Генетика
Креацентр > Статьи > Генетика > Микробы по замыслу

Микробы по замыслу

Пример 2, Serratia marcescens

Другим примером сотворения, который можно увидеть в мире микробов, является производство кроваво-красного пигмента, изготовленного Serratia marcescens/ Серрация марцесценс, «чудо» бациллы. Serratia marcescens — палочковидная факультативно-анаэробная бактерия. Это грамотрицательная палочка семейства Enterobacteraciaе/Энтеробактерии. Этот распространенный микроб встречается на растениях и в почве, воде и животных. Большинство микробиологов слишком хорошо знакомы с S. marcescens, одним из наиболее частых загрязнителей пластин Петри в лаборатории. Эта ярко окрашенная бактерия также хорошо растет на пище, которая хранилась во влажном месте.

Производство пигмента микробами может придать цвет загрязненной пище. S. marcescens имеет долгую историю в церкви, а также в микробиологии. S. marcescens имеет склонность к росту на крахмалистых продуктах питания (например, хлебе и облатках для причастия), где пигментированные колонии были ошибочно приняты за капли крови. Действительно, во многих исторических случаях красный пигмент, производимый Serratia marcesens, растущим в хлебе, интерпретировался как признак крови.

Исторический фокус 1.2

«Кровь Христа» и история Красной тайны

Красные кровяные и белые мутанты Serratia marcescens. Изображение Алана Л. Гиллена.


История Serratia восходит к 6 веку до нашей эры, когда Пифагор сообщил о крови, которая иногда появлялась на пище. Затем, в 332 году до нашей эры, солдаты армии Александра Македонского обнаружили, что время от времени на их хлебе появлялась кровь. Македонские воины истолковали эти странные явления как свидетельство того, что в городе Тире скоро прольется кровь и Александр победит. Позднее в христианской традиции, начиная со времен Средневековья и вплоть до эпохи Возрождения, регулярно наблюдалось, что на облатках причастия появляется кровь. Это заставило многих людей думать, что это была кровь Христа, следовательно, это чудо. Например, в темных, сырых церквях средневековья сакраментальные облатки, используемые в святом причастии, часто заражались S. marcescens. Более чем на одном веществе «кровь» считалась чудом. Одно из таких событий вдохновило художника Рафаэля написать свой внушающий благоговейный трепет шедевр «Месса в Больсене». В 1263 году, за четыреста лет до того, как Антон ван Левенгук начал наблюдать бактерии под микроскопом, на хлебе для причастия появилось вещество, похожее на кровь.

Немецкий священник Петр Пражский показан преломляющим хлеб для причастия в церкви святой Кристины в Больсене, Италия. Когда знаменитый священник преломил облатку для причастия, он подумал, что на ней была кровь и что хлеб действительно стал плотью Иисуса! В 1264 году в честь чуда Больсены Папа Урбан учредил праздник Corpus Christi (Праздник Тела и Крови Христовых»). Ни Папа Римский, ни священник Петр никогда не могли знать, что красная бактерия Serratia marcesens была вероятной причиной появления этого кровоподобного вещества на хлебе для причастия.

Важным стимулом к раннему развитию микробиологии стали попытки дискредитировать печально известное предполагаемое чудо. Бартоломео Бизио, итальянский фармацевт из Падуи, Италия, открыл и назвал S. marcescens, когда он определил бактерию как причину чудесного кровавого обесцвечивания в кукурузной каше, называемой полентой. Он посмотрел на красные пятна под микроскопом и увидел то, что описал как грибок. (Такие термины, как гриб и вирус, часто использовались в ранней микробиологической литературе для описания того, что мы теперь классифицируем как бактерии.) В 1817 году он смочил немного хлеба и поленты и оставил их в теплой, влажной атмосфере. Двадцать четыре часа спустя и хлеб, и полента были покрыты красным налетом. В 1819 году Бизио назвал Serratia в честь итальянского физика по имени Серрати, который изобрел пароход. Бизио выбрал marcescens от латинского слова для гниения, потому что кровавый пигмент быстро разрушался. К 1823 году он назвал организм Serratia marcescens.

Прусский микроскопист Кристиан Готфрид Эренберг (1795-1876) также проявил интерес к красным пятнам, обнаруженным на «кровавом хлебе», и в 1848 году он привил их на картофель, хлеб и швейцарский сыр, хранящиеся в металлических сосудах, атмосфера которых была влажной с мокрой бумагой. При этом он, возможно, был первым человеком, который культивировал бактерии. Эренберг также, вероятно, был первым, кто использовал термин «бактерии» (что означает «маленькие палочки»). В 1836 году он описал «инфузории» и назвал ряд бактерий, в том числе Bacterium/Бактерии и Spirillum/Спириллы.

Неупрощаемая сложность производства продигиозина

Serratia наиболее известна своим ярко-красным пигментом, который называется продигиозин. На протяжении многих лет она, безусловно, привлекла внимание прихожан и ученых. Это также одна из немногих бактерий, которая производит яркие пигменты, и она бывает в различных цветах, включая красный, белый, розовый и фиолетовый. Ее цветовая вариация была отмечена еще в 1888 году. Первым человеком, описавшим биосинтез этого пигмента в конце 1940-х годов, был доктор Роберт П. Уильямс, микробиолог-христианин. Его интересы к Serratia были многочисленны, в том числе тем, что же именно контролировало экспрессию красного фенотипа в S. marcescens. Производство пигментов зависит от нескольких переменных, включая температуру, питательные среды и воздействие ультрафиолетового (УФ) света.

