Új Ifjúság, 1953. január-június (2. évfolyam, 1-38. szám)
1953-06-20 / 36. szám
Ol IFIOSÁG 1055, jilnius 20. Tudomány és technika AZ ELŐ ES Élettelen anyag határán Dr. Ferdinand HERCIK, egyetemi tanár A Szovjetunióban 1950 májusában az or^ vosi akadémia értekezletén O. B. Lepesinskaja sokéves kutatásainak eredményét egy igen nagyjelentőségű beszámolóban foglalta össze. Ebben a beszámolóban bebizonyította, hogy a sejt nem keletkezik csakis sejtből, hanem közvetlenül más élő anyagból is keletkezhet. O. B. Lepešinskaja előadását számtalan szövegmagyarázó képpel és mikrofilm vetítésével kisérte, ezek teljes egészében megerősítették nézeteit. Az előadás óriáAz ember beleiben élő baktérium. (Escherichia coli) 38 ezerszeresen nagyítva. sí sikert aratott. 0. B. Lepešinska művét a biológia fejlődésének történetében határozottan új határkőnek tekintjük. Még pedig azért, mert Lepešinskaja alapjában megrendítette a régi sejt elméletet. Hogy Lepešinska müvét jobban megértsük, legalább 100 évvel kell visszatekinteni a tudomány fejlődésének történetére. Vissza kell térnünk abba az időszakba, amikor az akkori kutatók elsősorban azonban J. Ev. Purkyne arra a megfigyelésre jutott, hogy az élötestek sejtekből állnak. Purkyne azonban soha egy szóval se említette, hogy a sejt képezi az élet utolsó bonthatatlan egységét és hogy ott ahol nincsen sejt nem lehet életről szó. Ennek ellenében Virchow német patologus (kórtani szakértő) — aki tulajdonképpen a sejt-elmélet megteremtője —, szerint a sejtből indul el az élet így tehát minden élet. Ez a sejt-elmélet annak idején bizonyos haladást jelentett, de később gátolta a tudomány tovább fejlődését. Főleg azért, mert elvetette mindazt, ami materiális, és az idealizmus filozófiai irányzat tanelmélete lett. Az idealista biok>- gia abból a feltevésből indul ki, hogy az első élő sejtet valamilyen természetfeletti lény teremtette. .A mi hazai tudósaink többek között F. K. Studnička államdíjas tanár is harcolt a sejt-elmélet ellen és bebizonyították, hogy a sejteken kívül is létezhet élet. Mielőtt tovább mennénk, állapítsuk csak meg mi is tulajdonképpen az az élő anyag. Lepešinska szerint „élő anyagnak nevezzük azt az anyagot, amely fehérjét tartalmaz, anyagcserére képes, életerőről tanúskodik, azaz, hogy egyidejűleg alapanyag is és ugyanakkor változik is. Az élő anyag folytonosan önmagából felújul és növekedik. Fehérjén kívül még más anyagokat is tartalmaz, amelyre további fejlődésénél szüksége van, hogy előbb a sejtmag és aztán pedig az egész sejt képződjön". Ebből a pontos meghatározásból látA szovjet elektronos mikroszkóp modellje. hatjuk, hogy az élő anyag alaptulajdonsapa az, hogy fehérjét tartalmaz és anyagcserére képes. Az élő anyag természetesen csak akkor élő, amikor megfelelő környezetben van és minden előfeltétele megvan, hogy tovább fejlődjön. Lepešinska felfedezésének óriási jelentősége abban rejlik, hogy az élet fogalmát a sejtek birodalmánál alacsonyabb fokra helyezte, mégpedig az élő anyag területére. Másszóval azt jelenti, hogy azon jelenségek amelyekkel biológusaink az élő és élettelen anyag közötti határos területen találkoztak, más megvilágításba kerülnek. Ez a megállapítás főleg a bakteriofág, a vi- ruszok és a baktériumok láthatatlan alakjainak kérdé.sét és más jelenségeket is érinti. A bakteriotág felfedezése 1898-ban Gamaleja nagy orosz bakteriológus megfigyelte, hogy azokat a baktériumokat, amelyek az állatok pestis betegségét okozzák bizonyos körülmények között át lehet világítani. Ez annyit jelent, hogy a baktériumok mint olyan eltűnnek és olyan parányi részecskékre változnak, amelyek már nem szívják fel annyira a világosságot. Amikor az átvilágított folyadékot vissza helyezték a baktériumokhoz, akkor úgy viselkednek, mintha újból bizonyos fokig átvilágítha- tókká váltak volna. Gamaleja ebből a jelenségből kiindulva arra a következtetésre jutott, hogy itt valami olyan tényezőről van szó, amely azzal a képességgel bír, hogy a baktériumokat fel tudja oldani. A bakteriofággal későbben egy Tword nevű természettudós foglalkozott és Felix d’Herelle francia bakteriológustól kapta elnevezését. A bakteriofág szó annyit jelent, mint baktérium felemésztő. Tanulmányunk folyamán majd bebizonyítjuk, hogy ez az elnevezés már nem fedi a valóságot és a bakteriofág minden valószínűség szerint a baktérium átszűrhető alakjáról van szó. DTíerel'e a bakteriofággal akkor találkozott, amikor a járványos betegségek leküzdésére alkalmas módokat kereset. Indiába hívták, hogy ott a kolerajárványt tanulmányozza, A kolera olyan heveny ragályos betegség, amely szélső esetekben halálos is lehet. A kolera betegnek állandó hasmenése és egy nap alatt 20 liter váladékot tó veszíthet. .Az arca, és szemei beesettek állandóan önkívületi állapotban van, olt- hatatlan szomjúságot érez, mivel a legkisebb mennyiségű folyadékot is azonnal kihányja. Egyszer behoztak egy fiatal hindut, aki előző este érezte a betegség első kórtüneteit és reggelre már annyira leromlott az egészségi állapota, hogy a szívverését nem lehetett kitapintani, miközben állandó görcsök között rángatódzott, állandóan hányt és rettenetes hasmenése volt. Hőmérséklete 35<i Celsiusra szállt le. Székletében csak úgy hemzsegtek a kolera baktériumai. Székletéből egy kis részt élő folyadékkal vegyítették és porcellán szűrőkészülék segítségével leszűrték, így elosztották a vibrionokat és az élő folyadékot átengedte. Amikor ezt az átszűrt folyadékot a kolera vibronok kísérleti célokra kitenyésztett baktérium telepére visz- sz.ahelyezték a vibronok tovább szaporodtak, ami azt jelenti, hogy a beteg székletének átszűrt folyadékában nem volt olyan tényező, amely a vibronok szaporulását ne gátolta volna. Másnap a beteg állapotában javulás állt be. Nem volt már olyan hasmenése, a szívverése is kitapintható volt és a hőmérséklete 391 Celziusra emelkedett. A széklet átszűrt folyadéka kezdte feloldani a baktériumokat. Harmadnap a beteg még jobban érezte magát. A hőmérséklete megállapodott és a hasmenés megszűnt. Székletében már nyoma se volt a kolera vibronjainak. A széklet átszűrt folyadéka teljesen feloldotta a csavarosán görbült formájú baktériumokat, (vibronokat), amelyek a betegség első napján el voltak különítve. Ez azt jelenti, hogy a kigyógyult hindu székletében olyan tényező lépett fel, amely a csavarosán görbült formájú baktériumokat, a kolera okozóját feloldja. Az átszűrt folyadék olyan hatásos volt, hogy egy fél millió koleraokozó csavaros formájú baktériumot tudott egy köbcentiméteren feloldani. Ez a tényező a bakteriofág, amely enné! a súlyos betegségből való gyógyulás kísérő jelenségeképpen lépett fel. A bakteriofág létezését eleinte nagy kétkedéssel fogadták, sok kutató nem az élő anyagot látta benne, hanem abban a hiszemben volt, hogy valami vegyi anyagról van szó, amely baktériumokat tud feloldani. Ezt a feltevést az elektron-mikroszkop felfedezése teljesen megdöntötte. Az elektron-mikroszkop jelentősége Egy közönséges optikai mikroszkóppal 2—3 ezerszeres nagyítást érhetünk el. Az elektronos mikroszkóppal 20—30 ezerszeres vagy még többszörösen tudunk nagyítani. Az elektronos mikroszkóppal a tárgyakat nem a közönséges fényben figyelhetjük meg, hanem a tárgyak elektronok áramától lesznek megvilágítva. Az elektronok apróbb tárgyakra verődnek és a fluoreszkáló ellenzőn mutatkozik a végső kép, amelyet szemünkkel felfogunk. Az elektronos mikrofonnál az elektronok egy tüzes wolfram drótból szabadulnak fel és a légüres térben 50—100 ezer volt feszültséggel meggyorsulnak. Természetesen itt nem tudunk üveglencsét alkalmazni, mert azok felszívnák az elektronokat és nem volnának képesek megtörni. Ezek helyében elektromágne.ses vezető csöveket használunk, amelyek az elektrónok egyik csoportját egy pontban összpontosítani tudják és így lencseképpen szolgál. Jó elektromikroszkoppdl már olyan részecskéket is meg tudunk különböztetni, amelyek átmérője négy tized milliómod centiméter azaz amelyek méretei szerint megfelelnek egy fehérje molekulájának (az anyagnak olyan legkisebb részei, amelyek még megőrzik az anyag vegyi tulaj- donsá.jait). A bakteriofág tanulmányozásánál az elektronos mikroszkópokat nagy sikerrel használták, láttuk, hogy ha a baktériofágot a baktériumokhoz hozzáadjuk, szétbontja őket. .A feloldott baktériumok átszűrt folyadéka újból szétbontja a folyadékokat, miközben a bakteriofágok száma egyre növekedik. Ez azt jelenti, hogy a bakteriofág a baktériumok jelenlétében bizonyos fokig megszaporodik. Az elektronos mikroszkóp megmutatja, hogy milyen módon megy véghez a baktériofág szaporodása. Az elektronos mikroszkópok által elsősorban rájövünk arra, hogy tulajdonképpen hogyan is néz ki a baktériofág. A baktériofág egy olyan testecske, melynek átmérője körülbelül egy centiméter százezredik részét teszi ki, miközben néme'y baktériofágnak kis ostorféléje van, amely által könnyen megkülönböztetjük őket a többi baktériumoktól. Mi a bakteriofág ? A brünni orvosi szak-biológiai intézetében már néhány éve foglalkozunk a baktériofág tanulmányozásával. Az elektronos mikroszkóp segítségével sikerült megfigyelni és megmagyarázni a baktériofág szaporodását a baktériumban. Most kisérjük csak figyelemmel azt a oaktériofágot, amely a bélbaktériumokat oldja fel, amelyeknek tudományosan Escherischia coli a neve. Ezek azok a baktériumok, amelyeket az egészséges ember beleiben nagymennyiségben találunk. Ezek a baktériumok kedvezőtlen feltételek mellett a húgyhólyagig terjedhetnek és ott gyulladást idézhetnek elő. Normális körülmények között azonban az Escherischia coli nevű baktériumoknak a belekre jótékony hatásuk van, mert meggátolják a bomlasztó baktériumok szaporodását. Ennek a baktériumnak teste átlag 2—3 tized ezrelék centiméter hosszú és 1 tized ezrelék széles. Amikor a baktériofágot a vörös baktériumok kísérleti célokra kiteA baloldali képen a (ágok hosszúkás molekulákból való képződése. 50 ezres nagyítás. Jobboldali képen: a baktérium nagyobb számú fággá változott át. 22 ezres nagyítás. nyésztett telepére helyezzük, akkor megszállják a baktérium testét és az aztán nagy változásokon esik keresztül. Ügy néz ki, mintha a baktérium egész testa átcsoportosodna. .A baktérium élő szerve szemcsés lesz és milliárd és milliárd apró gömbölyű molekulává válnak, amelyek bizonyos helyen átcsoportosulnak és gyűrűket képeznek. Ezek a környezetből kiemelkednek és később kinyúf- tózkodás, gombolyodás által a baktériofág testévé válnak. Tehát nem lehet arról szó, hogy a bakteriofág feloldja a baktériumokat, vagypedig a legkülönbözőbb módon felfalná a baktériumokat. Az elektronos mikroszkóp semmi hasonlót se mutat. Ellenben világosan 14tjuk, hogy a bakteriofág közeledik a baktériumhoz, rátelepedik a testére és azt idézi elő, hogy a baktériumok sok száz meg száz bakteriofággá alakul át. Bizonyos fokig azt is mondhatjuk, hogy a baktériumok saját maguk termelik ki magukat, a saját bakte- riofágukat. Ez a jelenség roppant érdekes és hozzásegít minket ahhoz, hogy betekintést nyerjünk azokba a folyamatokba, amelyek az élő anyagban véghez mennek. Nem szabad azonban megfeledkezni arról, hogy az elektronos mikroszkópok által sikerült betekintést nyerni a nagy molekulák életébe. Ezeknek a nagy molekuláknak, melyeket makromolekuláknak nevezünk olyan természetük van. naint a fehérjének. Az elektronos mikroszkóp által jól megfigyelhetjük átcsoportu- lásaikat. a kölcsönös reakciókat, közeledésüket és távolodásaikat. Ma már olyan módszereink vannak, hogy tudjuk a makromolekulákat eredeti helyzetükben is megfigyelni. Még pedig erre igen alkalmas a lenyomatok módszere, amelyet a szövetek tanulmányozására nálunk Csehszlovákiában J. Wolf hisz- tologus (szövettani) tanár dolgozott ki. A lenyomatok módszere a következőből áll: nem tanulmányozzák közvetlenül a szövetet, vagy a baktériumot, hanem az elektronos mikroszkópba a szövet- vagy baktérium plasztikus anyagon való lenyomatát teszik. Térjünk azonban vissza eredeti kérdésünkhöz. Mi is tulajdonképpen a bakteriofág ? önálló élő, vagy pedig egy fejlődési fok a baktériumok életében? A bakteriofágról sok sok ezer tudománvos könyvet írtak, de ez a A bélbaktériumok fágokká változnak át. 45 ezres nagyítás. probléma még a mai napig nincsen tökéletesen megoldva Gamaleja akadémikus, már 1926-ban azt állította, hogy a bakteriofág az eredeti baktérium átszűrhető formája. Ez természetesen azt jelentené, hogy a baktérium nemcsak, hogy fággá tud változni, hanem fordítva a fág is átváltozhat baktériummá. Szukenyev tanárnak valóban sikerült ezt az átalakulást bebizonyítani. Más baktériumok közelében bakteriofágot kultivált, amelyek az úgynevezett „fejősök” szerepét játszották. A bakteriofágok segítségére siettek, hogy az eredeti baktériumokká változzanak át. Szukenyev tanár esetében béltifuszos baktériumokról van szó, amelyek növekvését stafylokokuszok elősegítették. Néhány nap múlva a stafylokokusz-koloniák körül apró szemcsék jelentkeztek, amelyek idővel baktériumokká változtak és idővel olyan baktériumok lettek, amelyek más változatokon keresztül ugyanolyan baktériumokká váltak, mint amelyekből a bakteriofágok keletkeztek. Így tehát be lett bizonyítva, hogy a bakteriofág átváltozhat bakteriofággá és a változatok köre ezzel bezáródik. A bakteriofág jelentősége óriási, de eddig még nem értékelték ki eléggé. Eddig tulajdonképpen csak a Szovjetunióban tudták értékelni és nagy mértékben felhasználják bélbetegségek megóvására és gyógyítására is. A bakteriofágoknak nagy jelentősége van a szennyvizek tisztításánál, amelyek tele vannnak baktériumokkal, s amelyeket a bakteriofág átváltoztathat és ezáltal kitisztít. A bakteriofág az élet legkisebb formájához tartozik és ezért minden értesülésünk, amelyet róla szerzünk hasznos lesz számunkra az élő anyag más formájának megismerésénél is, különösen a viruszuk megismerésénél. A viruszok szaporodásáról még nagyon keveset tudunk, pedig igen nagyfontosságú problémák ezek, hiszen a legsúlyosabb betegségeket viruszok okozzák. Ezért minden tudásunk, amelyet a bakteriofágokról nyerünk, segítségün' - esz erődünk kiépítésénél, harcban a virus„ . megbetegedések ellen. Űj IFJCsAG — a CsISz Szlovákiai Központi Bizottságának lapia Megjelenik hetenként kétszer Kiadja a Smena, a CsISz Szlovákiai KözpimtI Bizottságának kiadóvallalata. Bratislava, Soi- tésovej 2. — Szerkeszti a szerkesztőbizottság Főszerkesztő Szőke Józsel — Szerkesztőség és kiadóhivatal. Bratislava, Soltésovej 2 Telefon 345-51, 2, 3 22B-31, 3 Nyomja Merkantil n v. nyomdája. — Előfizetés egy évre 40.— Kés, félévre 20.— Kés. — A postatakarékpénztár! befizetőlap száma S-54001 — Hirlapbélyeg engedélyezve Bratislava 2 Kerületi Postahivatal. Feladó és irányító po.stahivatal Bratislava 2.
