Тень жизни. Гипотезы о происхождении вирусов
Вряд ли вирусы можно назвать живыми. Однако их происхождение и эволюция понятны даже хуже, чем возникновение «нормальных» клеточных организмов. До сих пор неизвестно, кто появился раньше, первые клетки или первые вирусы. Возможно, они сопровождали жизнь всегда, словно гибельная тень. Проблема в том, что вирусы представляют собой не более чем фрагменты генома (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку. В палеонтологической летописи они не оставляют никаких следов, и все, что остается для изучения их прошлого — это современные вирусы и их геномы.
Сравнивая, находя сходства и различия, биологи обнаруживают эволюционные связи между разными вирусами, определяют их древнейшие черты. К сожалению, вирусы необычайно изменчивы и разнообразны. Достаточно вспомнить, что их геномы могут быть представлены цепочками не только ДНК (как у нас и, например, герпесвирусов), но и родственной молекулы РНК (как у коронавирусов). Молекула ДНК/РНК у вирусов может быть единой или сегментированной на части, линейной (аденовирусы) или кольцевой (полиомавирусы), одноцепочечной (анелловирусы) или двухцепочечной (бакуловирусы).
Не менее разнообразны структуры вирусных частиц, особенности их жизненного цикла и прочие характеристики, по которым можно было бы проводить обычное сопоставление. Подробнее о том, как ученые обходят эти сложности, вы можете прочесть в самом конце этой заметки. А пока давайте вспомним, что же у всех вирусов общего: все они — паразиты. Не известно ни одного вируса, который мог бы проводить метаболизм самостоятельно, без использования биохимических механизмов клетки-хозяина.
Ни один вирус не содержит рибосом, которые могли бы синтезировать белки, и ни один не несет систем, позволяющих вырабатывать энергию в форме молекул АТФ. Все это делает их облигатными, то есть безусловными внутриклеточными паразитами: существовать сами по себе они неспособны. Неудивительно, что, согласно одной из первых и самых известных гипотез, сперва появились клетки, и лишь затем на этой почве развился весь разнообразный вирусный мир.
Регрессивно. От сложного к простому
Взглянем хотя бы на риккетсий — тоже внутриклеточных паразитов, хотя и бактерий. При этом некоторые участки их генома близки к ДНК, которая содержится в митохондриях эукариотических клеток, включая человека. По-видимому, те и другие имели общего предка, однако основатель «линии митохондрий», заразив клетку, не убил ее, а случайно сохранился в цитоплазме. В итоге потомки этой бактерии лишились массы более ненужных генов и деградировали до клеточных органелл, поставляющих хозяевам молекулы АТФ в обмен на все остальное. «Регрессивная» гипотеза происхождения вирусов считает, что такая деградация могла случиться и с их предками: некогда бывшие вполне полноценными и самостоятельными клеточными организмами, за миллиарды лет паразитической жизни те просто растеряли все лишнее.
Эта старая идея получила свежее дыхание благодаря недавнему открытию вирусов-гигантов, таких как пандоравирусы или мимивирусы. Они не только весьма велики (диаметр частицы мимивируса достигает 750 нм — для сравнения, размер вируса гриппа оставляет 80 нм), но и несут исключительно длинный геном (1,2 млн звеньев-нуклеотидов у мимивируса против нескольких сотен у обычных вирусов), кодирующий многие сотни белков. В их числе встречаются и белки, необходимые для копирования и «ремонта» (репарации) ДНК, для производства матричной РНК и белков.
Эти паразиты куда менее зависимы от своих хозяев, и их происхождение от свободноживущих предков выглядит куда более убедительным. Впрочем, многие специалисты полагают, что главной проблемы это не решает — все «дополнительные» гены могли появиться у вирусов-гигантов позднее, заимствованные у хозяев. В конце концов, трудно представить паразитическую деградацию, которая могла бы зайти настолько далеко и затронуть даже форму носителя генетического кода и привести к появлению РНК-вирусов. Неудивительно, что не меньшим уважением пользуется и другая гипотеза о происхождении вирусов — совершенно противоположная.
