Найти что-то бесконечно маленькое никогда не бывает легко. Но гораздо сложнее, когда искатель не знает, что искать. В начале 1920-х годов фермеры в Нью-Джерси заметили, что их картофель высыхает, а его листья деформируются. Растения заболели болезнью, которая стала известна как веретеновидность клубней картофеля. Но потребовалось почти пять десятилетий, чтобы кто-то нашёл причину.
В 1971 году Теодор О. Динер, фитопатолог из Министерства сельского хозяйства, обнаружил, что виновником является невообразимо крошечный патоген — в 180 раз меньше вируса. Доктор Динер назвал его вироидом. Рассказываем историю учёного, который смог найти невидимое.
История жизни Теодора Динера
Теодор Отто Динер родился 28 февраля 1921 года в Цюрихе и был единственным ребёнком Теодора и Хедвиг Динеров. Его отец был почтовым работником, а мать бухгалтером.
В детстве он увлекался животными и держал колонию мышей, черепаху и канарейку, к большому дискомфорту своих родителей. Его отец не оценил всепоглощающего интереса сына к «маленьким живым существам», он «часто недоверчиво качал головой, когда я с энтузиазмом рассказывал — описывал признаки какого-нибудь крошечного насекомого, червя или грибка», — писал доктор Динер в своей автобиографии «О людях, гуманоидах и вироидах», изданной в 2014 году.
Во время Второй мировой войны Теодор Динер обслуживал самолёты ВВС Швейцарии, а в 1948 году защитил докторскую диссертацию по биологии в Швейцарском федеральном технологическом институте.
Позднее, в 1949 году, он эмигрировал в Соединённые Штаты, а после недолгого пребывания в Нью-Йорке переехал в Спокан, штат Вашингтон, для работы в Вашингтонском государственном колледже (ныне Вашингтонский государственный университет). Примерно через 10 лет он перебрался в Мэриленд для работы в Федеральной службе сельскохозяйственных исследований. Именно там и начались его поиски причины болезни картофеля.
Поиски неизвестного
Теодор Динер, работая в Федеральной службе сельскохозяйственных исследований, начал изучать веретенообразную болезнь клубней — болезнь, из-за которой картофель становится тощим и деформированным. Доктор Динер много лет работал над поиском виновника, в результате чего был обнаружен мельчайший из известных инфекционных агентов, который он назвал вироидом.
Веретенообразная болезнь клубней, впервые выявленная в 1920-х годах, иногда вызывает катастрофические последствия для посевов. Исследования показывают, что болезнь может снизить урожайность картофеля на 64%, и только строгий карантин, а в некоторых случаях и уничтожение целых культур, могут сдержать эту очень заразную болезнь. Но даже спустя десятилетия после того, как болезнь была выявлена, учёные всё ещё не были уверены, что её вызвало.
Доктор Динер и его коллеги, например, Уильям Б. Реймер из исследовательской службы Министерства сельского хозяйства, потратили большую часть 1960-х годов, пытаясь решить эту загадку. Они изучили патоген на растениях томатов, которые, как они обнаружили, имели гораздо более короткий инкубационный период веретеновидности клубней, чем картофель, и использовали передовые методы, чтобы выяснить, что этот инфекционный агент не содержит белков и что РНК, или рибонуклеиновая кислота, имеет решающее значение для него.
Доктор Реймер ушёл из исследовательской службы в 1966 году, перейдя на работу в частную промышленную компанию, а доктор Динер провёл следующие пять лет за упорной работой над вироидами. Он изолировал и описывал вироиды, проверял свои эксперименты и заполнял пробелы, «готовясь встретить скептицизм, который обычно сопровождает предложения новых, «невозможных» концепций», — говорится в статье «Отслеживание неуловимого вируса», опубликованной в 1989 году в журнале «Сельскохозяйственные исследования».
В то время учёные думали, что вироиды, размером в одну восьмидесятую многих вирусов, слишком крошечные, чтобы вызвать инфекцию. Как и вирусы, вироиды размножаются, вторгаясь в здоровые клетки и перепрограммируя их, чтобы заставить дублировать генетический состав вироида вместо собственного клеточного.
Но вирусы, которые могут состоять из ДНК или РНК, имеют защитную оболочку из белков и кодируют белки после проникновения в клетки. Вироиды, напротив, состоят только из РНК, не имеют белковой оболочки и не кодируют белки. «Способ, которым он вызывает болезнь, принципиально отличается от всех других вирусов», — сказал доктор Динер на международной встрече вирусологов в 1972 году.
После идентификации вироида, вызывающего веретеновидность клубней,