І ЗНОВУ ПРО ВЕЛЕТЕНСЬКИХ ВІРУСІВ

Електронна мікросвітлина Велетенського вірусу - Мімівірусу Акантамеби всеїдної. Джерело ілюстрації: http://www.sciencephoto.com

Андрій М. ЗАМОРОКА

Велетенські віруси для вірусологів, добряча частина з яких дивиться на них лише як на інфекційні біополімерні аґенти, а не живі орґанізми, стали громом серед ясного неба. Вони виявились доказом реґресивної еволюції клітинних істот і перетворення їх на досконалих паразитів – вірусів. Власне, цей факт беззаперечно визнав вірусів живими. Сьогодні, коли вчені вивили найбільші з відомих вірусів, вчергове було підтверджено справедливість редукційної еволюційної гіпотези їх походження. Проте, відкриття також породило дискусію: “Яка верхня межа розмірів вірусів?…”

Відкриття вірусів понад століття тому зробило переворот у біології та медицині початку ХХ століття – нові, невидимі у мікроскоп, інфекційні частинки були відповідальними за цілу низку захворювань, які неможливо було пояснити діяльністю бактерій чи грибів. Виявилось, що тяжкі недуги, на кшталт, віспи, проти яких тоді успішно було створено вакцини, також зумовлюються вірусами, проте, нові істоти були настільки загадковими, що науковцям не було відомо а ні що вони являють собою, а ні їх біологія. Уявіть, що ще якихось 100 років тому, вважалось що будь-якого збудника хвороби можна висіяти на поживне середовище у чашці Петрі, де він буде жити і розмножуватися, а відтак можна його й досліджувати. Одначе, з вірусами усе було не так – вони не розмножувались на поживному середовищі, не відфільтровувались бактеріальними фільтрами, у чистому вигляді нагадували кристали орґанічних сполук, на них не діяли антибіотики… Саме це й слугувало причиною того, що багатьма мікробіологами і вірусологами віруси не визнавалися, а подекуди й нині не визнаються живими істотами…

Модель вірусу грипу. Джерело: http://www.dgk.de

Прорив у пізнанні вірусів був здійснений із розвитком електронних мікроскопів – вчені вперше побачили ультратонку будову вірусів такою, якою вона є насправді. Другий прорив стався із розвитком молекулярної біології, яка відкрила світу неймовірне різноманіття вірусів, а заразом і перспективу їх використання, наприклад, для створення ґенетично модифікованих орґанізмів. І чим більше накопичувалось даних про ґеноми і природу вірусів, тим запеклишіми ставали дискусії про те, чи визнавати їх живими, чи ні… У цих дебатах народжувались ідеї еволюції вірусів, і з кожною такою гіпотезою з’являлось все більше і більше запитань, на які не було відповідей.

Революцію у розумінні природи вірусів зробив факт відкриття кількох родин велетенських вірусів на початку ХХІ століття, ґенетична будова яких виявилась настільки складною, що співставна із клітинними орґанізмами. Це було торжество гіпотези “редукційної еволюції”, яка стверджує, що предки вірусів були одноклітинними істотами-паразитами, які за півтора чи два мільярди років еволюції спростились до білкової оболонки-капсиду та спадкової молекули нуклеїнової кислоти в ньому. Слід зазначити, що рецептори на поверхні капсиду вірусу, наче ключ до замка, підходять до рецепторів на поверхні клітини господаря, що є наслідком дуже тривалої спільної еволюції, таким чином, більшість вірусів не можуть передаватися між далеко спорідненими видами, а декотрі взагалі є суворо видоспецифічними…

Електронна мікросвітлина найбільшого з відомих вірусів - Пандоравірусу (мірило: 2 нм). Джерело ілюстрації: Philippe and al., 2013