Прогрессивно. От простого к сложному
Взглянем хотя бы на ретровирусы, геном которых представляет собой одноцепочечную молекулу РНК (например, ВИЧ). Оказавшись в клетке хозяина, такие вирусы используют специальный фермент, обратную транскриптазу, превращая ее в обычную двойную ДНК, которая затем проникает в «святая святых» клетки — в ядро. Здесь в действие вступает другой вирусный белок, интеграза, который осуществляет «врезку», встраивая вирусные гены в ДНК хозяина. Затем с ними начинают работать собственные ферменты клетки: производят новые РНК, синтезируют на их основе белки и т. д.
Такой механизм напоминает воспроизводство мобильных генетических элементов — фрагментов ДНК, которые не несут нужной нам информации, но сохраняются и накапливаются в нашем геноме. Некоторые из них, ретротранспозоны, способны даже размножаться в нем, распространяясь все новыми копиями (ДНК человека состоит из таких «мусорных» элементов более чем на 40 процентов). Для этого в них могут содержаться фрагменты, кодирующие оба ключевых фермента — и обратную транскриптазу, и интегразу. По сути, это почти готовые ретровирусы, лишенные лишь белковой оболочки. Но ее приобретение — дело времени.
Встраиваясь в геном то тут то там, мобильные генетические элементы вполне способны захватывать новые гены хозяев. Некоторые из них могли оказаться подходящими для образования капсида. Многие белки склонны к «самосборке» в более сложные структуры. Например, белок ARC, который играет важную роль в работе нейронов, в свободной форме самопроизвольно складывается в вирусоподобные частицы, которые даже могут нести внутри РНК. Предполагается, что включение таких белков могло происходить около 20 раз, дав начало крупным современным группам вирусов, различающихся структурой своей оболочки.
Параллельно. Тень жизни
Однако самая молодая и перспективная гипотеза снова переворачивает все с ног на голову, предполагая, что вирусы появились ничуть не позже первых клеток. Давным-давно, когда жизнь еще не зашла так далеко, в «первичном бульоне» протекала прото-эволюция самореплицирующихся — способных к копированию самих себя молекул. Постепенно такие системы усложнялись, превращаясь во все более крупные молекулярные комплексы. И как только одни из них приобрели способность синтезировать мембрану и стали прото-клетками, другие — предки вирусов — сделались их паразитами.
Произошло это еще на заре существования жизни, задолго до разделения бактерий, архей и эукариот. Поэтому свои (и очень разные) вирусы поражают представителей всех трех доменов живого мира, а среди вирусов может быть так много РНК-содержащих: именно РНК считаются «предковыми» молекулами, саморепликация и эволюция которых привела к возникновению жизни. Первые вирусы могли представлять собой такие «агрессивные» молекулы РНК, которые лишь позднее приобрели гены, кодирующие белковые оболочки. В самом деле, показано, что некоторые типы оболочек могли появиться еще до последнего общего предка всех живых организмов (LUCA).
Однако эволюция вирусов — область еще более запутанная, чем эволюция всего мира клеточных организмов. Весьма вероятно, что по-своему справедливы все три взгляда на их происхождение. Эти внутриклеточные паразиты настолько просты и вместе с тем разнообразны, что разные группы могли появиться независимо друг от друга, в ходе принципиально разных процессов. Например, те же гигантские ДНК-содержащие вирусы могли возникнуть в результате деградации предковых клеток, а некоторые РНК-содержащие ретровирусы — после «обретения независимости» мобильными генетическими элементами. Но возможно, что появлению этой вечной угрозы мы обязаны совершенно иному механизму, пока еще не открытому и неизвестному.
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - ...
Последние аномальные новости

