Соберутся пусть авторитеты, чтобы вирус раскороновать

[egovoru]

У человека, давно забывшего школьную программу, бактерии и вирусы идут через запятую в списке инфекционных агентов. На самом же деле между ними – дистанция такого огромного размера, что многие (в том числе и я) даже не склонны считать вирусы самостоятельными живыми организмами. Они ведь слишком просто устроены и потому способны размножаться, только задействуя более сложные клеточные структуры.

Когда я поступила на биофак, принципиальные открытия в молекулярной генетике были уже сделаны, так что то, что нам тогда рассказывали преподаватели, в основном соответствует и нынешним взглядам. Однако, читая книжку Евгения Кунина, я обнаружила, что вот представления об эволюционном происхождении вирусов с тех пор, похоже, изменились.

Нас учили, что утром деньги – вечером стулья сначала возникли клетки, а уже потом – вирусы. Некоторые клеточные гены – их называют «мобильными генетическими элементами» – таки заслуживают прозвища «эгоистичных»: они размножаются независимо от остальных и даже переходят от одной клетки к другой. Так вот, вирусы считались потомками таких элементов, одетыми белковой оболочкой, обеспечивающей им кратковременное существование во внешней среде и облегчающей проникновение в другую клетку.

На мои студенческие годы приходится изобретение полимеразной цепной реакции, позволяющей размножать ДНК в пробирке. Сокурсники, специализировавшиеся в этой области, любят вспоминать о том, как они, бывало, проводили эту реакцию вручную, перекладывая образец из одной водяной бани в другую сорок раз подряд :) Сегодня в каждой лаборатории стоят программируемые машинки, проделывающие это автоматически. Усовершенствование технологии привело к резкому упрощению процедуры секвенирования геномов, в том числе и вирусных.

И тут оказалось, что некоторые важные вирусные гены, кодирующие белки, занятые репликацией нуклеиновых кислот, в клетках практически не встречаются. Отсюда возникла идея, что генетический паразитизм возник еще на доклеточной стадии, а потом одни доклеточные репликаторы превратились в клетки, а другие – в вирусы. А если так, то вирусы оказываются реликтами тех ветхозаветных времен и, значит, могут нам кое-что о них рассказать, подобно тому, как ископаемые кости и раковины рассказывают нам о давних этапах морфологической эволюции!

В статье прошлого года Кунин несколько модифицировал этот сценарий, уточнив, что так возникла только часть вирусного генома, ответственная за собственно репликацию, а гены белков оболочки вируса все же были позаимствованы у клеток. Не знаю, правда, что думают об этом другие вирусологи – может, таковые найдутся среди читателей?

Схема из статьи Кунина, иллюстрирующая три обсуждаемые пути эволюционного происхождения вирусов. Вариант (а) – параллельное происхождение вирусов и клеток. Вариант (b) – упрощение некоторых клеток до вирусов. Вариант (c) – вирусы как продвинутые «эгоистичные гены».

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Hello!
LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the category: Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team

[egovoru.livejournal.com]

Правильно, Фрэнк!

[alex-new-york.livejournal.com]

Я тоже всегда полагал, что вирусы древнее клеток

[egovoru.livejournal.com]

Но ведь вирусы совершенно не могут существовать без клеток: у них нет собственной системы синтеза белка. Как же они могли возникнуть раньше клеток?

[vadperez.livejournal.com]

Есть вирусная гипотеза происхождения ядра эукариотических клеток.
Так что, по-моему, в древности был весьма нехилый компот.
Вопрос скорее в том, как поддерживалась его концентрация (даже не воспроизведение).

[egovoru.livejournal.com]

"Есть вирусная гипотеза происхождения ядра эукариотических клеток"

Я слышала о такой, но толком не знаю, насколько она кредитоспособна? Как я понимаю, сейчас превалирует идея, что эукариоты возникли путем симбиоза бактерии и археи?

Как бы то ни было, объяснение происхождения эукариотичности кажется мелкой проблемой по сравнению с происхождением клетки как таковой. Кунин этак легко проскакивает этот этап в своем сценарии 1, но на самом деле происхождение трансляции - на мой взгляд, представляет наибольшие трудности для объяснения.

[deadmadcat.livejournal.com]

Голосую за то, что реализовались все три варианта.

[egovoru.livejournal.com]

Да, насколько я знаю, вирусы считают полифилетической группой, то есть, разные вирусы могут быть результатом разных эволюционных процессов. Но сценарии (2) и (3) из кунинской схемы не так уж принципиально отличаются друг от друга, т.к. и в том, и в другом случае вирусы - это результат эволюции клеток. А вот сценарий (1), предполагающий параллельную эволюцию вирусов и клеток, очень интересный!

Сама я, увы, далека от вирусологии и не знаю, насколько правдоподобным считают этот сценарий другие вирусологи? В любом случае я думаю, что эти представления еще будут много раз меняться, потому что мы пока только в самом начале выяснения последовательностей нуклеотидов всего многообразия как клеток, так и вирусов.

[greygreengo.livejournal.com]

Тут отличный мультик выложили на похожую тему

[egovoru.livejournal.com]

Да, действительно - отличный мультик, спасибо! Особенно мне понравилась озвучка :) Я так понимаю, основная цель этой анимации - пояснить, что такое эпигенетика. До самой интересной части - белкового синтеза на рибосомах - они так и не дошли. А между тем, именно эволюционное появление этого процесса (к которому способны только клетки, но не вирусы!) и есть главная загадка.

[kosarex.livejournal.com]

Теория о происхождении жизни от вирусов это ещё теория моего дяди Льва Никифорова, умер он в семидесятые, а теорию создал в шестидесятые. Вопрос в том, что мы не совсем понимаем, что было до клеток. Даже то, что я вам скажу, вам ничего не объяснит. Сперва были биополя. Их усложнение создало влияние на материальные структуры. Не было тупой игры в перебор вариантов. Далее понятно, вирусы и клетки это первичное разделение ролей на хищников и жертв. Это разделение ролей должно было произойти очень быстро. Поэтому уловить этот момент в истории эволюции через следы первой жизни в земных породах крайне маловероятно.

[egovoru.livejournal.com]

"мы не совсем понимаем, что было до клеток"

Наколько я понимаю, сегодня самой популярной гипотезой все еще остается "мир РНК" - то есть, существование автокаталитических РНК, способных осуществлять собственный матричный синетез. Но саморазмножающиеся РНК - это еще не жизнь. На мой взгляд, самый трудный для объяснения момент - это возникновение трансляции (синтеза белка на матрице РНК). Это то, к чему не способны никакие известные нам вирусы, и самое главное, что отличает клетки от них.

"Сперва были биополя"

А что же это такое?

"вирусы и клетки это первичное разделение ролей на хищников и жертв"

Вирусы обычно называют "генетическими паразитами", а клетки - соответственно - их хозяевами. Кунинский сценарий (1) предполагает, что вирусы возникли как паразиты протоклеток еще до превращения тех в собственно клетки, то есть, до появления трансляции. Более того, в своей статье он ссылается на какие-то теоретические исследования, согласно которым "генетический паразитизм" должен был неизбежно возникнуть уже в пуле автокаталитических РНК. Не знаю, правда, насколько этот вывод убедителен - я не стала настолько углубляться.

[smol1.livejournal.com]

-многие (в том числе и я) даже не склонны считать вирусы самостоятельными живыми организмами
Вы не склонны считать вирусы самостоятельными организмами или не склонны считать вирусы живыми организмами?

[egovoru.livejournal.com]

А что такое неживые организмы? (Я имею в виду не умершие, а принципиально неживые?).

Сперва надо признать себя незнающими, чтобы узнать о п

[livejournal.livejournal.com]

User kosarex referenced to your post from Сперва надо признать себя незнающими, чтобы узнать о происхождении жизни (https://kosarex.livejournal.com/4080133.html) saying: [...] https://egovoru.livejournal.com/151900.html [...]

[mary-spiri.livejournal.com]

Очень интересная дискуссия! Спасибо большое!
Проблема для меня в том, что никакого отношения к современной вирусологии эта проблема не имеет. Поэтому занимаются ей или титаны вроде Кунина, я его благоговейно читаю, и быстро забываю прочитанное, или народ с несколько маргинальными взглядами (био-поля, био-кристаллы и т.п.), которых я не в состоянии воспринимать всерьез. Еще есть замечательные спекуляторы (обычно в Штатах), которые собрав в пробирке искусственный вирус, начинают скромно закатив глаза говорить: "Ну, я конечно не Господь Бог, но мы создали жизнь". Именно из-за последних я совершенно с тобой согласна - вирусы (и бактериофаги) неживые, о нет. И микоплазмы с риккетсиями тоже стали неживые для меня, когда очередной товарищ их воссоздал (используя готовые рибосомы и прочие компоненты из бесклеточных систем, которые тоже неживые). Боюсь подумать, куда меня это заведет, если воссоздадут кишечную палочку. Поэтому я боюсь подобных вопросов и держусь от них подальше.

