"Эра биотехники" - читать интересную книгу автора (Всеволодов Николай)

Галофилы уникальные бактерии. Вероятно, они относятся к архибактериям,
то есть к старейшим на планете, и возникли, быть может, десятки миллионов
лет назад. Вероятно, тогда было мало кислорода и много солнечного света?
Однозначного ответа нет.
Бактерии эти палочкообразной формы, длиной 5-10 микрон. Часть оболочки
занимают фиолетовые пятна - участки оболочки, содержащие молекулы
бактериородопсина. Под электронным микроскопом видно, что молекулы
расположены строго периодично, напоминая плоский кристалл.
Если этот участок оболочки выделить из бактерии, то у нас в руках
окажется биологический фотохромный элемент в виде пленки толщиной пять
тысячных микрона и площадью около одного микрона. Под воздействием света она
из фиолетового превращается в желтую и остается ею, пока не выключат свет. В
темноте за одну сотую секунды возвращается в свое исходное состояние,
становится фиолетовой. Переходы могут повторяться неограниченное количество
раз, цикличность такого природного биохрома необычайно высока.
В 1978 году в одном из институтов Биологического центра Академии наук
СССР, что расположен в подмосковном городе Пущино, из таких микропленок
сделали фотохромную пленку нормального размера. Результаты испытаний удивили
специалистов-фототехнологов, которые привыкли видеть в белке нечто
неустойчивое, разваливающееся (денатурирующее) при малейшем повышении
температуры, требующем специальных условий хранения. Считалось, что
биологический фотохром - экзотика. Думали, что он работать в приборах и
аппаратах не сможет.
Биохромные пленки оказались необычайно устойчивыми, выдерживают
кипяток, жесткое излучение, действие кислот, мощное лазерное излучение и т.
д. Кристаллическая упаковка белковых молекул бактериородопсина не позволяет
им разрушаться при самых жестких внешних воздействиях. Это и отличает
бактериородопсин от зрительного родопсина, который не кристаллизован и легко
распадается на составные части даже под слабым светом.
Выращивают галофилы в специальных культиваторах-люмостатах.
Каждые четыре дня собирают "урожай" в виде биомассы из миллиардов
бактерий. Их помещают в обычную воду, и каждая бактерия взрывается в прямом
смысле этого слова, ее разрывает избыток соли. Это называется осмотическим
шоком. Все органеялы бактерии и ее оболочка распадаются на мельчайшие
фрагменты, а участки с бактериородопсином остаются невредимыми. Они тяжелее
"мелочи", на которую распалась бактерия, в центрифуге они оседают на дно.
Так получают суспензию этих фрагментов биохромных микропленок. Их смешивают
с раствором полимера или желатины (она применяется для изготовления обычных
фотопленок) и наносят в виде тонкого слоя на стеклянные пластины или на
прозрачную ленту. Сегодня это редкий, если не единственный случай, когда
автором и производителем фотоматериала является природа.
Использование бактерий для производства необходимых нам белков - это
биотехнология. Недавно возникло новое направление - биоэлектроника. И,
конечно, появятся новые направления науки и техники, названия которых будут
начинаться с приставки "био": биочипы, биокомпьютеры, биосенсоры,
биомикроустройства и биомакроустройства. Эта биотехника объединяет физику,
химию, электронику с биологией.
Биотехнология - огромная отрасль науки с множеством направлении.
Поиск новых фоточувствительных белков продолжается. В той же
галофильной бактерии обнаружено еще два белка. Один отвечает за фототаксис,