В поисках сибирского Эльдорадо

Доктор оценил версию об искусственном происхождении COVID-19

Еще одна загадка Бермудского треугольника

За сколько можно купить или продать Землю

Загадочный жилой комлекс Скара-Брей

Золотая баба на Урале

ИИ научили слышать, что люди говорят про себя

Как высоко человек сможет подпрыгнуть на Марсе

Как у новорожденной звезды формируются планеты

Как устроено хранилище Судного Дня

Катастрофа на Земле признана необратимой

Кометы это инопланетные исследовательские зонды

Лондонский музей будет собирать сны людей во время пандемии

Медик втайне оплодотворил сотни пациенток

Модель, доказывающая возможность отправиться в прошлое

Мужчина назвал секретом долголетия алкоголь и сигареты

Наблюдения НЛО в 1910 году

Научно-фантастические сериалы, которые стоит посмотреть

Несостыковки в сериале Перевал Дятлова, которые заметил его друг

Почему на картинах и фресках изображали НЛО

Роботы древности

Родился мальчик с антителами к коронавирусу

Российские солдаты получат экипировку с ИИ

Существуют другие хронотипы помимо Сов и Жаворонков

Таинственный медиум Мария Оршич

Тараканы помнят яды времен динозавров

Удивительно гиблые места

Учёные, ставшие фантастами. Ник Перумов и Владимир Обручев

Чего не хватает ИИ, чтобы поумнеть

Щенок раскопал могилу в надежде разбудить погибшего брата

В каплях воды при конденсации образуется перекись водорода

В реликтовом излучении разглядели нарушение пространственной четности

Вещий сон. Как правильно толковать сон

Возле Стоунхенджа запечатлели НЛО

Вундеркинд закончил университет в 14 лет

Группа Дятлова. Непреодолимый перевал

Дроны помогут ВМС США испытывать лазерное оружие

ЕКА выпустило игру о заселении Марса

Женщина забеременела в 62 года ребенком своего мужа от собственной дочери

Зачем люди одалживают ученым свои мозги

Земля оказалась ближе к сверхмассивной черной дыре

Инопланетные цивилизации не пойдут на контакт

Как моментально уничтожить Землю

Какие инвазивные виды нужно срочно уничтожить

Какие сверхспособности доступны только очкарикам

Метеорит взорвался в небе над Японией

Млечный путь - это космические трущобы Вселенной

Необычная вспышка над Смоленском

Обнаруженный в пустыне загадочный Монолит исчез

Признаки того, что у вашего ребенка старая душа

Рецензия на сериал Перевал Дятлова

Российский и индийский спутники разошлись в 224 метрах друг от друга

Секретный бункер Гитлера нашли в Аргентине

Смоделировали процесс образования вещества Челябинского метеорита

Собака с аномально длинной шеей нашла хозяев

Соленая вода в Мумбаи внезапно стала сладкой

Солнце ускорит наступление Нового Мирового Порядока

Тайна вечной молодости стволовых клеток

Туман из праха накроет планету

Что скрывают загадочные геоглифы плато Наска

Астронавты-близнецы помогли узнать о сбое в работе митохондрий

Версии трагедии в сериале Перевал Дятлова

Внутри египетской мумии обнаружили необычный артефакт

Возле Солнца обнаружили НЛО в 25 раз больше Земли

Дети с черными глазами

Замеченные с МКС НЛО оказались каплями мочи

Качества, которыми должны обладать космонавты миссии на Марс

Когда на Земле появилась грязь и к чему это привело

Коммунисты требуют запретить эксплуатировать трагедию группы Дятлова в книгах и кино

