Считать ли вирусы живыми?

Если судить по их белкам, вирусы появились практически в один момент с старейшими клетками и с того времени развивались как независимая несколько.

В большинстве случаев, в то время, когда рассуждают о развитии и происхождении судьбы на Земле, вирусы предпочитают держать в стороне: уж через чур их неклеточная организация расходится с понятием, что любая жизнь – это, в первую очередь, клетка. Существует в полной мере глубокоуважаемая догадка, в соответствии с которой вирусы – всего лишь взбесившиеся молекулярные комплексы, каковые по ходу развития судьбы иногда формируются из обломков клеточных геномов. Но имеется и вторая точка зрения, которая даёт вирусам звание четвёртого домена судьбы, наровне с бактериями, археями и эукариотами.

Вирус оспы под электронным микроскопом. (Фото Dr. Fred Murphy / Visuals Unlimited / Corbis.) Потрет одного из наибольших современных вирусов – мимивируса (фото vanou / Flickr.com). Своеобразный вирусный структурный мотив протеиновых молекул, что возможно отыскать в нескольких вирусных белках: к примеру, в РНКазе H у ВИЧ, дезоксинуклеотидкиназе бактериофага Т4 и ДНК-полимеразе бактериофага Т7. (Иллюстрация: Arshan Nasir / University of Il‹ ›

Активными приверженцами «живых» вирусов выступают Густаво Каэтано-Анольес (Gustavo Caetano-Anolles) и его коллеги из Университета Иллинойса. Выводы учёных основываются на эволюционной картине родства различных групп судьбы относительно друг друга. В большинстве случаев происхождение и развитие того либо иного вида оценивается по его ДНК: гены различных видов, отрядов, семейств и т. д. сравниваются между собой, и в итоге делается приблизительно светло, кому какое количество лет и кто чей родственник.

Самые-самые древние гены имеется в большинстве случаев у всех организмов, от бактерий до человека, и чем моложе вид, тем больше у него попадается генетических «инноваций».

Но на этот раз исследователи решили искать не в ДНК, а в белках, в пространственном строении протеиновых молекул. В далеком прошлом как мы знаем, что любой вид белков владеет неповторимой 3D-структурой, которая в конечном счёте определяет его функции и свойства. Но трёхмерный портрет молекулы слагается из различных «кирпичей», либо, лучше сообщить, строительных блоков – структурных мотивов.

Полипептидная цепь одним своим фрагментом возможно свёрнута так, второй фрагмент уложен как-то в противном случае и т. д., и такие структурные мотивы повторяются у различных белков. Но в сумме они дают неповторимую архитектуру, которая возможно похожа на другие, но всё-таки есть личным портретом конкретного белка.

По словам авторов работы, такие структурные мотивы смогут быть настоящими живыми ископаемыми, каковые без трансформаций существуют миллиарды и миллионы лет, путешествуя от белка к белку. И при с вирусами они смогут быть намного более надёжными свидетелями эволюции, нежели ДНК либо РНК. Вирусные геномы мутируют очень скоро, и в них весьма тяжело вычленить среди моря мутаций такие, каковые бы показывали именно на эволюционное сходство либо отличие между вирусными группами.

Нуклеиновые кислоты допускают громадную степень изменчивости, но на уровне протеиновой молекулы эти трансформации в ДНК нивелируются, дабы самое ответственное – пространственная укладка протеиновой молекулы – осталось неизменным.

Исследователи проанализировали все узнаваемые структурные мотивы беловых молекул на примере более чем 5 000 видов организмов, среди которых было 3 460 вирусов. В следствии удалось отыскать 442 протеиновые укладки, неспециализированные для вирусов и для клеточных форм; ещё 66 мотивов были уникально-вирусными. В статье в Science Advances авторы строят новое древо судьбы, но уже с вирусами, каковые, как они полагают, случились от старейших клеток.

По всей видимости, вирусные клеточные предки владели сегментированным РНК-геномом (другими словами складывающимся из нескольких фрагментов РНК), кусочки которого вирусы имели возможность вынести наружу, обернув для защиты белками.

Двумя годами ранее Каэтано-Анольес с сотрудниками разместили в BMC Evolutionary Biology другую статью на ту же тему, с выговором на огромные вирусы, наподобие мимивируса, чей геном превосходит по количеству информации кое-какие геномы  клеточных организмов. Любопытно, что у мимивируса зачем-то имеется гены, нужные для синтеза белка (как мы знаем, у вирусов нет собственного белок-синтезирующего молекулярного аппарата, они пользуются мощностями заражённой клетки).

В той работе была высказана догадка, что в далёком прошлом все вирусы были огромными и владели значительно более широкими геномами, чем мы видим у многих из них на данный момент. Другими словами неклеточность, которая так смущает биологов, в полной мере могла быть простым перемещением от сложного к несложному, как это возможно видеть на примере эволюции паразитов. Что же до отсутствия у современных вирусов свойства самостоятельно удваивать собственный генетический материал и по большому счету размножаться, то тут возможно отыскать в памяти про кое-какие бактерии и грибы, каковые не смогут жить вне хозяйской клетки – вирусы похожи на них, не смотря на то, что у бактерий и грибов имеется личные инструменты для манипуляций с ДНК, РНК и т. д.

В общем, в случае если делать выводы по вирусным белкам, то окажется, что вирусы не только встроены в неспециализированный путь развития судьбы, но и показались на свет где-то у его истоков. И, что самое основное, владели собственной эволюцией, развиваясь, как единая несколько. Нужно выделить, что речь заходит не том, являются ли вирусы живыми – другими словами соответствуют ли они некоему предначертанному идеалу живого.

Исследователи только выясняют, возможно ли именовать их так, другими словами в каких связях с уже имеющейся судьбой они находятся, развивались ли в её русле либо воображают какой-то необычный вид существования материи. До тех пор пока что известно менее 4 900 вирусов, не смотря на то, что по некоторым оценкам их насчитывается свыше миллиона видов (при всей сомнительности термина «вид» в применении к вирусам), так что предстоящие открытия тут смогут добавить догадок относительно того, что такое вирусы и как они показались на Земле.  

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Первые сапиенсы не торопились в европу
• Рак груди: плохой жир и диагноз в анализе крови

Вирусы — разумная жизнь

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Как вирусы решают судьбу бактерии

  Попавшим совместно в бактериальную клетку бактериофагам приходится решать, вступать ли им между собой в непримиримую борьбу либо же начать сотрудничать….

• Войны вирусов

  Морские одноклеточные защищают себя от огромных вирусов посредством вирофагов. Как мы знаем, вирусы не смогут жить без клетки: они не смогут размножаться…

• Когда вирусы помогают иммунитету

  Дремлющие вирусные последовательности в ДНК иммунных клеток оказывают помощь им запустить синтез антител в ответ на появления в организме чужеродных…

• Бактерии и вирусы меняют свой генетический код

  Анализ кодонового фагов и словаря бактерий продемонстрировал, что они отходят от канонических значений генетического кода намного чаще, чем считалось….