[egovoru.livejournal.com]

"боюсь подобных вопросов и держусь от них подальше"

Да, я тоже профессионально всегда сторонилась и сторонюсь таких тем, потому что как ни крути, а это гадание на кофейной гуще :) Но идея о том, что вирусы могли возникнуть как генетические паразиты еще на доклеточном этапе, кажется мне очень интересной! Только я не знаю, есть ли еще кто-нибудь из серьезных людей, которые так думают, кроме Кунина? А то в его книжке, мне показалось, завиральностей хватает (https://egovoru.livejournal.com/88666.html) :)

Рассуждения же о том, считать вирусы живыми или нет - это, конечно, занятие праздное; я упомянула это только потому, что знаю, что некоторых моих читателей весьма занимает этот вопрос :)

[serge no (from livejournal.com)]

Cтранная сакрализация "живого". Ну, воспроизведут кишечную палочку, в чём проблема? Почему это должно её резко из категории живого в неживое перевести? Выглядит как сильно смахивающая на религиозные догмы фобия.

[verum-corpus.livejournal.com]

Как известно, вредят человеку лишь отдельные микробы, тогда как большинство заняты всякими полезными делами.
Интересно, можно ли что-то подобное сказать о вирусах, или от них один вред (бактериофаги не считаются, так как пользы фактически не приносят)?

P.S. Вообще любопытно - с тех пор, как люди привыкли в массе своей мыть руки мылом, регулярно стирать одежду и кипятить воду для питья, умираем мы по большей части от сердечно-сосудистых, онкологии и ДТП, то есть от плодов промышленного развития, а совсем не от микробов и вирусов.

[egovoru.livejournal.com]

"бактериофаги не считаются, так как пользы фактически не приносят"

Как же не приносят? Когда они убивают патогенных для нас бактерий, нам это выгодно. Глобальную же роль вирусов трудно переоценить: они ведь служат основным средством горизонтального переноса генов между клетками. Кроме того, в каком-то смысле вся биологическая эволюция - это история войны клеток и вирусов.

"умираем мы по большей части от сердечно-сосудистых"

Существенно то, что сегодня людей умирает гораздо меньше (в пропорции от рождающихся), чем прежде, когда людей косили инфекционные болезни.

[stierliz.livejournal.com]

2 миллиарда человек лишены доступа к безопасному водоснабжению. Когда вы пишете о людях вообще, представляете ЕС и США, видимо.

[ablertus.livejournal.com]

С вирусами и их беспорядочными связями все еще более интересно. Сейчас бытует гипотеза, что от гигантских паразитических ДНК-вирусов (похожих на поксвирусов, например) произошло клеточное ядро эукариот. А некоторые ДНК-полимеразы эукариот и вовсе гомологичны именно вирусным, а не архейным (как можно было предположить) или бактериальным. Не помню, правда, упоминал ли об этом Кунин.

[egovoru.livejournal.com]

"Сейчас бытует гипотеза, что от гигантских паразитических ДНК-вирусов (похожих на поксвирусов, например) произошло клеточное ядро эукариот"

Да, я слышала о такой гипотезе, но, насколько я понимаю, она далеко не общепринятая: например, вот в этом обзоре 3-х летней давности (https://www.nature.com/articles/nrmicro.2017.133) ее даже не упоминают. Выбранная навскидку пара статей текущего года (вот (https://www.nature.com/articles/s41564-020-0710-4) и вот (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7187495/)) тоже ее не рассматривает. Но я совсем не специалист в этих вопросах, могу быть не в курсе последних трендов.

[termometr.livejournal.com]

кто кого съел? -

https://termometr.livejournal.com/990852.html

[egovoru.livejournal.com]

А как же авторы отличают ситуацию обычной вирусной инфекции протистов от поедания протистами вирусов?