Копье, пропитанное кровью упадет на Иерусалим

Космический корабль инопланетян нашли на Луне

Марсоход попробует выделить кислород из углекислого газа Марса

Мультфильм обещает на 14-21 декабря Большой Бум

Мясо - пища будущего

Нам намекают, что Рождества не будет

Нашли загадочную антропоморфную маску

Необходимый для жизни элемент нашли на комете

НЛО заметили над Ишимом

Пентагон готовится к войне

Показали ведущую с искусственным интеллектом

Причиной смерти туристов на перевале Дятлова мог стать йети

Разборки вокруг сериала Перевал Дятлова

Самые мистические места Волгограда

Солдаты армии США научатся читать мысли друг друга

Стюардессе во время полета удалось заснять редкое явление

Сугубо научные факты о Нострадамусе

Ударные беспилотники отдадут искусственному интеллекту

Умерший от коронавируса пациент вернулся домой

Хегру открыли для посещения

Что нас ждет в следующем десятилетии

Австрийская деревня Fucking сменит название

Актрису атаковал полтергейст

В сериале Перевал Дятлова показали причину гибели группы

Ведущего Битвы экстрасенсов уволили за подсказки и взятки

Ведущий Битвы экстрасенсов Башаров отреагировал на увольнение Сафронова

Ведущий Битвы экстрасенсов отреагировал на увольнение

Вероятность возникновения разумной жизни ничтожно мала

Древние рудники обнаружили в Кош-Агачском районе

Женщина сняла кота и нашла в его ухе Гитлера

Житель Кении воскрес в морге

Загадочное плато Путорана

Запретные места мира

Какие тайны скрывает Перевал Дятлова

Места России, привлекающих людей с магическим мышлением

Метеориты всё прибывают

Мифический Итиль найден

Найден источник самого загадочного сигнала

Найден осьминог с девятью руками

Наша Галактика вытягивается и скручивается

Небо над ЮАР предложили затемнять

Обвинения в адрес уволенного ведущего Битвы экстрасенсов назвали местью

Обломки космического корабля с мёртвыми пришельцами внутри

Режиссерам сериала Перевал Дятлова позвонили откуда надо и сказали цыц

Семьи погибших на перевале Дятлова связали инцидент с ракетой

Странное существо нашли на пляже

Тайна перевала Дятлова. Версии, предположения, догадки

Телеведущая раскрыла руководителей истребления человечества

Уфологи обвиняют НАСА в сокрытии материалов о НЛО

Человечки бегают по лестнице или стоят на месте

Ядовитые черви и всеядные ящерицы атаковали США

Видел ли кто-то из пензенцев НЛО

Город инопланетян обнаружен на Луне

Девушка нашла дома тайную комнату без входа

Загадочное существо вылезло из богомола

Замки Шотландии, в которых живут привидения

История тройняшек, разлученных спецслужбами

Квакеры, кракены, Ктулху и дьявольская карусель

Код, управляющий выборами президента США

Мистика или случайное совпадение

Мужчина с крыльями и фонарем охраняет Каменную могилу

Найдены возможные источники сигнала WOW

Не знавшая о беременности девушка родила в туалете

Необычные ледяные диски стали появляться на реках

Обнаружено космическое явление неизвестной природы

Планета земного типа, находилась между Сатурном и Ураном

Пора выходить встречать ануннаков

Почему инопланетяне не торопятся заявить о себе

Раскрыта тайна загадочного монолита

Сериал Перевал Дятлова напугал зловещими совпадениями

Чем пророческий сон отличается от обычного

Археолог нашел дом, где вырос Иисус

Большой НЛО замечен над Чили

Быстрый НЛО замечен над Германией

В январе пандемия покажется детским утренником

Ведутся исследования для создания леса нового поколения

Внезапная прихоть принесла мужчине джекпот

Дядя принца Филиппа встречался с НЛО

Женщина родила близнецов с разницей в два года

Жуткий призрак монашки в окне напугал девушку

ИИ научили распознавать болезнь Паркинсона по снимкам глаза

Каннибализм становится нормой жизни

Колонизация других планет с помощью 3D-печати

Космонавт рассказал о лунном заговоре и путешествии на Марс

Крылатая аномалия появилась рядом с Солнцем

Любитель выяснил возможный источник WOW-сигнала

Мужчина нашел потерянный 25 лет назад кошелек

На какие вопросы человечество не знает ответов

На пороге преисподней. Кольская сверхглубокая скважина

Найден самый высокий в мире подросток

Найдены следы загадочного царства

Недовольные сериалом Перевал Дятлова объяснились

Неуместные артефакты

Покойник 11 часов говорил с родными по телефону

Похудеть с помощью диеты и спорта можно в любом возрасте

Почему человеческий мозг сам обманываться рад

Разработана сверхбыстрая камера для охоты за экзопланетами

Самое древнее свидетельство существования жизни могло оказаться ошибочным

Сеть всполошила оптическая иллюзия

Фигуру ацтека-пришельца обнаружили в Южной Америке

Шведские подлодки 15 лет слушали, как пукает селедка

Как снизить счета за электроэнергию. Советы экспертов

Астрологический знак. Сближение Юпитера и Сатурна впервые за 800 лет

Быстрый НЛО был замечен около Солнца

Городские легенды Киева

Группа НЛО пролетела мимо МКС

Древние тоннели заполненные артефактами в Гранд-Каньоне

Загадочная Долина щелпов

Загадочный монолит найден в Юте

Замаскированный НЛО над Калифорнией

Земля падает на Солнце, но в НАСА об этом не говорят

Избыток кислорода ведет к бессмертию

ИИ определил пищевую ценность блюда по фото

История Занфретты или похищенный рептилоидами

Как контролировать искусственный интеллект

Китай запустил станцию для доставки лунного грунта

Куда пропали насекомые и чем это нам грозит

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика