Генетика
Креацентр > Статті > Генетика > Мікроби за задумом

Мікроби за задумом

Приклад 2, Serratia marcescens

Іншим прикладом створення, який можна побачити в світі мікробів, є виробництво криваво-червоного пігменту, виготовленого Serratia marcescens/серрацій марцесценс, «диво» бацили. Serratiamarcescens ― паличкоподібна факультативно-анаеробна бактерія. Це граммнегативна паличка сімейства Enterobacteraciaе/Ентеробактерії. Цей поширений мікроб зустрічається на рослинах і в грунті, воді та тваринах. Більшість мікробіологів занадто добре знайомі з S. marcescens, одним з найбільш частих забруднювачів пластин Петрі в лабораторії. Ця яскраво забарвлена бактерія також добре росте на їжі, яка зберігається у вологому місці.

Виробництво пігменту мікробами може надати колір забрудненій їжі. S. Marcescens має довгу історію в церкві, а також в мікробіології. S. Marcescens має схильність до зростання на крохмалистих продуктах харчування (наприклад, хліб і облатках для причастя), де пігментовані колонії були помилково прийняті за краплі крові. Дійсно, у багатьох історичних випадках червоний пігмент, вироблений Serratia marcesens, зростаючим в хлібі, інтерпретувався як ознака крові.

Історичний фокус 1.2

 «Кров Христа» і історія Червоної таємниці

Червоні кров'яні та білі мутанти Serratia marcescens.

Зображення Алана Л. Гілл.


Історія Serratia сходить до 6 століття до нашої ери, коли Піфагор повідомив про кров, яка іноді з'являлася на їжі. Потім, в 332 році до нашої ери, солдати армії Олександра Македонського виявили, що час від часу на їхньому хлібі з'являлася кров. Македонські воїни витлумачили ці дивні явища як свідчення того, що в місті Тирі скоро проллється кров і Олександр переможе. Пізніше в християнській традиції, починаючи з часів Середньовіччя та аж до епохи Відродження, регулярно спостерігалося, що на облатках причастя з'являється кров. Це змусило багатьох людей думати, що це була кров Христа, отже, це диво. Наприклад, в темних, сирих церквах середньовіччя сакраментальні облатки, які використовувалися в святому причасті, часто заражалися S. marcescens. Більш ніж на одній речовині «кров» вважалася дивом. Одна з таких подій надихнула художника Рафаеля написати свій шедевр, який визиває благоговійний трепет «Меса в Больсені». У 1263 році, за чотири сотні років до того, як Антон ван Левенгук почав спостерігати бактерії під мікроскопом, на хлібі для причастя з'явилася речовина, схожа на кров.

Німецький священик Петро Празький показаний заломлюючим хліб для причастя в церкві святої Христини в Больсене, Італія. Коли знаменитий священик переломив облатку для причастя, він подумав, що на ній була кров і що хліб дійсно став плоттю Ісуса! У 1264 році на честь дива Больсени Папа Урбан заснував свято Corpus Christi (Свято Тіла й Крові Христа). Ні Папа Римський, ні священик Петро ніколи не могли знати, що червона бактерія Serratia marcesens булла вірогідною причиною появи цієї кровоподібної речовини на хлібі для причастя.

Важливим стимулом до раннього розвитку мікробіології стали спроби дискредитувати сумнозвісне передбачуване диво Бартоломео Бізіо, італійський фармацевт з Падуї, Італія, відкрив і назвав S. marcescens, коли він визначив бактерію як причину дивного кривавого забарвлення в кукурудзяній каші, званої полентою. Він подивився на червоні плями під мікроскопом і побачив те, що описав як грибок. (Такі терміни, як гриб і вірус, часто використовувалися в ранній мікробіологічній літературі для опису того, що ми тепер класифікуємо як бактерії.) У 1817 році він змочив трохи хліба й поленти та залишив їх в теплій, вологій атмосфері. Двадцять чотири години потому й хліб, і полента були покриті червоним нальотом. У 1819 році Бізіо назвав Serratia в честь італійського фізика на ім'я Серраті, який винайшов пароплав. Бізіо вибрав marcescens від латинського слова для гниття, тому що кривавий пігмент швидко руйнувався. До 1823 року він назвав організм Serratia marcescens.

Прусський мікроскопіст Крістіан Готфрід Еренберг (1795-1876) також проявив цікавість до червоних плям, виявленим на «кривавому хлібі», і в 1848 році він прищепив їх на картоплю, хліб і швейцарський сир, що зберігаються в металевих посудинах, атмосфера яких булла вологою з мокрим папером. При цьому він, можливо, був першою людиною, яка культивувала бактерії. Еренберг також, імовірно, був першим, хто використав термін «бактерії» (що означає «маленькі палички»). У 1836 році він описав «інфузорії» і назвав ряд бактерій, в тому числі Bacterium/Бактерії та Spirillum/Спірілли.

Незменшувана складність виробництва продігіозіна

Serratia найбільш відома своїм яскраво-червоним пігментом, який називається продігіозін. Протягом багатьох років вона, безумовно, привернула увагу парафіян і вчених. Це також одна з небагатьох бактерій, яка виробляє яскраві пігменти, і вона буває в різних кольорах, включаючи червоний, білий, рожевий і фіолетовий. Її колірна варіація булла відзначена ще в 1888 році. Першою людиною, який описав біосинтез цього пігменту наприкінці 1940-х років, був доктор Роберт П. Вільямс, мікробіолог-християнин. Його інтереси до Serratia були численні, в тому числі такі, що ж саме контролювало експресію червоного фенотипу в S. marcescens. Виробництво пігментів залежить від декількох змінних, включаючи температуру, поживні середовища та вплив ультрафіолетового (УФ) світла.

Хімічні структури продігіозін

Деякі штами S. marcescens здатні продукувати продігіозін, колір якого варіюється від темно-червоного до блідо-рожевого в залежності від температури, субстрату та віку колоній. Більшість штамів S. marcescens стають червоними при температурі нижче 270C (80,60F) і білими вище 280C (82,40F). (Виробництво пігментів і джгутиків припиняється приблизно при 280C.) Синтез продігіозіна ― це незменшуваний складний процес. Незменшувана складна система ― це система, яка вимагає одночасної присутності кількох частин, що чергуються, коли видалення однієї або декількох частин призводить до збою всієї системи. Необхідно знищити одну частину, і вся система розвалиться. В процесі еволюції нова риса повинна бути повністю розвинена, ніякі проміжні заходи не підходять. З огляду на цю вимогу, нові риси настільки складні, що дарвінівський градуалізм дуже малоймовірний, тому щов повному обсязі розвинена риса не дасть ніякої виборчої переваги.

Продігіозін, лінійний тріпіррол, синтезується біфуркаційним шляхом, в якому моно- і біпірольні попередники синтезуються окремо, а потім з'єднуються з утворенням червонного пігменту (див. вище). (Існують паралелі в тому, як утворюються згустки крові ― уявіть собі доміно в Y-утворенні ― одне падає на інше і т.д.) Продігіозін ― це вторинний метаболіт, який будується з декількох амінокислот, які можуть накопичуватися в клітині в результаті первинного метаболізму. Кінцева зупинка в біосинтезі продігіозіна відбувається шляхом конденсації моно- і біпіррольних компонентів і є чутливою до температури. Пролін включений інтактно в молекулу продігіозіна, гістидин використаний побічно, метіонін вносить вклад в метильну групу, і аланін повністю включений, за винятком карбоксильної групи.

Продігіозін-пігмент забезпечує захист

Функції пігменту давно обдумані, але визначені лише недавно. Багато текстів говорять, що не існує відомої функції для продігіозіна. У минулому, ідеї варіюються від продігіозіна, пов'язаного з утворенням джгутиків, до підвищення утворення аерозолізаціі S. marcescens, і утворення продігіозіна дозволяє клітині видаляти накопичення токсичних метаболітів, таких як амінокислоти. Схоже, що продігіозін захищає Serratia в природному середовищі. Червоний пігмент забезпечує захист від надмірного ультрафіолетового випромінювання в сонячномусвітлі, служить в якості антибіотика та володіє цитотоксичними властивостями. Мабуть, варто витратити енергію на синтез продігіозіна, коли він служить захистом від ультрафіолетового світла, і коли йому доводиться конкурувати з грибами в грунті й використовувати свій червоний пігмент в якості антибіотика протии сусідньої цвілі.

Осередок захворювання 1.3

Бактерії Serratia є патогенною інфекцією

Тільки з 1960-х років мікробіологи визнали S. marcescens патогеном людини. У лікарні Serratia має тенденцію колонізувати дихальні й сечові шляхи дорослих, а не шлунково-кишковий тракт. Serratia викликає близько двох відсотків внутрішньолікарняних інфекцій кровотоку, нижніх дихальних шляхів, сечовивідних шляхів, хірургічних ран, а також шкіри та м'яких тканин дорослих пацієнтів. Спалахи менінгіту S. marcescens, ранових інфекцій і артриту відбувалися в педіатричних відділеннях. У більшості випадків, інфекції Serratia мали місце у людей з порушенною імунною системою або у людей похилого віку.

Підпис Творця: «червоно-літерні» бактерії

 Так що, можливо, S. marcescens не був тим дивом, якого очікував римський папа, але цей крихітний організм дійсно нагадує нам про дивовижне невидимее життя, яке є навколо. Пігмент з Serratia може й не бути кров'ю Христа, але він дійсно має яскравий, криваво-червоний колір, який привертає увагу, і його природне виробництво різних яскравих кольорів свідчить про художні здібності Творця. При огляді в чашці Петрі, або поблизу, це дуже цікавий мікроб. Нарешті, здатність бактерії продукувати пігмент і адаптуватися до мінливих умов навколишнього середовища показує, що носій передбачає необхідність виживання S. marcescens.

Творець сформулював не тільки план S. marcescens, але й зробив перші робочі організми. Він не тільки головний Архітектор червонного пігменту, але також є Виробником компонентів продігіозіна. Він підтримує все, тому що Він ― Хранитель. Перед бачуваний колір продігіозіна при більш низьких температурах існує тому, що порядок точного плану був створений Творцем. Ці тонко налаштовані й взаємозалежні взаємодії є прикладами того, що біохімік Біхі називає незменшованою складністю. Це не може бути пояснено дарвінівською еволюцією. Більшість біологів-креаціоністів пішли б ще далі й сказали б, що це явний, речовий доказ відбитків пальців з руки Майстра. Хоча передбачуване дивопричастя, кров Христа, можливо, не з'явилося, як колись оголосила церква; протее Serratia все ще є чудодійною бацилою. «Диво» полягає в тому, що дивовижний Художник дбатиме про те, щоб підтримувати та захищати навіть самі крихітні творіння. Він залишив на ньому Свій підпис ― дуже важливий, написаний червоними літерами.


 Автор: доктор Алан Л. Гиллен

 Дата публікації: 26 червня 2015 року

Джерело: Answers In Genesis


 Переклад: Горячкіна Г.

 Редактор: Недоступ А.