Велетенські віруси підтвердили тезу про живу природу вірусів. Тому, було запропоновано розглядати їх у якості окремого – четвертого домену живого світу разом із Евкаріотами, Археями та Евбактеріями. Ця ідея, звичайно, дискутувалася, адже у неї було і залишається багато противників, які вимагають доказів. Власне, докази підоспіли досить вчасно у вигляді публікації у одному із найпрестижніших міжнародних наукових часописів – “Наука” (“Science”). Група французьких та шведських науковців описала новий рід вірусів – Пандоравіруси (Pandoravirus Philippe, Legendre, Doutre, et cet. 2013), до якого увійшло два невідомі раніше види велетенських вірусів: Пандоравірус солоний (Pandoravirus salinus Philippe, Legendre, Doutre, et cet. 2013) та Пандоравірус солодкий (Pandoravirus dulcis Philippe, Legendre, Doutre, et cet. 2013). Розміри ґеномів цих вірусів становлять, відповідно, 1,9 та 2,5 мільйони пар азотистих основ! Такі великі ґеноми наявні у бактерій і у паразитичних евкаріотів! Але що найважливіше – ґенетична будова Пандоравірусів є дуже “самобутньою” – понад 93% їх ґенів є унікальними, тобто відмінними від інших вірусів, а також прокаріотів і евкаріотів. Це нищівний удар по останньому вагомому арґументу прихильників ідей про неживу природу вірусів – буцімто велетенські ґеноми сформувались шляхом горозинтального переносу ґенів від господарів до вірусів…

Аканамеба вражена Пандоравірусами. Зверніть увагу, Пандравіруси завбільшки із мітохондрії - внутрішньоклітинні орґанели бактеріального походження. Джерело ілюстрації: Philippe and al., 2013

Пандоравіруси настільки великі, що їх видно у світловий мікроскоп! З цієї причини їх вважали паразитичними бактеріями, однак, тести із застосуванням антибіотиків виявили їх справжню – вірусну природу. Відкриття Пандоравірусів поставило нові запитання: “Якою є верхня межа розмірів вірусів?” та “Як виглядає еволюційне дерево самих вірусів та життя в цілому?…” Наразі, про це можна лише гадати, однак, наука стрімко розвивається, і можливо, уже завтра ми отримаємо відповіді на ці запитання.

Слідкуйте за публікаціями Станіславівського натураліста у соціальних мережах: Facebook Вконтакті та Livejournal

admin Written by:

4 Comments

  1. Євгеній
    Березень 19, 2016
    Reply

    Наразі є ще більший представник – Pithovirus sibericum! Разом з ним був знайдений ще один гігант – Mollivirus sibericum, обидва ґіруси розмножуються в акантамебах, детальніше читайте за допомогою ґуґлу.

    P.S Дивує вік цих істот, і лякає перспектива 1918 та вірусу “іспанки” який її породив.

    • Березень 19, 2016
      Reply

      Пане Євгенію, чим складніший вірус, тим він примітивніший, тим легше з ним боротися. Але велетенські віруси не інфікують людей.

  2. Євгеній
    Березень 19, 2016
    Reply

    З будь якого правила э виключення. Антибыотики колись також вважали панацеєю, сьогодні маємо те що ще до появи нового антибіотика вже є резистентні штами..
    Поняття та значення трансформації і трансдукції ніхто не відміняв. До того ж при такому швидкому темпі розвитку технологій, особливо біотехнологій та ґенної інженерії, сьогоднішнє “не інфікують” може стати завтрішньою “пандемією”. Не обов’язково щодо цих видів чи штамів, це стосується і грипу і ПМ, поксвірусів і навіть віроїдів, які поки повністю безпечні.

    • Березень 20, 2016
      Reply

      Пане Євгенію, не слід змішувати усе у купу. Віруси є дуже специфічними до своїх хазяїв – рецептори на поверхні капсиду вірусу як ключ до замка підходить до рецепторів на мембрані клітини. У амеби інші рецептори, ніж у людини. А віроїди – взагалі рослинні РНК-вмісні інфекційні частинки і у тваринних орґанізмах не можуть розвиватися.

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *