Страница 7 из 21
Дрожжи – это одноклеточные организмы, которые не являются ни растениями, ни животными, ни бактериями, ни вирусами. Царство грибов включает любые когда-либо виденные вами съедобные и несъедобные грибы; сюда же относятся заражающие растения ржавчинные и головневые грибы, а также грибок, вызывающий голландскую болезнь вязов. Человеку на собственной шкуре приходится испытывать действие грибков, вызывающих стригущий лишай, микоз стопы, молочницу и перхоть. Вспомним еще о слизистой плесени, которая способна образовывать самые крупные на Земле живые структуры[17]. Подобно животным, грибы хранят свой генетический материал – ДНК – внутри ядер своих клеток.
Как и у растений, их клетки снабжены плотной оболочкой, которая обеспечивает их прочность и защиту[18]. У растений эта оболочка в основном состоит из целлюлозы и лигнина – твердого вещества, более известного под названием «древесина». В клеточной оболочке грибов содержится хитин, который, по удивительному совпадению, есть и в оболочке насекомых, и в панцирях членистоногих. Хитин – это вещество, близкое по химическому составу к целлюлозе, но, в отличие от нее, содержащее азот.
Дрожжи – это первые эукариоты (организмы, в клетках которых есть ядро), чей геном был секвенирован[19]. В 1996 году биологам не терпелось узнать, как выглядит ДНК дрожжей, ведь в цитологии эти микроорганизмы могут считаться базовой единицей. Их можно легко и быстро вырастить в лаборатории, но поскольку в их клетках, как и в наших, есть ядра, они представляют собой идеальную систему моделирования формы жизни, сходной с нашей. Благодаря этим крошкам мы многое узнали о мире клетки; ведь, как сказано в одной из статей, дрожжи «знамениты и атипичны… и дают нам превосходную модель для изучения базовых характеристик эукариотов и экспериментов с ними, но абсолютно не могут служить моделью для изучения других представителей царства грибов»[20].
Если вы не являетесь экспертом в цитологии, то самым любопытным для вас фактом о дрожжах будет то, что они потребляют сахар и выделяют этиловый спирт[21]. Дрожжи – это крохотные фабрики. Если самой важной для человеческой цивилизации химической реакцией считать горение, то дрожжи отвечают за второе по важности химическое преобразование[22].
После наводнения в Кокермуте пивоварня Je
Je
В феврале 2010 года Je
Сегодня длинный зал, вмещающий Национальную коллекцию дрожжевых культур, почти пуст. Родительская организация этой лаборатории – Институт пищевых исследований – когда-то насчитывала 2000 сотрудников, из которых сегодня осталось всего 100.
На третьем этаже тихо, словно в церкви, и эта тишина сопровождает вас до самой дальней стены вытянутого зала, где находится голубая дверь, ведущая в кабинет куратора коллекции Яна Робертса. Сидящий в своем убежище за сумеречной полупустой лабораторией, Робертс похож на госсекретаря Джона Керри, только с более светлой шевелюрой.
«Лаборатория NCYC выросла из коллекции пивных дрожжей, – говорит Робертс. – Подозреваю, что большинство образцов берет свое начало в индустрии британского эля». Сегодня в коллекции около 4000 различных образцов, из которых более 800 – штаммы пивных дрожжей. (Остальное – патогены, различные распространенные в природе фенотипы, а также виды дрожжей, поражающих пищевые продукты.) В 1920-х годах коллекцию поддерживала отраслевая группа производителей пива, в 1980 году она перешла в собственность государства. «Мы обслуживаем пивоваренные и фармацевтические компании, – говорит Робертс. – Но есть среди клиентов и частные лица. В общем, все те, кому нужны дрожжи».
Еще одна голубая дверь дальше по коридору открывает проход в узкое помещение со стенами мятно-зеленого цвета. За невысоким барьером из тонкой цепочки и контейнером с жидким азотом находится приземистый шкафчик, по форме и размерам напоминающий стиральную машину, с круглой дверцей на верхней панели. Это камера глубокой заморозки. «Это и есть Национальная коллекция дрожжевых культур», – говорит Роджерс. Кроме тысяч видов и штаммов для исследований, здесь содержится еще Р-коллекция: около 650 резервных образцов производителей пива, среди которых находится и образец пивоварни Je
Хранящиеся в криокамере образцы упакованы в запечатанные с двух сторон полудюймовые (примерно 1,3 см) кусочки пластиковых соломинок для коктейля, каждая из которых упрятана в миниатюрные контейнеры – крохотные завинчивающиеся флакончики. Дрожжи приходится замораживать, потому что они очень легко мутируют. При комфортной для них температуре они обмениваются генами с находящимися по соседству штаммами и постоянно меняются[24]. Если для какого-нибудь определенного вида дрожжей мы вернемся назад на двадцать поколений, то обнаружим штамм, совершенно отличный от того, с которым имеем дело сейчас. И если вы пытаетесь делать одно и то же пиво – партию за партией, – то для вас такая изменчивость представляет огромную проблему. При правильной заморозке дрожжи могут сохраняться неограниченно долгое время, ожидая своего часа, чтобы быть выращенными и отправленными по месту назначения – например, в пивоварню Je
В NCYC есть и собственная коллекция резервных копий, которые содержатся в виде сублимированного дрожжевого порошка, запечатанного в стеклянные ампулы. Эти резервные образцы хранятся этажом выше, за деревянно-металлической дверью шестидюймовой толщины с массивной рукояткой замка. Внутри холодно, Робертс закрывает дверь, но не поворачивает рукоятку – считается, что изнутри запереться невозможно, но, как он говорит, проверять не хочется.
17
Слизистая плесень – обиходное название полифилетической группы организмов, которая долгое время считалась принадлежащей к царству грибов, но в настоящее время включена в состав отдела грибоподобных организмов, не входящих в царство грибов. – Прим. пер.
18
David J. Adams. «Fungal cell wall chitinases and glucanases». Microbiology 150 (2004): 2029.
19
Секвенирование генов – определение первичной структуры макромолекулы (ДНК и РНК), т. е. ее нуклеотидной последовательности. – Прим. пер.
20
Jason E. Stajich et al. «The Fungi». Current Biology 19 (2009): R843–R844.
21
Строго говоря, дрожжи способны перерабатывать разные виды сахаров, а «на выходе» давать не только этиловый спирт, но и смертельно опасный метанол и некоторые другие спирты. – Прим. ред.
22
По сути своей переработка сахара в этанол – это тоже реакция окисления, так что и дрожжи в какой-то степени отвечают за горение. – Прим. ред.
23
National Collection of Yeast Cultures. – Прим. ред.
24
Процесс обмена генами между разными штаммами микроорганизмов одного вида открыт сравнительно недавно. Пока биологи не знали об этом, микроорганизмы в коллекциях хранили на питательных средах при комфортной температуре. При аккуратной работе этот метод вполне надежен, но очень трудоемок и требует большого количества квалифицированного персонала. Хранение в криокамерах значительно надежнее и проще. – Прим. ред.