Химические структуры продигиозина


Некоторые штаммы S. marcescens способны продуцировать продигиозин, цвет которого варьируется от темно-красного до бледно-розового в зависимости от температуры, субстрата и возраста колоний. Большинство штаммов S. marcescens становятся красными при температуре ниже 27 0C (80,6 0F) и белый выше 28 0C (82,4 0F). (Производство пигментов и жгутиков прекращается примерно при 28 0C.) Синтез продигиозина — это неупрощаемый сложный процесс. Неупрощаемая сложная система — это система, которая требует одновременного присутствия нескольких чередующихся частей, когда удаление одной или нескольких частей приводит к сбою всей системы. Уничтожьте одну часть, и вся система развалится. В процессе эволюции новая черта должна быть полностью развита, никакие промежуточные меры не годятся. Учитывая это требование, новые черты настолько сложны, что дарвиновский градуализм очень маловероятен, потому что не полностью развитая черта не даст никакого избирательного преимущества.

Продигиозин, линейный трипиррол, синтезируется  бифуркационным путем, в котором моно- и бипиррольные предшественники синтезируются отдельно, а затем соединяются с образованием красного пигмента (см. выше). (Существуют параллели в том, как образуются сгустки крови — представьте себе домино в Y-образовании — одно падает на другое и т.д.) Продигиозин — это вторичный метаболит, который строится из нескольких аминокислот, которые могут накапливаться в клетке в результате первичного метаболизма. Конечная остановка в биосинтезе продигиозина происходит путем конденсации моно- и бипиррольных компонентов и является чувствительной к температуре. Пролин включен интактно в молекулу продигиозина, гистидин использован косвенно, метионин вносит вклад в метильную группу, и аланин полностью включен, за исключением карбоксильной группы.

Продигиозин-пигмент обеспечивает защиту

Функции пигмента давно обдуманы, но определены лишь недавно. Многие тексты говорят, что не существует известной функции для продигиозина. В прошлом, идеи варьируются от продигиозина, связанного с образованием жгутиков, до повышения образования аэрозолизации S. marcescens, и образование продигиозина позволяет клетке удалять накопления токсичных метаболитов, таких как аминокислоты. Похоже, что продигиозин защищает  Serratia в естественной среде. Красный пигмент обеспечивает защиту от чрезмерного ультрафиолетового излучения в солнечном свете, служит в качестве антибиотика и обладает цитотоксическими свойствами. По-видимому, стоит потратить энергию на синтез продигиозина, когда он служит защитой от ультрафиолетового света, и когда ему приходится конкурировать с грибами в почве и использовать свой красный пигмент в качестве антибиотика против соседних плесеней.

Очаг заболевания 1.3

Бактерии Serratia являются патогенной инфекцией

Только с 1960-х годов микробиологи признали S. marcescens патогеном человека. В больнице Serratia имеет тенденцию колонизировать дыхательные и мочевые пути взрослых, а не желудочно-кишечный тракт. Serratia вызывает около двух процентов внутрибольничных инфекций кровотока, нижних дыхательных путей, мочевыводящих путей, хирургических ран, а также кожи и мягких тканей взрослых пациентов. Вспышки менингита S. marcescens, раневых инфекций и артрита происходили в педиатрических отделениях. В большинстве случаев, инфекции Serratia имели место у людей с нарушенной иммунной системой или у людей преклонного возраста.

Подпись Создателя: «красно-буквенные» бактерии

Так что, возможно, S. marcescens не был тем чудом, которого ожидал римский папа, но этот крошечный организм действительно напоминает нам о чудесной невидимой жизни, которая есть вокруг. Пигмент из Serratia может и не быть кровью Христа, но он действительно имеет яркий, кроваво-красный цвет, который привлекает внимание, и его естественное производство различных ярких цветов свидетельствует о художественных способностях Творца. При осмотре в чашке Петри, или вблизи, это очень интересный микроб. Наконец, способность бактерии продуцировать пигмент и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды предполагает, что носитель предвидит необходимость выживания S. marcescens.

Создатель сформулировал не только план S. marcescens, но и произвел первые рабочие организмы. Он не только главный Архитектор красного пигмента, но также является Производителем компонентов продигиозина. Он поддерживает все, потому что Он — Хранитель. Предсказуемый цвет продигиозина при более низких температурах существует потому, что порядок точного плана был создан Творцом. Эти тонко настроенные и взаимозависимые взаимодействия являются примерами того, что биохимик Бихи называет неупрощаемой сложностью. Это не может быть объяснено дарвиновской эволюцией. Большинство биологов-креационистов пошли бы еще дальше и сказали бы, что это явное, вещественное доказательство отпечатков пальцев с руки Мастера. Хотя предполагаемое чудо причастия, кровь Христа, возможно, не появилось, как когда-то объявила церковь; однако Serratia все еще является чудодейственной бациллой. «Чудо» заключается в том, что удивительный Художник будет заботиться о том, чтобы поддерживать и защищать даже самые крошечные творения. Он оставил на нем Свою подпись — очень важную, написанную красными буквами.


Автор: доктор Алан Л. Гиллен

Дата публикации: 26 июня 2015 года

Источник: Answers In Genesis


Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.




Написать коментарий