За материализм в биологии - [5]

Прежде всего необходимо указать, что в работе по трансформации надежные результаты получены лишь у немногих форм микроорганизмов. В большинстве же описанных случаев это явление или не подтверждено другими исследованиями, или трансформация носит редко воспроизводимый характер.

Нельзя не подчеркнуть, что трансформировать удается пока лишь незначительное число свойств микробной клетки, чаще всего как раз тех, которые легко изменяются и под действием других влияющих на клетку факторов.

Различия в ходе трансформации наблюдаются не только между различными группами микроорганизмов, но и в пределах одной группы. Например, среди сотни типов пневмококков трансформация удается лишь у нескольких, да и у них трансформируются отдельные, особо чувствительные, или, как их называют, «реактивные», клетки. В чем причина этого — пока неизвестно. Браун (Brawn, 1953) считает, что необходим специфический генотип, чтобы клетки стали доступны для превращения; другими словами, наследственное вещество в форме специфической ДНК трансформирующего агента должно еще дополняться соответствующим генотипом изменяемого организма. Пожалуй, от этого недалеко и до постулирования специальных генов трансформации (как были в свое время постулированы гены мутабильности).

Далее, трансформация R-формы кишечной палочки Escherichia coli в S-форму под влиянием ДНК, выделенной из S-формы, происходит на обычной среде и даже может начаться на среде, не обеспечивающей размножение клеток (Alexander, Leidy, 1951). Для превращения же пневмококков необходим уже ряд условий, и только при наличии их идет процесс трансформации. В этом случае одна ДНК не в состоянии обеспечить трансформацию. Например, для превращения R-формы в S-форму требуются, помимо ДНК, R-антитела, диализирующийся фактор, присутствующий в плазме крови или серозной жидкости, который может быть заменен пирофосфатом, а также дополнительный фактор кровяной сыворотки, который можно восполнить альбуминовой фракцией бычьей сыворотки.

Нельзя не затронуть и вопрос о специфичности самого воздействия. Не во всех случаях имеет место столь строгая специфичность, какую нужно было бы ожидать, если бы ДНК была «наследственным веществом». Ваурека (Vaureka, 1948) показал, что некоторые штаммы стафилококков, устойчивые к пенициллину, становятся чувствительными при совместном их выращивании с другими микроорганизмами, и не только стафилококками но и дифтерийной палочкой (Corynebacterium diphtheriae), стрептококками и пневмококками. Капокаччи (Capocaccia, 1956) обнаружил у четырех из двадцати трех штаммов сальмонелл переход R-форм в S-форму при воспитании их на среде, содержащей не ДНК, а молоко и глицерин.

Имеется уже немало фактов, которые говорят о том, что один и тот же эффект вызывает не только специфическая ДНК, но и другие агенты. Хочкис (Hotchkiss, 1951) установил, что устойчивость к пенициллину можно передавать с помощью ДНК, выделенной из устойчивых пневмококков. Но устойчивые к пенициллину формы пневмококков также легко возникают при выращивании чувствительных форм на среде, содержащей пенициллин. Чем отличаются эти две формы устойчивости, — неизвестно. Правда, сторонники хромосомной теории одну форму связывают со специфическим влиянием ДНК, а другую — с отбором готовых мутаций, но это, конечно, не объяснение, а лишь уход от него.

Сходные результаты получили Хантер и Батлер (Hunter, Butler, 1956) по индуцированному синтезу Р-галактозидазы у бактерии Bacillus megatherium при воспитании ее на среде, содержащей РНК (рибонуклеиновую кислоту), выделенную из В. megatherium, которая выращивалась на среде с лактозой. Но такой же индуцированный синтез Р-галактозидазы можно получить и без воздействия специфической РНК, а при выращивании микроорганизмов на среде, содержащей соответствующий сахар (Ryan, 1952).

Балашша (Balassa, 1955, 1956), воздействуя ДНК, извлеченной из клеток клубеньковых бактерий люцерны (Rhizobium meliloti), изменил штаммы клубеньковых бактерий, специфичных для сои (Rhizobium sojae), которые приобрели способность образовывать клубеньки на корнях люцерны. Н. А. Красильников (1945, 1949, 1955) путем воспитания клубеньковых бактерий одного вида на среде, содержащей фильтрат направляющей культуры, изменял их в сторону этой культуры. Сходные явления удавалось получать и иным путем. Через 3–5 лет повторного выращивания сои на опытных делянках или в сосудах, где в почве не было Rhizobium sojae, эти бактерии появились. Красильников считает, что в этом случае «индуктором», изменяющим почвенные бактерии, являются корневые выделения сои.

Наконец, необходимо преодолеть и те трудности, которые неизбежно возникают при попытке представить механизм проникновения в бактериальную клетку гигантской (молекулярный вес 5–6 млн.) молекулы ДНК, которая в растворе представляет собой развернутый завиток от 5 000 до 10 000 Å в диаметре[6]. Существующие в настоящее время представления о мембранной проницаемости не позволяют устранить эти трудности.

В качестве другого прямого свидетельства монопольной по существу роли ДНК в наследственности называются результаты исследований Херши и Чейз (Hershey, Chase, 1952). Названные авторы заражали кишечную палочку (Escherichia coli) фагом Т