Van bennük fehérje, mégsem élőlények - szögezte le a nanobaktériumoknak nevezett képződményekről április közepén Jan Martel, a tajvani Csang Gung Egyetem biokémikusa és John Ding-E Young, a New York-i Rockefeller Egyetem molekuláris biológusa az Amerikai Tudományos Akadémia közlönyében. Ezzel nyugvópontra látszik jutni az említett - korábban még földön kívüli származással is "meggyanúsított" - apróságok körüli vita, amely mintegy két évtizede tartja izgalomban az élet legegyszerűbb formáit kutatókat.

A felvetés, hogy a legparányibb ismert baktériumoknál is létezhetnek kisebb élőlények, Robert L. Folk amerikai geológus nevéhez fűződik. A tudós 1989-ben az itáliai Viterbo hőforrásainak fehér mészkövét elektronmikroszkóppal vizsgálva furcsa, a szervetlen kristályoktól eltérően, málnaszerűen összetapadó, parányi gömböcskékből és pálcikákból álló telepeket talált. Folk azt feltételezte, hogy egy addig nem ismert baktériumfajra bukkant, amely kulcsszerepet játszik a kristályosodási folyamatokban. A dologra néhány évvel később szélesebb körben is felfigyeltek, amikor az amerikai űrkutatási hivatal (NASA) munkatársai a Marsról származó meteoritok felszínén hasonló küllemű "földönkívülieket" találtak. De a közérdeklődés csak 1998-ban fordult e különös képződmények felé, amikor az Olavi Kajander finn biokémikus vezette kutatócsoport azt állította: egy ilyen baktérium felelős az emberi szervezetben zajló kóros kristálykiválásért, a vesekőképződésért.

© sxc.hu

Az egy csapásra közellenséggé vált kórokozóval azonban volt egy kis probléma: hagyományos vizsgálati módszerekkel nem sikerült örökítőanyagot vagy legalább annak működésére utaló bakteriális fehérjét kivonni belőle. Márpedig ezek hiányában a biológusok nagy része tamáskodva fogadta Kajanderék állítását, miszerint a vizsgált telepek növekednek, építőelemeik szaporodnak. A kétkedőket a finn kutatók azzal igyekeztek meggyőzni, hogy előálltak egy új, a nanobacik közvetett kimutatására alkalmas módszerrel. Ehhez kreáltak egy trükkös fehérjét (biológiai műszóval: monoklonális antitestet), ami a szóban forgó telepekhez adva mint kulcs a zárba illeszkedik valamihez, amely a finnek szerint csakis a nanobaktériumok - szerintük egyértelműen az életet jelző - sejtfelszíni fehérjéje lehet. Azóta se sikerült azonban a vizsgált telepekben bármiféle fehérjét vagy DNS-t elkülöníteni és analizálni, így a biológustársadalom nagy része továbbra is szkeptikus.

A liliputi képződmények ugyanis túl kicsik ahhoz, hogy a mai ismeretek szerint élet lehessen bennük: átmérőjük csupán 50-100 nanométer. Egy nanométeren, vagyis a milliméter egymilliomod részén mindössze tíz-húsz darab fér el a legkisebb atomból, a hidrogénből. Az ismert baktériumok mintegy 95 százalékának - például a tuberkulózis, a tüdőgyulladás, a szalmonella vagy éppen a légionáriusbetegség kórokozóinak - átmérője ennél több nagyságrenddel nagyobb, 0,5-2 mikrométer (a milliméter ezredrésze), a térfogatuk így akár több ezerszerese is lehet az állítólagos nanobaktériumokénak. Mindez azért fontos, mert "a tudomány mai állása szerint akkor tekinthető valami élőlénynek, ha képes önállóan szaporodni, valamint rendelkezik anyagcserével és sejtmembránnal" - summázza szakterülete egyik elméleti alapvetését Márialigeti Károly, az Eötvös Loránd Tudományegyetem mikrobiológiai tanszékének vezetője. A szaporodáshoz és az anyagcseréhez szükséges mintegy kétszáz úgynevezett háztartási gén és az azokat szabályozó fehérjék viszont helyigényesek: nemigen lehet 200-250 nanométernél kisebb átmérőjű térbe beszuszakolni őket.

Kevésbé helyigényesek a vírusok: az ekképpen meghatározott, az életminimumhoz szükséges átmérőnek a felében-negyedében is elférnek. Igaz, a tankönyvi definíció szerint e jószágok - így például a kanyaró, a skarlát, a bárányhimlő, az agyvelőgyulladás vagy éppen az AIDS kórokozói - nem is élőlények, csupán "fertőző genetikai információk". A rájuk jellemző - a nanobaktériumokéval többé-kevésbé megegyező - térfogatban mindössze néhány tucatnyi génnek jut hely. Háztartási gének hiányában viszont a vírusok nem tudnak önállóan szaporodni, vagyis nem képesek teljesíteni az élet egyik alapfeltételét. Így aztán utódnemzés gyanánt beépülnek az általuk megtámadott sejtbe (a gazdasejtbe), amelyet örökítőanyagukkal úgy programoznak át, hogy az tömegével gyártsa a "bébivírusokat". Egy átlagbaktérium ezzel szemben nem hatol be a 10-20 mikrométer átmérőjű emberi sejtekbe, hanem úgy okoz betegséget, hogy önállóan elszaporodik a sejt közötti állományban - teszi hozzá Puskás László, a Szegedi Biológiai Központ molekuláris biológusa.

A kutatókat időről időre az önálló élet határainak átgondolására késztető kivételek azért akadnak. A néhány éve Angliában egy tüdőgyulladás-járvány során felbukkant mimivírust például eleinte baktériumnak hitték. Méghozzá azért, mert mérete a (kisebb) baktériumokéval vetekszik, génállománya százszorosa az AIDS-et okozó HIV vírusénak. Hiába van azonban az óriásvírusnak közel ezer génje, az önálló szaporodást és anyagcserét biztosító háztartási gének részben hiányoznak belőle.

A másik véglet: kis mérete miatt szinte nem is lehetne baktérium a kankóhoz hasonló tüneteket okozó, szexuális úton terjedő mycoplasma genitalium, hiszen átmérője a mimivírusénak kevesebb mint fele, mindössze 200 nanométer. Ezért aztán, bár ebben a nemi betegséget okozó parazitában megtalálhatóak az élet feltételének számító gének, a szaporodáshoz - a vírusokhoz hasonlóan - be kell férkőznie egy gazdasejtbe. Igaz, az "utódgyártáshoz" csak vizet, ionokat és energiahordozó molekulákat von el a gazdasejttől, a többit - a gazdasejt DNS-étől távol, a sejtplazmában - megoldja maga. Miközben a mycoplasma genitalium léte a nanobaktérium híveit, működése azok ellenfeleit igazolja. A parazita ugyanis a gazdasejtbe jutva víz felvételével azonnal mintegy kétszeresére, tulajdonképpen átlagbaktérium nagyságúra nő, márpedig ilyesmin az állítólagos nanobaktériumokat még soha nem sikerült rajtakapni.

A mikrobiológus-társadalmat megosztó vitát mindenesetre most lezárhatja a Young-Martel szerzőpárosnak a - nanobaktérium-ügytől mindeddig távolságot tartó - Nature című tudományos folyóiratban is hírül adott kutatási eredménye, mely szerint van fehérje a különös gömböcskékben. Szerintük azonban ez nem azt jelenti, hogy vizsgálatuk tárgya egy új miniélőlény, hanem egy az emberi szervezetben (a vérsavóban) is megtalálható protein, az úgynevezett szérumalbumin. Erre eddig azért nem gyanakodtak, mert ahhoz, hogy a szérumalbumin felszínén beindulhasson a - például vesekőképződést eredményező - kristálykiválás, szerkezetének jelentősen meg kell változnia - magyarázza a már említett Márialigeti. Egy másféle veszélyre is felhívja azonban a figyelmet a témában könyvet is megjelentető Puskás, aki egy 2001-es vizsgálatában elsőként mutatta ki a nanobaktériumokat a szívinfarktushoz vezető meszes plakkokban. A biológus szerint nem ez lenne az első eset, amikor egy egyszerű fehérje fenyegeti az embert. Hiszen a felfedezőjének, Stanley Prusiner amerikai neurológusnak 1997-ben orvosi Nobel-díjat hozó, a szivacsos agyvelőgyulladást, így a kergemarha-kórt is okozó prionfehérje - még ha nem is élőlény -, kóros megváltozása révén, máig követel emberéleteket.

BALÁZS ZSUZSANNA