Размышления и споры о вирусах

Вероятно, вопреки кажущемуся парадоксу в таком порядке есть своя логика. Конечно, молекулы крупнее атомов, но изучать их из-за этого вовсе не проще: ведь они гораздо сложнее устроены, в них тысячи и тысячи «и» Берталанфи, и каждое тем или иным образом влияет на свойства, причины и следствия. Кроме того, молекулярная биология не могла появиться на голом месте, ибо она должна была воспользоваться техникой, понятиями и представлениями первой революции. Наконец, нужны были и специалисты, которые бы не только сделали революцию, но и поняли, что же они сотворили.

Итак, это произошло в 50-е… А в 70-е, по словам академика В. А. Энгельгардта, утверждение, что молекулярная биология стала одной из ведущих областей современного естествознания и вывела науку о живом в один ряд с важнейшими разделами точных наук — физики, химии, космологии — стало настолько очевидным, что есть опасение превращения его в некий трюизм, истину, которая навязла в зубах.

Молекулярная биология — не просто еще одна из новых научных дисциплин, какие сегодня постоянно рождаются в любой отрасли знаний. Более того, между рождением этих дисциплин и появлением понятия молекулярная биология нет ничего общего. Потому что все новые дисциплины — уход в частности, отторжение от материнского древа породившей ее науки. К тому же каждая новая дисциплина становится самостоятельной, как правило, лишь когда учеными осознается отличительность объекта исследований и появляются собственные, специфические методы для них. Так произошло, в частности, и с самой вирусологией: Ивановский доказал существование особых, специфических «объектов исследования» — вирусов и использовал для их изучения новый, опять-таки специфический метод — фильтрацию (или как тогда говорили — ультрафильтрацию).

Молекулярная биология, наоборот, родилась на стыке практически всех естественнонаучных дисциплин, изучающих проблему живого, проблему жизни как естественный и органический синтез физики, органической химии, генетики, цитологии и целого ряда других наук, включая математический анализ. Рожденная в итоге такого гигантского творческого синтеза молекулярная биология смогла «обратить свое внимание» практически на любой биологический объект. Так появилась молекулярная биология клетки, молекулярная биология бактерий, молекулярная биология вирусов…

Какими же основными методами пользуются в своих исследованиях специалисты по молекулярной биологии вирусов? Прежде всего практически всеми, которые известны для вирусологии вообще. Ведь перед тем как приступить к молекулярно-биологическим исследованиям, вирус надо накопить, выделить, идентифицировать. Все это делается с помощью собственно вирусологических методов исследования, о которых мы говорили выше. Затем вирус надо очистить от балластных примесей, ибо в каком бы субстрате мы его ни накапливали, на одну вирусную приходится миллионы частиц, никак с ней не связанных, а относящихся к телу хозяина, где этот вирус репродуцировался.

Способов очистки много, в том числе очень широко применяется и такой, чисто вирусологический, как «адсорбция — элюция». Несмотря на внешнюю примитивность (в наш век сложнейшей техники для этого метода нужна лишь ручная центрифужка), он обладает высокой эффективностью и позволяет не только чистить, но и концентрировать вирусы. Суть его состоит в том, что многие вирусы обладают горячей, хотя и кратковременной, «любовью» к эритроцитам некоторых животных или человека. И если в содержащую вирус жидкость влить подходящие эритроциты, все наличные вирионы быстро вступят с ними в контакт. Эритроциты очень крупные (по сравнению с бактериями, белками, обломками клеток) образования, они оседают на дно даже при невысоких скоростях вращения. Слив надосадочную жидкость и добавив к эритроцитам свежий физиологический раствор, мы очень легко получим достаточно чистую взвесь вируса, так как через час-два «любовь» кончается и вирусы с поверхности эритроцитов отскакивают (элюируют).

Итак, первичная, грубая, но необходимая для последующей работы очистка и концентрация содержащего вирус материала проведена. Но это только начало пути, по которому можно прийти к высоко очищенной взвеси вирионов, при электронной микроскопии она выглядит так, как показано на рисунке.

Препарат такой чистоты, как на рисунке, путем адсорбции — элюции с эритроцитов не получишь. Для этого нужны другие методики, и главные из них — ультрацентрифугирование и хроматография.

Приставка ультра (от латинского сверх, за пределом) встречается в нашей речи, да и в этой книге достаточно часто. Ультрамодная одежда, ультрасовременная техника… Во всех этих случаях, собственно, как и в термине ультрацентрифугирование, больше абстрактного, нежели конкретного содержания. А если говорить именно конкретно, о вирусах и молекулярной биологии, надо понимать, что метод заключается все же в центрифугировании, то есть во вращении пробы вокруг какой-то оси, но со скоростью значительно превышающей средние, обычные показатели.