganizmni organish bilan hamkasabam shugullangan. U geolog edi. Bakteriya ishqoriy muhitda yashaydi va uni sodali koldan topildi. Mikroorganizmni atsetat (sirka) mavjud muhitda hamda temir oksidi mavjud sharoitda ostirib korildi. Bu bakteriya atsetatdan energetik manba sifatida va temir oksididan oksidlovchi sifatida foydalanib bemalol yashab ketdi.

Eng qizigi, ushbu bakteriya jarayonni teskarisiga ham bajara olishi aniqlangani boldi. U ikki valentli temir uchun valentligacha oksidlab bera olarkan. Bu jarayonda olingan elektronlar esa uglekislota molekulasiga yonaltirilib, undan atsetat hosil qiladi. Bu bakteriya sharoitdan kelib chiqib ikki xil yonalishda ishlay oladi. Olimlar atsetat miqdori kamayish orniga kopayayotganini korib buni payqab qoldi.

Geoalkalibacter ferryhydriticusnomli bu bakteriya qadimgi yer sharoitida va Marsda yashagan bolishi ehtimoli mavjud ajoyib nomzoddir. Oksidlangan temir va uglekislota hamma joyda mavjud. Bu bakteriya uchun esa boshqa narsa kerak ham emas. U noorganik temir minerali va uglekislotadan organik moddalarni hosil qilib bera oladi. Bu organik moddalardan esa boshqa mikroorganizmlar foydalanishi mumkin. Natijada, butun boshli mikroblar jamiyati shakllanadi. Shu tariqa koz ongimda ajoyib bir kashfiyot boldi. U qadimgi yer va ehtimol boshqa sayyoralarda yuz bergan jarayonlarni izohlashga yordam berishi mumkin.



Manba: Daryo.uz
: admin (2-05-2020, 21:11)
0 (: 0)
. !

!


vote-icon
?

?
( 32) ( 0) ( 31) ( 1)
:
-
:
:
20 ... -